顶管施工在水库涵管重建中的应用

1、顶管施工在水库输水涵管重建中的应用顶管法施工技术顶管法施工技术是继盾构施工之后发展起来的地下管道施工方法;最早于 1896 年美国北太平洋铁路铺设工程中应用 ,已有百年历史 ;我国自 20 世纪 50 年代北京、上海开始试用顶管法施工技术 ,随着科学技术的发展 ,顶 管法施工的工艺、 方法也不断发展改进。 顶管法具有的主要优点 :(1)减少土 方工程量 ,减少建筑垃圾集中搬运的污染 ;(2)节约沟管基座材料 ,可以减少水 泥、砂石料的用量 ;(3)不干扰地面交通 ,对穿越交叉路口、铁路道口、河堤、 大坝尤为显著 ;(4)顶管法可穿越地面和地下建筑 ,不必搬迁地面建 (构 )筑 物 ;(5)施工

2、场地少 ,有利于市区建筑密集地段新管道的铺设和旧管道的维 修。顶管法施工技术由于这些特点不失为一种环保的施工技术。1)顶管原理 顶管施工即在地表不挖槽沟，以机械为动力在地下将钢管(含多节钢 管)或混凝土管从 A 点顶至 B 点的施工工艺2)施工顺序施工准备T测量高程及轴线T挖顶管工作坑T设置顶进后背T铺顶 管导轨T安装顶进设备及吊放管节T挖土顶进T测量及纠偏T再次挖土 (管中土)顶进T测量循环作业直至完成顶进T填充灌浆T管道灌浆口封 堵。顶管法施工技术理论与施工经验都比较成熟， 在市政管线工程中有大 量的应用。近年来顶管法施工技术在水库输水涵管重建中也逐步应用，根 据水利工程对土坝防渗要求高的

3、特点，总结顶管法施工技术在水库输水涵 管重建中的应用经验，现就对市政管线工程与水库穿坝涵管工程的差异部 分的处理应用进行分析说明。一、防渗处理（一）管身与进口建筑物连接部分的防渗管身顶进完毕后，管进口与进口建筑物连接处嵌塞沥青麻絮防渗材料 以适应不均匀沉陷和管身温度伸缩 ，然后在连接段上回填粘土 ，夯压密 实。也可用洞口止水圈止水或者二者结合应用。洞口止水圈结构1前止水墙2、预埋螺栓3、橡胶止水圈4、压板（二）、管壁与洞周土体接触部位防渗1）管内处理方式（1）管内灌浆预制管全管长预留灌浆孔，在全部涵管顶进完毕后对管外壁与洞周土 体接触部位进行回填、防渗灌浆处理。润滑站注浆装置与润滑系统（2）设

4、置截水环 在管身外璧设置截水环。截水环由上游往下游布置 ,环间间距一般 10 米，视情况确定。管端顶进到设计预定截水环的位置时 , 按设计要求的截 水环轮廓尺寸开挖土洞 , 然后立模浇筑底部和两侧混凝土 , 暂留顶部空间 并预填混凝土骨料 , 预留灌浆孔 , 顶管完成后进行回填灌浆。2）管外处理方式 在顶管轴线位置布孔灌浆起到回填、固结、防渗作用。（三）、管段接头防渗1）混凝土管接头防渗施工一般采用 2 米长预制混凝土管分节顶进。一般预制顶管接头有企 口式、双插口式、钢承口式和平口式。从可能使用的管径、接头防渗和顶 管受压均匀角度考虑、一般采用双插口式（T形钢套）和钢承口式（F型） 预制管接头

5、， T 形和 F 型接头属柔性连接，具有一定的调节角度，外层用 橡胶圈挤压防水。为了提高接头防渗在管口外沿铺设直径20 一 25mm的沥青浸透麻绳 , 依靠顶管的推力把接缝挤紧。涵管顶进结束后，管节接口 的内侧间隙应按设计规定处理；设计无规定时，可采用石棉水泥、弹性密 封膏或水泥砂浆密封。填塞物应抹平，不得凸入管内。3S钢承口式（F型）预制管接头2）钢管接头防渗接头一般采用坡口焊，焊缝按设计要求，做好防腐处理。具体选择何种防渗措施，根据现场条件确定3.7.2、不均匀沉降问题顶管施工对土体扰动是不可避免的，土体变形是土体受扰动的结果,施工过程中是最容易产生土体变形沉降问题，可通过顶管测量与纠偏来

6、发 现解决，顶管完成后对土体扰动原因已不存在或者可忽略，且水库土坝经 多年运行，沉降已稳定，覆土厚管基土层承载力较好，在顶管贯穿后要进 行灌浆，灌浆在防渗的同时也提高管基土层的承载力。如昆明滇池边大清 河A1标混凝土（ F型接口、曲线顶管、管径2500,滇池边地下水位高于 管底4米、软土地基与草煤层）顶管工程在未验收的情况下，汛期临时作 为大清河河道整治工程的导流洞使用，经过一个汛期的运行，到验收时抽 干管内积水，经清洗、风干后，未见明显沉降与管外地下水渗入现象。又 如广西铜桥岭水库采用平口混凝土管接口，如有沉降接口防渗风险较大， 在文中提到：其后放水系统运行正常。说明坝下顶管管道正常运行后的

7、自 然沉降量未对平口混凝土管接口造成破坏。但不均匀沉降问题在管材选择、混凝土管接头方式和施工过程中接头质量也要予以重视。水库名称地点坝咼所用管材防渗处理方式沉降处理接口防渗管道接触防渗麦子河水库云南陆良11.5混凝土顶管1800顶管轴线位置 灌浆未见专门处理说明村头坪水 库江西宁都14.5钢管800焊接管内灌浆与截水环未见专门处理说明铜桥岭水库广西宜州市15平口混凝土管800橡胶圈与沥青麻绳管内灌浆与截 水环未见专门处理说明西坑水库广东佛山中型水库钢管1300焊接管内注浆未见专门处理说明根子水库广东茂名市33钢管1200焊接管内循环灌浆未见专门处理说明结论顶管施工在技术、施工工艺上满足水库坝下涵管的要求。