某道路項目呈東西走向，長約500m，路寬16m，雨水管道沿道路敷設，管道收集路面雨水及兩側地塊雨水，并轉輸上游管道雨水后，排入與道路相交的市政河道中，雨水主管總長約450m，管徑為 D1200~D1800。其中，檢查井編號Y2~Y8 段管道埋深為5.5~6.7m，綜合考慮項目現(xiàn)場的施工條件、地質情況和管道溝槽回填質量對道路整體質量的影響等因素，Y2-Y8段管道采用頂管施工方式，管材采用川級鋼筋混凝土管(F形接口)。頂管工作井和接收井均采用沉井施工方式。

道路管道布置位置示意

一、工程建設條件

1、場地條件

根據現(xiàn)場調研，項目紅線內存在1條8m寬的道路，地面高程在7.98~9.18m。道路北側為2個在建住宅地塊，道路南側西段為現(xiàn)狀辦公地塊，東段為一廢棄河道，河岸至道路邊為15~35 m。場地內除現(xiàn)狀道路的雨水管和路燈電纜，無其他埋地管線，現(xiàn)狀管線均需廢除。

2、工程地質情況

根據項目勘察報告，場地土層特征自上而下分布如下。

（1）雜填土：雜色、松散、稍濕，以碎石、碎磚和混凝土塊為主，夾部分粉性土，碎塊石粒徑一般在4~6cm。層厚3.00~5.20m,層底高程 3.18~5.5m。

（2）素填土：黃灰、灰色、濕、松散狀，以粉性土為主，含云母、氧化鐵，局部夾少量碎石。層厚0.60~1.90m，層底高程 0.08~4.98m。

（3）砂質粉土：黃灰色，很濕~飽和，稍密狀，含云母碎屑及氧化鐵質。搖震反應迅速，切面粗糙，無光澤，干強度低，韌性低。層厚1.10~2.50m，層底高程-1.12~3.78 m。

（4）砂質粉土：灰黃，灰色，飽和，稍密狀，含云母碎屑及氧化鐵質。搖震反應迅速，切面粗糙，無光澤，干強度低，韌性低。層厚 1.80~5.90m，層底高程-3.12~0.51m。

3、工程水文條件

在勘操澡度范圍內，道路沿線場地有一層地下水。在場地淺部地層填土層、粉土層和粉砂性土層中所見的地下水屬于第四系松散巖類孔隙型潛水。詳勘期間，在勘探孔內測得地下穩(wěn)定水位約在現(xiàn)地表以下3.40-4.80m。根據本場地區(qū)域水文地質資料可知，自然歷史條件下，年均水位變化幅度為1.0-2.0m。

二、施工過程中出現(xiàn)的問題和解決方案

1、現(xiàn)狀地質情況變化對頂管機械選擇的影響

（1）現(xiàn)場地質情況發(fā)生變化

本項目雨水管埋設深度較大，經核對管道設計標高與前期地勘資料中各土層標高的關系，除少部分管道管頂位置暴露于雜填土層，多數管道基本位于2-1層砂質粉土中，適合采用泥水平衡頂管施工方式。但從各工作井和接收井施工過程挖出的土質情況看出，現(xiàn)狀各土層高程情況有一定的變化，同時，填土層中碎混凝土塊，碎磚塊的粒徑也較大，存在較多的粒徑為10cm以上的碎塊，甚至還有未完全破碎的大塊墻體，對頂管施工有較大影響。

（2）分析地質情況，提出可行方案

現(xiàn)狀地質情況發(fā)生了較大的變化，尤其是填土層中存在的大粒徑磚石塊，會使頂管過程的阻力過大，甚至發(fā)生卡機頭等使頂管難以推進的情況。為了適應新的地質情況，頂管施工需要選用既能破碎大粒徑的磚石塊，又能適應粉砂土頂進施工的設備。本項目結合現(xiàn)場實際的土質情況，經多方面綜合比選后，采用了帶破碎系統(tǒng)的泥水平衡頂管機，并選擇了Y8(工作井)~Y7(接收井)管段進行了試頂。試頂過程較為順利，頂管施工范圍場地的沉降和位移均滿足相關監(jiān)測指標的要求。同時，從排漿管排出的泥黎中發(fā)現(xiàn)了小顆粒的混凝土和磚渣，說明選用的機頭破碎效果較好，適用于現(xiàn)狀的地質情況。在后續(xù)管道的施工過程中，該設備較好地完成了頂管作業(yè)工作。

頂管施工現(xiàn)場參考

2、Y6~Y7管段頂管完成后漏水

（1）頂管完成后發(fā)生漏水現(xiàn)象

Y6(工作井)~Y7(接收井)管段為本工程的第二段頂管施工管段，頂管據進階段未發(fā)生異常，但當頂管機頭頂至接收井并逐漸頂破接收井洞口的臨時封堵墻時，封堵墻上的裂縫開始慢慢滲水。隨著機頭持續(xù)頂進，封堵墻被頂穿，水變成了連續(xù)的水流，沿著洞口與管壁的縫隙不斷流出。施工現(xiàn)場立即停止了頂管作業(yè)，并對工作區(qū)域進行了持續(xù)的沉降和位移監(jiān)測。

（2）排查漏水原因，采取合理措施

漏水情況發(fā)生后，現(xiàn)場施工人員對頂管作業(yè)區(qū)域進行了排查，并分析了可能造成漏水的原因。(1)場地拆遷前可能存在河塘，在場地平整后形成了暗浜。當本項目的管道頂管施工穿越了暗浜后，暗浜中潛藏的地下水通過管壁外的縫隙滲透并引流到了檢查井。(2)在本項目南側約20m處存在一廢棄河道，河水可能通過土層滲透至井周，導致漏水。

