丘庆辉
载脂蛋白【期刊名称】《《广东水利水电》》
【年(卷),期】2019(000)002
【总页数】4页(P37-39,43)
【关键词】卫星电视接收卡建筑物下; 顶管施工; 孤岩处理
【作 者】丘庆辉
【作者单位】广东水电二局股份有限公司 广东 广州 511340
【正文语种】中 文
【中图分类】U455.47
1 工程概况
黄埔电厂天然气热电联产工程项目循环水暗涵建设工程项目顶管施工全长共850 m，设3个始发井和1个接收井，分成4段施工，其中最长的一段为387 m，最短的一段为135 m，顶管段设计为上下双层，上层管直径为3.2 m，埋深管底标高为-4.7 m；下层管直径为3.5 m，埋深管底标高为-9.22 m，管材采用钢筋混凝土Ⅲ级“F”管，顶管施工在黄埔电厂内进行，穿越的路线地质条件很复杂，土层结构分为淤泥砂质土、粉质粘土、强风化岩，还有不少流砂层，地下水丰富，土体不稳定，施工沿线埋设有电缆、消防水管、恢水管(注：即为输送清洗粉煤灰渣污水的排水管)、下水管道、旧管桩基础，并需横穿越1条河涌。当顶管施工进入厂内运行楼地下时，遇到1处孤岩，施工难度大，需采取一些特殊的施工措施才能确保顶管施工顺利进行[1]。 2 顶管施工地质障碍情况介绍
板金
顶管施工遇孤岩地段处于1#～2#井之间(段长约为135 m)的运行楼下(见图1、图2)。当时顶管机从1#井开始顶进约11.2 m至运行楼内无法顶进，后经现场的重新详勘，发现运行楼下顶管机通过的下层暗涵管处，自下层涵管底部以上有最大厚度约为1.5 m、长约为5 m、宽约为4.75 m的中风化花岗石孤岩，岩层成型良好，硬度较高(单轴抗压强度大于100 MPa)，
超出所选顶管机刀具的承受范围，顶管机无法直接掘进，为了让顶管机顺利通过此处，并保证运行楼安全，经讨论后，决定用改进后的矮架冲孔机移进运行楼内进行冲孔施工以清除硬岩[2-3]。 图1 顶管施工平面布置示意(单位：mm)
图2 地质剖面示意(单位：mm)
3 顶管施工遇孤岩处理的安全措施
1) 编制《顶管地质障碍处理方案》，经专家论证通过后进行安全技术交底，并严格按方案实施。
2) 采用袖阀管注浆。为保证人员施工安全和不对运行楼产生较大的破坏作用，孤岩处理时，先对顶管机经过沿线两边的运行楼桩基础采用袖阀管注浆进行加固处理，然后让顶管机后退约1 m，并采用砂浆灌注此后移空洞。七种武器之霸王
3) 采用矮架冲孔机重锤低击法进行冲孔。锤击冲孔时先拆除运行楼底层楼板一部分和非承
重墙以便改进后的矮架冲孔机能移进运行楼内施工，为减少施工对运行楼的震动破坏，施工时采用重锤低击法进行冲孔。在冲孔机进场施工冲孔时要保持孔内泥浆有足够浓度，并在冲完每一孔后及时回填沙土以确保不塌孔。
4) 锤击冲孔时，委托第三方对运行楼及周围地面的变形进行严密监测，并做好监测报告，以确保施工安全；同时安全管理人员应加强现场巡视，发现有异常及时报告，及时处理。
4 孤岩处理技术
花岗石孤岩处理的工艺流程为：清除运行楼内的杂物及影响施工的外墙、底层部分楼板→对运行楼部分桩基础进行袖阀管灌浆加固处理→用地质勘探机探明需冲掉部分的花岗石孤岩范围→用改进后的矮架冲孔机冲掉花岗石孤岩并及时回填沙土→障碍物清完顶管机再顶进施工→顶管施工完后场地恢复。
4.1 袖阀管注浆及袖阀管灌注桩
为保证运行楼桩基础不受冲孔施工危害，在始发井前方11.2 m左右，对运行楼桩承台进行袖阀管注浆加固处理，灌浆孔设置见图3。灌浆前先采用地质勘探钻钻直径为100 mm孔，
并预埋好管径为95 mm的袖阀管(袖阀管靠桩基础的一半圆边部分采用梅花孔布置)，再注入浆液，浆液采用水泥浆，水灰比为0.5～0.6，注浆压力取0.1～0.3 MPa，如果浆液不下沉，则逐步加大压力至0.6 MPa，浆液10～15 mim内再不下沉则可停止注浆，注浆有效直径为0.6～1.2 m。工艺顺序为：拆除影响施工的障碍物→在运行楼桩基础附近布设灌浆孔→钻机引孔到设计深度→注入套壳料(配制搅拌套壳配料)下入袖阀管(制作袖阀管)→制作注浆与预埋注浆管→安装止浆环并注入固管止浆料(配制搅拌固管止浆料)→待凝→下入芯管开环注浆(调制浆液)→自上而下进行，分段间歇注浆→全孔段注浆完成→间隔一孔位进行下一灌浆孔灌浆。注浆完成要冲洗并保护好袖阀管，必要时可进行后备注浆[4]。
4.2 孤岩锤击处理
分片阈值冲孔布孔方式见图3。冲孔直径为1 200 mm(东侧和西侧的两排孔)、1 400 mm(中部两排孔)，孔距南北向主要为1 000 mm(注：其中南1排因地下有0.25 m×0.5 m的地梁不能拆除，所以此处孔距较大为1 460 mm)、东西向为1 160 mm(平面布置上外侧边冲孔已适当外扩)，冲孔布置4×5=20个，此时孔间存在或许未能完成塌落的胸径为0.1～0.2 m、高度为1.0～1.5 m左右的中风化石柱(“石笋”)和地梁下1堵未能冲碎厚约0.25 m的石壁，顶管刀盘
