1、顶管施工中如何减小对相邻管线的影响作 者：李 艳顶管施工中如何减小对相邻管线的影响【摘 要】顶管施工中，当近距离遭遇地下管线时，会对相邻地下管线位移产生影响。我们要从顶管施工工 艺源头开始，做好 顶管顶进 速度控制措施、 纠偏控制措施，妥善处理好顶管与地下管线关系，使管道顺利顶进并且保护好地下管线。【关健词】顶管 地下管线 位移控制措施 顶进速度 纠偏控制 随着社会发展，长庆油田输油管道经过多年建设，地下管线日益增多，在一些频繁区域形成复杂的地下管网。在新建管线顶管穿越施工过程中，当近距离遭遇地下管线时，施工区域受到限制，顶管施工会对周围土体产生扰动，引起土体移动，带动相邻的地下管线产生移动，
2、不可避免地会对相邻管线产生危害。地层运动对地下管线的影响与顶管轴线和地下管道的位置有关，当管道与开挖方向垂直或平行时，其影响最为显著。1工程概况吴起-定边油房庄输油管道工程吴起段管线中，桩号 WD1-18 至 WD1-19 计 8m，WD1-43至 WD1-44 计 10m，WD1-50 至 WD1-51 计 10m，三处管线均需穿越油区沥青路。原设计管道穿越方式为大开挖，但是由于施工区域处于采油三厂、采油六厂油区道路，为避免影响厂区生产将穿越方式设计变更为顶管穿越。以桩号 WD1-18 至 WD1-19 为案例，顶管穿越时将遭遇 219、114 两根管线，其方位都是与吴起段管线 323.9
3、管线并行。2地质情况管道所经区域为陕北黄土高原地区，区内黄土堆积厚度大，结构疏松，沟壑纵横，梁峁起伏，坡面陡峭，地形破碎。根据现场勘察描述管道沿线的地形、地貌、地层岩性及管道对工程地质条件的要求，可将其分为黄土梁峁、黄土陡坡、黄土崾岘和黄土冲沟四个工程地质区段，地形起伏较大，勘察深度内主要地层岩性:1、新近堆积黄土：粉土，浅黄色，稍湿，稍密，风积成因，含虫孔和植物根孔，表层可见大量植物根系，揭露厚度 0.6-1.2m，岩土工程分级二级。2、马兰黄土：粉土，褐黄色，稍湿，稍密，风积成因，含虫孔和植物根孔。3施工方案具体实施顶管施工前，通过测量明确穿越位置及与两根管线所属区了解管道的确切埋深。在穿
4、越处测量放线，选择一侧平整一块场地开挖工作坑，另一侧为接收坑。将液压设备安装就位，安装铁轨，吊装混凝土管，利用液压千斤顶顶推套管，每顶进一定行程，退回顶缸，操作人员进入套管内挖土外运，然后加入顶铁或套管继续顶进，循环作业，直至套管顶至对面接收坑，然后拆除设备，清洁管内余土，进行其他施工。施工主要技术措施：1）由于地下管线与顶管工作井距离近，且埋深较浅，顶管穿越位置处于老油区，来往车辆很频繁。为避免车辆的频繁进出对地下管线造成不利影响，在管线上方放置一块钢板。2）根据图纸顶管穿越管线的路线桩号，依据现场施工环境定出工作井的开挖边界。3）采用人工开挖工作井，工作井的宽度根据顶管的直径，在顶管下放后
5、两边各留出 1m 的距离；工作井的深度应要考虑以下几个方面：地下管线的位置，顶管上部至路面预留的厚度，顶管的直径，导向轨的高度及基础的厚度。基坑挖好后,平整、夯实，使坑底土质均匀。接下来的工作依据常规做法是在做好垫层后，再浇筑导向轨混凝土基础和千斤顶支墩，在混凝土凝固并安装好相关设备后再进行施工。但是因此次施工是短距离顶管施工，根据现场实际情况，对工作井施工进行了较大的调整。首先在两边打入钢板桩，在挖好基坑并做好支护后，直接铺设 30cm 左右厚的碎石层，密实后铺上 25mm 厚的钢板，用水准仪找平后与两边钢板桩连接加固即可，然后将导轨、千斤顶支架固定在钢板上。4）采用吊装机吊装钢筋混凝土套管