為防止洞口處漏水，常規(guī)的處理措施是對洞口周邊區(qū)城采取止水加固措施，切斷滲漏通道。但該方式會增加較多的工程費，且通過觀察管道的漏水情況，本次漏水程度明顯超出一般管道滲水的水量；與此同時，現(xiàn)場已實施完成的具有相似地質情況和施工條件的Y7~Y8 段管道未出現(xiàn)類似的狀況，因此，需要排查其他可能導致漏水的原因，并采取合理的處理措施，從而避免浪費和留下工程隱患。

為了查找真正的漏水原因，項目組擴大了現(xiàn)場排查范圍并調查了場地拆遷之前的原始地形情況。通過調查原始地形發(fā)現(xiàn)，Y7檢查井周邊曾存在一條村道，村道下可能存在早期的雨水管。同時，通過現(xiàn)場排查發(fā)現(xiàn)，在廢棄河道上遺留的村道邊存在一處淹沒在水下的雨水排出口。項目人員對現(xiàn)狀排出口進行封堵后發(fā)現(xiàn)，Y7檢查井洞口不再水，說明在洞口附近存有與排出口聯(lián)通的管道，現(xiàn)狀河道里的水通過該管道倒灌進入了Y7井，導致了此次漏水事件的發(fā)生。

基于上述排查出的原因，施工單位在洞口附近探挖出了老的雨水管。因老管道埋設較澡，若采取挖除處理，將對新建成的管道造成影響，同時，對場地的整體擾動也較大，因此，對老管道采取了灌漿回填處理。對于新建雨水管管周因漏水造成的空隙，采取了注漿加固處理措施，從而保證管周土體的密實性。

3、Y4~Y5管段頂管遇阻礙

（1）頂管遇阻礙，無法頂進

Y4(工作井)~Y5(接收井)段管道長度約58m，頂管作業(yè)前段基本正常。但當管道頂進約25m時，頂進過程變得極為緩慢，作業(yè)10h進尺不到0.2m，排漿管排出的泥漿中存在大量的碎磚，碎混凝土塊，頂管前方疑似遇到障礙物。同時，頂管機頭上方出現(xiàn)了直徑約2m的不規(guī)則坑洞，頂管作業(yè)立即停止，現(xiàn)場采取封閉措施。

（2）調查頂管遇阻原因，解決障礙物

根據項目的詳勘報告及早期的地形資料，現(xiàn)狀地表下3.0-5.2m深度范圍內存在局部分布的原農居房基礎或地梁可能成為本工程的主要地下障礙物。同時，由于場地離城市外江較近，可能存在早期的江堤護岸拋石。上述地下障礙物會對頂管施工造成不利影響，需采取清障措施。

對于因地下障礙物導致的頂進困難，常用的處理措施有豎井開挖技術，鉆孔清除技術、頂管回退技術或者逆套管技術等。由于本項目設計的接收井尺寸較小，難以采用道套管技術；同時，因為現(xiàn)場已頂進了約25m管道，頂進距離較長，頂管國退技術也難以實施。因此，本項目結合場地條件、地質情況，以及管道的設計與實施情況，決定采取豎井開挖技術。

本段管道管內底設計標高約2.8m，地面標高約8.8m，開挖深度達6m，同時，道路北側為在建地塊的施工場地，直接開挖存在較大的風險。本項目結合道路路基層底開挖要求，將場地整體挖除15m，再在障礙物周邊采取密打12m長的IV拉森鋼板樁的圍護措施后，進行開挖清障處理。清障完成后，基坑內采取好土密實回填。待鋼板樁拔除后，頂管繼續(xù)進行頂進施工，完成本段管道的作業(yè)。

頂管施工現(xiàn)場參考

三、檢查井超沉處理措施

1、檢查井Y1超沉

本項目的工作井和接收井均采用沉井方式施工，其中，接收井Y1在沉井施工完成后出現(xiàn)井室傾斜的情況，現(xiàn)場實測發(fā)現(xiàn)，檢查井北側井底標高符合設計要求，但南側井底超沉了約20cm。

2、檢查井超沉整改措施

由于檢查井超沉和井室傾斜，管道接入Y1井處已不滿足設計要求的接管標高，需要對檢查井進行整改。經過項目各方商討，對Y1檢查井做如下整改。

（1）針對檢查井井室傾斜的問題，由施工單位在控制南側井底不下沉的情況下，繼續(xù)下沉北側部分，糾正井室傾斜情況；待井室擺正后，及時進行井內封底和底板混凝土澆筑，并持續(xù)觀測檢查井沉降情況。

（2）對超沉的檢查井進行洞口改造，根據管道設計標高，將洞口上部進行破除擴孔處理，同時，將洞口下部加筋接高到設計標高，并做好接縫處的止水措施。

按照上述方案改造處理后，Y1井滿足了設計要求的接管標高，管道頂管作業(yè)順利完成。

四、結語

本項目針對頂管施工過程中遇到的各類問題，工作人員充分分析和排查問題的成因，并通過針對性的措施予以解決，得到一些經驗：針對土質變化的情況，需要充分了解現(xiàn)場土質的性狀，合理選擇適應土質的頂管機械，從而保證頂管施工順利進行；針對頂管滲水的問題，不能盲目套用常規(guī)的處理措施，需要查清問題真正的原因，并采取針對性措施，從而避免浪費和工程隱患；對于因障礙物導致的頂進困難問題，需要根據場地條件，地質情況和管道的實施情況采取合理的除障措施；對于檢查井傾斜和超沉的情況，可以通過井室糾偏和洞口改造等措施保證檢查井滿足管道的設計和使用要求。