可以切割、穿越。除靠近承台的(南北走向)两排冲孔孔底标高为珠基-9.00 m外，其他冲孔孔底标高均为珠基-9.30 m，进行近似全断面清除。
图3 清障冲孔与袖阀注浆布孔平面示意(单位:mm)
孤岩锤击处理工艺流程为：孔位放样→埋护筒→冲孔桩机就位→制泥浆与供泥浆→冲孔→泥浆置换与排渣→冲到设计标高后移机跳打下一孔并把冲好的孔回填土方→待全部孤岩障碍物冲掉后场地清理进行顶管顶进施工并对原拆除的运行楼次要建筑进行恢复。在孤岩锤击处理过程的同时也安排了第三方监测，监测结果见表1所示。
5 施工要点
5.1 袖阀管注浆施工要点
1) 在运行楼内对顶管机经过的两边桩基础进行合理布孔和钻孔，钻孔底标高要求低于原运行楼桩需注浆加固的桩底标高不小于500 mm。
地球破洞2) 配制注浆液要针对不同地层采取不同的注浆参数，以提高注浆加固的均一性，确保注浆
效果；并根据预配制浆液的体积，按水灰比和加入添加剂(速凝剂、减水剂和防吸水剂)的掺量计算出所需的水泥(或超细水泥)、水的量。
表1 工作井2#井至1#井顶管段周边建筑物沉降监测情况建(构)筑物名称点号初次监测时间监测截止时间截止时间最大的竖向位移累计值/mm最大日位移速率/(mm/d)是否超过设计累计报警值(15 mm)是否超过设计日位移速率报警值(2.5 mm/d)灰渣泵房主厂房运行楼〛12JZ12016-12-122017-05-060.27-1.94否否12JZ22016-12-122017-08-182.32-1.29否否12JZ32016-12-122017-08-182.910.55否否12JZ42016-12-122017-08-182.11-1.35否否12JZ52016-12-122017-08-182.88-1.14否否12JZ62016-12-122017-08-182.68-0.94否否12JZ72016-12-122017-08-182.61-1.03否否12JZ82016-12-122017-08-182.740.95否否12JZ92016-12-122017-08-182.50-0.84否否12JZ102016-12-122017-08-182.43-0.90否否12JZ112016-12-122017-08-182.09-0.92否否12JZ122016-12-122017-04-090.14-0.96否否12JZ132016-12-122017-04-09-0.95-1.07否否12JZ142016-12-122017-01-130.75-1.29否否12JZ152016-12-122017-08-182.77-1.34否否
注:正值代表上隆,负值代表下沉。
3) 注浆机需合理控制注浆压力值，以避免注浆压力对周围建筑物的破坏。采取合适浆液比和控制注浆压力双控指标，保证注浆加固的效果，控制地表隆起。
4) 结合提供的地质资料、在注浆管上设有梅花孔的位置对向桩基础，在注浆管底部封死或焊实，且浆管端要低于桩基础不小于500 mm。
5) 注浆时应该注意注浆管与注浆软管连接好，以免漏浆达不到注浆效果及造成人身伤害。注浆过程中如需暂停注浆时，必须先将浆管用清水清洗干净或使管内浆液不停循环，这样可保持浆管不堵塞。
6) 注浆前一定要进行注水试验，以检查注浆管路是否正常运行并判断地层的吸浆能力等。
7) 采用精密水准仪监测注浆过程中地表的变形。在注浆过程中，应控制地表隆起值小于等于 30 mm，否则，应调整设计参数，以控制地表隆起变形。
5.2 锤击冲孔施工要点
1) 在运行楼内采用地质钻探机准确勘探孤岩范围。
2) 勘探出孤岩处理范围后，进行准确放样布孔位。
3) 在运行楼内因场地陕窄，难以移入一般的冲孔机来冲掉地下障碍物，因此，必须采用改进后的矮架冲孔机来施工。
4) 冲孔过程必须采用重锤低击法来减少冲击震动以保证房屋的安全。
5) 冲孔过程必须控制冲孔的垂直度和终孔时孔底的标高，孔底的标高要求低于第二层顶管底标高15 mm范围内，以保证障碍物清除掉，冲完后应及时回填砂土。
6 结语
在此次建筑物下顶管机顶进施工的地质障碍处理中，先采用袖阀管注浆加固运行楼的桩基础，然后采用改进后的矮架冲孔机来处理建筑物下的孤岩，最终解决了本次施工中遇到的难题，并取得了较为圆满的效果。实践证明，采用以上的处理方法处理建筑物下顶管机顶进施工中遇到的孤岩是科学合理的，能满足施工的要求，在以后类似的工程施工中可以借鉴。
【相关文献】
[1] 陶玮,丁国莹,李长斌.大口径顶管技术在水利工程中的运用与设计[J].价值工程，2014(23)：122-123.
[2] 卢集富,黎杰成.顶管法施工技术在西坑水库输水涵管工程施工中的应用[J].科技资讯，2010(5)：130.
