陈俊杰1 张京佑2
1.广东省电力工业燃料有限公司 2.广东粤华发电有限责任公司
摘 要：本文所述的循环水暗涵建设工程为某火电厂新建燃气机组的配套工程，该工程取、排水口利用原厂已有取、排水口建(构)筑物，循环水暗涵主要使用顶管法非开挖施工，局部使用支护开挖施工的施工工艺。因建设期间原有的旧机组仍在正常生产运行，如何减小工程实施过程对临边建（构）筑物的扰动，确保临边建（构）筑物的结构安全成为本工程的关键所在。本文就该工程施工工艺及重点难点施工保障措施作相关论述，相关经验可供类似工程参考。
关键词：循环水暗涵；双层顶管；保障措施
1 引言
随着全社会环保意识的增强，一批历史较久燃煤电厂服役时间长的老旧机组陆续按照政策，被大装机容量、低能耗的清洁能源先进机组替代。一些火电厂在原有的厂区规划建设新机组用地，以期可以充分利用老旧机组的相关配套资源。对于火电厂而言，取水、排水涉及的循环水暗涵建设工程是重点配套工程之一。因此，对于循环水暗涵建设工程涉及的安全保障及质量保证等措施的研究具有重大实际应用意义。
2 循环水暗涵实例工程概况及其总体布置情况
本文所述的新建取、排水暗涵建设工程为某火电厂天然气热电联产工程项目的配套工程，利用引接自某火电厂原已有取、排水口建(构)筑物取、排机组循环冷却水。为尽量减少建设期间对原有燃煤机组正常生产运行的影响，本工程主要采用顶管法非开挖施工，局部使用支护开挖施工，除起始段采用现浇施工钢筋混凝土暗涵，其余均采用预制钢筋砼管，重叠式布置。其中现浇段采用内方外方结构，排水暗涵内切圆直径为3200mm，取水暗涵内切圆直径为3500mm，最小处壁厚为500mm；预制段采用圆管结构，排水管内径为3200mm，壁厚为290mm，取水管内径为3500mm，壁厚为320mm，取、排水管为上下重叠布置（下取上排），先施工下部取水管，后施工上部排水管，因受起点终点标高限制，取、排水管间净间距仅为0.99m，上层排水管离现有地面距离仅余约3m。
3 工程实施过程中主要难点
本工程主要特点表现为顶管埋藏浅、上下双层管间净距小，地下条件复杂，且工程整个施工期与厂内机组发电运行同步进行，顶管顶进过程中存在较多的难点，主要包括：地下障碍物探明及处理（该火电厂历史悠久，地下情况较为复杂，涉及各类管道众多），精度控制，管基加固处理，管道抗浮处理，顶管沿线临近建筑物基础的加固或保护，上层排水管淤泥层管基处理等等。以下将着重介绍该工程实施过程中主要的难点及其相应的措施方案。
3.1 顶管沿线临近已有建筑物基础
在顶管施工过程中，存在局部位置距离已有建筑物基础过近的情况，以下就顶管穿越某办公楼区域为例，阐述顶管在临近该楼桩基础的情况下，施工存在的难点及其解决措施方案：
3.1.1 施工难点概况
（1）该办公楼位于该暗涵工程1#顶管井南侧，采用Φ600灌注桩基础, 桩基嵌入中风化岩层不小于0.6m。距离#1顶管井基坑边3000mm；
（2）因该火电厂内空间布置问题，顶管需从地下穿越办公楼，经查阅已有旧图纸，发现顶管外沿距离某正在使用的办公楼φ600灌注桩桩边的最小净距仅为0.93m，且顶管的底部深于该灌注桩的桩底；
（3）根据顶管沿线地质勘查报告，该办公楼段区域顶管需穿越的土层可见中、微风化混合岗岩，岩石发育良好，硬度高。
3.1.2 可能产生的影响
以上问题若不采取相应措施，则可能产生以下不良影响：（1）在顶管井基坑开挖时可能引起该临近办公楼非正常沉降；（2）顶管实施过程可能引发地表下沉，亦可能会影响办公楼的桩基承载力，导致已有建筑物桩基产生破坏或较大的变形，最终导致建筑物下沉、开裂等；（3）使顶管无法顺利顶进，将对施工带来极大的难度，导致顶管机头的刀片损耗大幅度增大，严重影响工程进度和成本。
3.1.3 措施方案
针对办公楼区域面临的施工难点，实际中采取以下措施方案：
（1）在顶管施工前先进行建筑物的基础加固保护，选用双管高压旋喷桩（桩径φ600毫米，桩距≤450毫米）进行加固；加固深度按15米考虑，水泥强度等级不低于P.C 32.5，最大限度的保护已有建筑的桩基础（见附图1）；
（2）在施工过程中，对暗涵施工影响区域内（两侧各12米）的建筑物、地下管道、道路全覆盖进行沉降、变形、地下水位的监测，定期进行监测数据处理，及时为工程实施反馈信息。监测项目根据类别的不同进行设置，如：①地表土体沉降，②建筑物沉降；③地下管线监测：对于危险性大的高压油气管采用抱箍式布置监测点，对于电缆沟、自来水管、污水管、灰场回水管、消防水管等采用套筒式布置监测点。
（3）采用冲孔桩机对硬岩障碍区域破岩预处理，待冲孔后及时采用原土对桩孔分层回填夯实，并进行土体压密注浆，直至将整个区域处理完毕，确保顶管机头能顺利穿越该区域土层。
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（附图1 顶管临近办公楼基础加固保护方案示意图）
3.2 上层排水管管底基层处理
在本工程中，由于下层取水管基底基本为中粗砂层、残积粘土层以及全强风化岩层等，地基承载力高，无须进行地基处理。排水管基底主要为淤泥层，且因受起点终点标高限制，取、排水管间净距仅为0.99m，且按照施工图要求，顶管排水管所需地基承载力特征值应大于150kPa，若不处理，可能导致排水管不均匀沉降破坏，影响电厂生产安全。
为此，在实际施工中经过多次论证优化，采用压密注浆进行地基处理，采取在上层排水管施工前从地面打孔注浆加固排水管地基（4个Φ110注浆孔横向间距1.3m，沿顶管轴线方向间距约2m，见附图2），同时排水管制作时先预留注浆孔（注浆孔内有螺牙，内装止水阻沙装置，有较好的密封性），排水管顶管完成后在管内预留的注浆孔再次注浆加固（每管节预留两排共6个Φ50螺牙注浆孔），注浆完毕后再次进行封堵，杜绝漏水可能性，保证了两层管间的稳定及上层排水管的顺利贯通。
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（附图2 排水管基地加固方案示意图）
4 结 语
该循环水暗涵建设工程投入使用以来，整体运行使用情况良好，顶管穿越沿线范围的周边建（构）筑物均受到了较好的保护，经监测未发现非正常沉降及损坏等不利影响。本工程采用双层重叠式大直径顶管施工工艺，既保证厂区内日常生产不受影响，同时也节约了厂内用地资源。本文针对电力行业中采用浅埋藏、净距小的双层重叠式大直径顶管工艺可能遇到的个别重点难点问题提出了解决方案，可供类似工程参考应用。
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