超深市政污水管道下穿河道顶管施工技术（1）

1 项目概况

石家庄正定新区综合管廊项目顺平大街道路 工程，北起崇因路，南至河阳路，全长468.785m。道路规划为城市主干路，道路红线宽48m，双向六车道，道路与周汉河相交处K2+580设置一座桥。

本工程污水管道直埋段（除迎旭路~隆兴路段）为东西两侧布置，入廊段污水入廊。 其中（迎旭路~隆兴路）段污水管线为 D 1400钢筋混凝土管，管道埋深达11m，局部管线穿越周汉河，河床与管顶距离仅有1.9m。周汉河往年最高水位距河床底为2.55m，常水位为2.1m，河道两侧为绿化乔木林。

本工程地质情况为滹沱河冲积平原地质，情况 复杂且砂层较多。污水管道处于第7层中砂层：层厚在10.8~13.8m左右，灰白色，稍湿，中密，砂质较纯，分选性一般，矿物成分以石英长石为主，压缩性低。

采用顶管法对污水管道进行施工，管道采用钢筋 混凝土管（ D 1400），混凝土强度等级不得低于C50，抗渗等级不应低于S8。工作井标准内径尺寸为8m×6m（长×宽），接收井内径尺寸为6m×6m（长×宽）。

通过理论研究与现场实践相结合，研究并实施了5种关键技术。

2 污水管道上方砂层的加固与减阻施工技术

2.1 洞口采取高压注浆预加固施工

为防止顶管机在进出洞口时土体安全，需对洞口外土体进行固化处理，同时还要有良好的止水效果，防止洞口开启时泥沙涌入井坑内，造成危险，采用 小导管注浆加固洞口周围土体。

现场主要使用了双液注浆相结合的加固方式对土体进行有效改良，提高洞口周围土体的整体稳定性与强度，防止洞口的土体出现塌方、涌泥沙等现象。加固范围洞口前5m范围内，洞口四周距管道外侧2~3m为最佳（图1、图2）。

图1 洞口注浆加固横剖面示意

图2 洞口注浆加固横纵剖面示意

2.2 采取膨润土减少砂层阻力

泥浆配制主要材料为膨润土，在货源上优选颗粒细、胶质价高的膨润土，在制作过程中，充分搅拌 均匀，为了使膨润土充分分散，泥浆拌和后停滞时间在12h以上。膨润土运到现场后分批测得膨润土的胶质，按设计要求配制泥浆（重量比）。

3 局部顶管穿过河床施工技术

下穿周汉河施工时，拟在污水管线两侧周汉河上堆土拦截河道施作围堰，西侧围堰顶部加宽至10m，并硬化修整为施工便道，东侧土围堰顶部宽3m， 边坡坡度1∶1.5，迎水面铺设2mm厚防水土工膜用作止水层（图3）。两道围堰之间埋设DN2000的聚乙烯缠绕结构壁管，便于两侧河水互通。

图3 围堰布置示意

由于河道较窄，水位较低，本工程量围堰采用 土围堰。围堰填筑用土由挖掘机在河道两侧上层挖取，用自卸汽车运至围堰填筑地点，再由挖机自两侧向河道中推碾填筑，直至合拢并达到设计高程及顶宽。

施工过程中具有以下优势：（1）稳定、防渗、抗冲和强度；（2）施工上构造简单，便于施工、维修、撤除方便；（3）布置上使水流平顺，不发生局部冲刷；（4）围堰接头、与岸坡连接处要可靠，避免因集中渗漏等破坏作用引起的围堰失事；（5）经济合理。