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摘要：矩形顶管技术作为非开挖技术在综合管廊建设中具有不破路、不阻断交通、不影响周围建筑、综合造价低、空间利用率大等优势，逐渐在国内推广运用。本文通过对国内典型成功案例的调查分析，结合广州市某综合管理项目，就施工中常见的难点进行分析，并对管廊项目中顶管施工技术要点进行了详细探讨。
关键词：综合管廊；顶管施工；技术要点
地下综合管廊又称地下公共管沟，是在城市地下建造的隧道空间，集供水、电力、燃气、供热、排水、电缆、通信等各种市政管线于一体，统一规划、设计、建设、运行和检修的市政基础设施。矩形顶管施工法利用液压油缸的顶推传力，将工具管推进土层预设管线至接收井起吊，并随时排出弃土，紧随管道的顶进吊装并安装管节。该工艺具有工作面小、施工速度快、易于操作，在浅覆土层下也有较高的空间利用率等优点，目前已应用综合管廊项目中。
1矩形顶管技术的优势
结合我国试点城市的管廊项目施工方式分析，大都采用明挖方式。但综合管理如果规划在老城区或城市中心等地区，明挖势必会带来环境污染、交通阻滞等一系列问题。因此，选择非开挖技术施工是首选的绿色的生产方式。而矩形顶管技术的施工工艺以较高的空间利用率、不破路面、绿色施工的特点，同样可适应覆土厚度较小、空间相对紧凑的环境，并在管廊建设中将有很大的发展运用空间，尤其在已建城区的复杂地下环境，采用矩形顶管法进行管廊施工更有优势。
2工程概况与施工难点
广州市综合管廊项目入廊管线包括有燃气、通信、电力、给水、雨水、空调热力等十余种管线类型。本项目采用矩形顶管施工法进行施工。顶管施工段平均管顶覆土厚度约为9m。综合管廊采用断面尺寸为5．5m×9．1m，壁厚650mm，内径为4．2m×7．8m。管节长度为1．5m/节，单节重约66．8t;管节混凝土强度为C50，抗渗等级为P8。顶管结构全部采用预制矩形钢筋混凝土管节，管节接口采用“F”型承插式。
本项目的施工难点分析：
（1）管廊的防水。管廊的施工位于地下5～10m，因此，遇到较高地下水位的地区，若防水处理不当，地下水的渗透将导致内部设施及管线的锈蚀、损坏，同时增加排水设施的排放压力，影响管线的使用寿命。
(2)矩形断面空间利用率较高，但在增大了覆土厚度的同时，对周围土体产生的扰动也将增大，且影响附近建筑物。
（3）机头背土问题。顶管机由于截面尺寸较大，掘进机顶部与土体接触面也较大，随之产生的摩擦力导致机头“背土”，将引起扭矩过大，难以进尺，甚至会破坏管道。
（4）顶管机姿态的控制。由于受到振动土体的干扰，机头两侧阻力差导致在顶进过程中偏离轴线，不能以良好的姿态按计划线路进入接收井的基座等情况，所以需要复核测量设备控制精度及行进轴线的偏差校核。
（5）渣土的运输及处理。在狭窄的工作面内，渣土若不能及时排出，将会阻滞在管道内，增加顶推力及扭矩，若处理不当将导致抱管现象，影响进程。因此，改良及运送渣土，调节浆液配比，改善其流动性及止水性能，是施工中的关键技术。
3顶管施工技术应用
3.1现场踏勘及调查
首先，观察人流及车流情况，确定交通组织路线。并在相应路口设置交通导向牌，高峰期时安全专门人员指挥交通，确保交通安全；其次，调查周边的排水系统，必要时设置临时排水管线，以防污水乱流；另外，现场定位电力、燃气、通讯、给水等管线，明确是否要搬迁或临停相关管线；此外，要对埋设较深的市政地下构筑物进行调查，如雨水渠箱等；最后，对周围的桥梁等构筑物进行调查，如桥梁的桥台基础、桩基间距。四周的建筑物基坑是何种结构形式，长度是否在顶管顶进周线之外。
3.2做好技术难点的控制
（1）管廊的防水可结合典型的管廊工程的施工经验，在保证防水材料质量、防水细部构造的基本前提下，采用放、排、截、堵的原则进行防治。
（2）提高掘进效率，调整顶进参数。在砂性土质方面，为了更好地控制路面沉降，减少对土体的扰动，顶进参数控制建议：土压力值0.1～0.2MPa，弯矩200～220KN.m，速度2~3cm/min。
(3)进行渣土改良。改善渣土的和易性和止水性，可以通过调解浆液配比来实现，建议配比为混合液∶水＝1∶0.22～0.35，混合液的配比为膨润土∶水玻璃∶钠基聚丙烯酸酯＝20∶3∶1。
(4)注浆减阻的建议配合比。为减少顶进过程中机身与土体间的摩擦力，通常采用注浆减阻的技术手段来解决，即在管节预留孔中注入泥浆，在管节外壁上形成泥浆套，利用泥浆的流动性、管壁黏性减小与机身的摩阻力，加快顶进速度。但配合比的确定需要根据不同土质情况进行试验。现参考以往矩形顶管项目中的注浆技术资料，统计出合理的经验泥浆配合比，。
根据规范要求，膨润土的特性及成分差异较大，需提前进行试验，确定合适配比。在顶进过程中，同时对机头尾部进行压浆，并跟踪补浆，以减少土体与管节间的阻力。现场施工图如图1所示。
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图1现场施工图
3.3施工监测
监测初始值的测量时间为顶管施工前先进行，测量出未施工前各监测点的初始值。监测开始时间与顶管始发时间同步，结束时间为顶管顶进完成后一个月或者沉降稳定后。监测频率为:顶进始发时及经过重要结构物时按1次/d，正常顶进过程中按1次/d～2次/d，顶管贯通道后按1次/3d～1次/5d。
3.4接缝防水施工
采用预制钢筋混凝土结构，混凝土强度为C50，抗渗等级为P8。管节接口采用“F”型承插式。每节管节安装前，管节立面先粘贴止水圈及木衬垫，管节与管节的接口部分按采用双组分聚硫密封膏填充嵌填。顶进完成后，利用触变泥浆注孔注入1∶1的水泥浆填充料，将管壁外触变泥浆置换为水泥浆，增加管外壁土体的密实度，固结通道连成整体防止管节出现不均匀沉降的现象。
4结语
总之，有关综合管廊的施工，本身就是一种非常复杂的工程。在实际的施工过程中，会受到周边环境因素、地下环境条件等各种因素的影响。因此，为了确保综合管廊施工的顺利、安全进行，必须要根据实际情况选择最合理的施工技术。矩形顶管技术已在我国逐步取得了应用，而且在未来综合管廊建设关键阶段，以其快速、绿色的优势，将会在管廊建设市场有更显著的应用价值。随着老城区、建成区的管廊建设，采用矩形顶管法施工将大幅降低工程造价，在该工法大量推广的同时，其设备研制能力及技法水平也将有大的提升空间。同时加快行业标准化建设和管理水平。
参考文献：
[1]胡德帅,林涛,姚海.城市地下综合管廊绿色施工技术研究与应用[J].中国标准化,2018(22):19-20.
[2]韩勇.城市深埋综合管廊内给水管相关问题的几点思考J].城镇供水,2018(6):75-78.
[3]欧阳宋南.顶管施工工艺在市政管网施工中的运用探讨[J].四川水泥,2020(12):135-136.