6、，在吊装地面 10cm 左右时，确认安全后方可起吊，下管时坑内严禁站人，当套管距导轨小于 50cm 时，操作人员方可进入坑内工作，套管搁置在导轨上时，技术人员、质量员、安全员应检测中线和标高、坡度及各项工作无误时方可施工。5）顶进要缓慢循序渐进，要随时掌握导轨上的中心线、坡度和高程。如有偏差应立即停止顶进，待校正后方可继续顶进。套管进入土层后，削土人员自上而下分层开挖，管下部 135范围内不得超挖。管顶上部超量不得大于 1.5cm，管前不得超过套管50cm，所挖土方应及时运出管外。顶进时，应防止套管转动，临时停止顶进时，应将套管头的喇叭口全部切入土层。管道的顶进应连续作业。如套管前方遇到障碍或
7、后支座变形严重和顶铁发生扭曲现象，管位偏差超出规定范围较大且校正无效等，应暂停顶进，并应及时处理。4.地下管线位移控制措施如果顶管施工现场控制得非常好，则对周围地下管线的影响会非常小，但顶管施工过程中管道周围的土体会受到千斤顶顶进力、纠偏荷载等作用，使得土体天然静止平衡状态被破坏产生应力发生移动。而土体的移动势必会影响到周边管道，使得相邻的平行地下管线产生移动。在顶管施工中我们要从顶进速度、纠偏等几方面因素控制地下管线位移。顶进速度控制措施顶管与两根地下管线距离相近，两者之间没有场地可供设置连续的地面沉降监测断面，因此，要随时注意顶进速度的控制。在确保顶管正面变形控制良好的情况下，不断调整顶进
8、速度，使顶管均衡匀速地穿越。顶进速度不宜过快，否则产生偏差后不易纠正；也不宜过慢，以防出现坍塌。纠偏控制措施顶进轴线偏离原来的轴线方向，产生侧向纠偏荷载。施工中纠偏表现为掘进机对拟偏转方向一侧土体产生挤压，同时在另一侧产生间隙，引起土层位移。顶进轴线偏差引起的纠偏动作会造成较大的地面沉降，故在顶进操作时，仔细分析现存偏差及发展趋势，谨慎纠偏，确保管道偏差控制在尽可能小的范围内。根据三维有限元方法，我们可以知道除上述两点外，地下管线离顶管距离的远近、不同管材、地下管线埋深都对其位移也是有影响的。离顶管轴线距离对地下管线的水平位移影响要比竖向位移大；不同管道材料对地下管线引起位移从小到大排序为：钢
9、管、铸铁管、混凝土管、PVC 管；钢管埋深在 06m 范围内时，随着钢管埋深的增加，水平位移先增大后减小，竖向位移随着埋深的增加呈反 S 型，先增大后减小；在土质不宜进行顶管施工的环境下，我们可以通过改变土质有效地控制地下管线位移。5.结束语顶管施工时遭遇地下管线，我们应从施工方案开始有所更改，使施工更易进行，节约时间和成本。要保护好地下管线，要从对他位移有所影响的因素着手，做好控制措施。在顶管施工前，要探测清楚地下管线的具体位置，做好施工范围土体勘测，从细节入手，制定出详细的施工方案；在顶管施工中，对顶进速度和纠偏做好控制。参考文献: 1王维升,顶管施工的技术管理,非开挖技术,2004,98. 2余振翼，魏纲，顶管施工对相邻平行地下管线位移影响因素分析,岩土力学,2004,443-445.
