截污導流工程退管技術(shù)的應用

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經(jīng)研究分析，初步查出由于管材材質(zhì)和頂管施工操作兩個原因?qū)е禄炷凉艹霈F(xiàn)裂縫，即：管材經(jīng)破壞性試驗，發(fā)現(xiàn)存在管材混凝土保護層過厚、鋼筋型號不對、鋼筋間距不符合要求等質(zhì)量問題；施工過程中出現(xiàn)工作井洞口橡膠止水漏水、配套O型頂鐵變?yōu)閁型頂鐵情況，致使混凝土管受力不勻的施工操作問題。

退管方案

針對上述問題，為確保如期完成建設任務及節(jié)約工程投資，經(jīng)充分論證，需做退管處理，將管道內(nèi)退出的空間填充粉煤灰與水泥，置換出壞管，重新頂管。本方案是重新頂管前的退管專項方案，頂管現(xiàn)狀及退管方案分別見圖1和圖2。

后背墻。將頂管出洞口的井壁內(nèi)墻面，作為退管后背墻，與頂管后背墻相反。加固頂管洞口后，制作后背墻，做法類似頂管后背墻，即：安裝后背鐵、澆注混凝土等。

安置頂鎬。在混凝土管兩側(cè)布置頂鎬，頂鎬總頂力4000kN，頂鎬與后背墻垂直、牢度接觸。如果需要多個頂鎬，需制作頂鎬架子。

制作頂杠。根據(jù)頂鎬的位置，制作頂杠。頂杠由雙層40#C型工字鋼焊接而成，在頂杠中部加工字鋼加固，見圖3。

拉索。本次退管，拉索采用工字鋼焊接，拉索兩端分別連接在頂杠和掘進機上。拉索要連接在掘進機機殼等受力結(jié)構(gòu)上，不可與混凝土管連接。

回拉方法。退管拉力過大，布置的頂鎬不能將管道整體拉出，故采用逐節(jié)退管的方法。即：將混凝土管最后1節(jié)脫開，再將倒數(shù)第2節(jié)脫開，同時壓縮與最后1節(jié)脫開的距離，然后是脫開倒數(shù)第3節(jié)，壓縮倒數(shù)第2節(jié)脫開的距離，以此類推直至布置的大型頂鎬能夠拖動掘進機為止。將管道逐一退出，當管道退出一定數(shù)量后，拉力減小，再整體退管。逐節(jié)退管時，在混凝土管上打孔安裝牛腿，使用小型千斤頂將混凝土管脫開，脫開的距離以不超過接口鋼圈為宜，本工程為10cm，每次每節(jié)管退10cm，逐節(jié)進行。通過逐節(jié)退管將第8至第4節(jié)管退出后，再使用大型頂鎬將第3節(jié)管至掘進機整體拉出。

注漿和回拉速度控制。在拉索、頂杠牢固連接后，可以進行管道回拉。為防止管道上方土體塌落，可從掘進機的注漿孔向外注粉煤灰和水泥組成的混合漿。混合漿的配制：主料為粉煤灰，輔料為水泥（含量8%）；強度要求：12h達到初凝，28d強度為0.5～1.0MPa；注漿壓力宜為0.1MPa。每退管1m，至少向掘進機前方由掘進機退出的空間中注入6.52m3的混合漿，要求全部由混合漿填充，并要保證掘進機前段的混合漿的壓力。退管時，邊退管邊注漿，并且保持注漿壓力，如果注漿壓力過小，停止退管，繼續(xù)注漿，直至注漿壓力上升，再開始退管?；乩乃俣炔豢蛇^快，回拉的速度與注漿量和注漿壓力有關(guān)。每退管1m，停滯12h，使填充的混合漿凝固。

防管道位移裝置。在軌道和工作坑底板預埋件上，焊接短工字鋼和鋼板等擋板，防止退管末期管道在地下水和混合漿的壓力下突然被推出洞口。在退管的間隙，也要注意管道的固定，防止管道位移。

掘進機退出及洞口封閉措施。在掘進機將要退出時，停止退管。洞口外采取封閉措施：在洞口外打3排粉噴樁和高壓旋噴樁，樁徑均為500mm，咬合150mm，樁長16m，處理寬度5m。第1排樁距洞口1.7m，由11根粉噴樁和3根高壓旋噴樁組成，粉噴樁在洞口前，高壓旋噴樁在兩邊，粉噴樁雖然強度不如高壓旋噴樁，但是可以保證掘進機不會被水泥澆筑造成無法退出。第2排、第3排樁分別為14和15根高壓旋噴樁，每排樁之間相切布置。

其他措施

1防止塌方措施

除掘進機前部注漿外，在工作坑前部10m范圍內(nèi)，做壓密注漿。壓密注漿尺寸為：長10m×寬5m，壓密注漿深度達到掘進機上方2m處。改良管道上方的土體，需增加土體自持力，防止大范圍塌方，見圖4。

2沉降觀測

（1）根據(jù)施工現(xiàn)場設施位置進行沉降觀測點布置，沉降點布置要牢固、明確。特別是在沉井上下都要放置觀測點，嚴密監(jiān)控沉井的位移和傾斜。（2）在頂管段適當位置設置地下水位觀測孔，每天進行地下水位觀測，并記錄、分析數(shù)據(jù)。（3）加強施工監(jiān)測，確定有效防沉降措施。退管前，首先布置觀測點，對各種沉降情況進行詳細記錄和動態(tài)分析，及時調(diào)整施工方案，控制工作坑周邊土體位移，減小施工對周圍環(huán)境的影響。在地上設施、周圍建筑物的沉降觀測出現(xiàn)異常時，及時采取措施并增加觀測密度。（4）設專人定時觀測，觀測儀器為專用儀器，不得挪用。（5）觀測警戒值為15mm。

經(jīng)驗與教訓

在頂管工程施工過程中，由于管材材質(zhì)及施工工藝等原因造成混凝土管涵頂進過程中出現(xiàn)開裂現(xiàn)象時，首先要認真分析研究原因，制定退管方案；其次要仔細計算退管拉力，拉力計算不準確將直接影響到退管施工的整體安排；最后要按方案要求制作拉索、頂杠和橫杠等。同時，防塌方的措施也要制定完善，只有這樣才能將壞管置換出來，保證工程施工質(zhì)量。（本文作者：丁里廣、孫中禹、許平 單位：徐州市南水北調(diào)工程建設領(lǐng)導小組辦公室、江蘇省南水北調(diào)邳州站工程建設處）