建设与施工
浅谈水利工程中穿越高速公路的顶管施工一、顶管施工技术分析
顶管施工属于水利工程中常用的一种非开挖的管道设备施工技术，在施工的过程中，不需要开挖土地面层，从而避免对地表及周围的建筑物造成严重的影响，有效减少输水路径及土地征迁补偿，降低工程建设成本。顶管施工技术主要是利用工作井及接收井进行地下管线的铺设和更换。工作井设置垂直于地面，借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起，同时把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道。利用顶管施工技术穿越高速公路施工，不会影响高速公路上车辆正常通行；还可以在很大程度上避免对周围环境造成影响，减少噪音、灰尘的污染，具有良好的环保效果。在穿越高速公路的顶管施工过程中，需要根据工程施工现场的实际情况进行分析，编制合理的施工方案，依据施工方案逐一展开施工环节，以此保证穿越高速公路顶管的施工质量，实现良好的经济效益。
二、工程实例1.概况
南水北调宿迁市尾水导流工程施工01标过S96宿迁支线顶管工程全长140m，采用DN1020×18涂塑钢管顶进穿越，管道与宿迁支线的交叉角度为87°。高速公路路面与现状地表土高度相差大约为3.8m，顶管管道中心高程14.80m，管道管顶距现状高速公路路面埋深8.8m。将工作井和接收井设置在高速建设控制区以外，其中工作井位于高速公路的东侧，井尺寸9.1m×8.5m，总埋深7.m，沉井总高度6.75m，距高速公路隔离栅43m；接收井位于西侧，井尺寸为8.1m×5.5m，井总埋深7.79m，沉井总高度6.29m，
距高速公路隔离栅48m。
2.地质条件
该段高速公路地质基础相对复杂，处理不好会严重影响顶管工程的施工质量及高速公路基础的安全，主要包括以下几个方面：（1）该项工程地基处于φ500的挤密碎石桩复合基础，并且在施工的过程中，对地基的承载力要进行处理，保证其承载力达到相关要求，并且根据地质情况，将顶管方向分布长度大约控制在40m，这样可以有效避免施工质量问题的产生；（2）该项工程的碎石桩材质为20～40mm级配碎石，桩的长度大约在13m，桩与桩之间的间距设定为1.2m。同时，以梅花的形态进行布局，桩顶高程为20.0m，桩底高程为7.0m。在后期施工中，该工程对顶管管道穿越中心高程进行了调整，高程最高不超过14.8m，管道横穿碎石桩群，以此保证该项工程施工的稳定性。
三、施工方案1.顶管机以及工艺选择
在穿越高速公路顶管施工的过程中，合理地选择顶管机和工艺是非常重要的。为此需要对穿越高速公路工程的环境、地质条件等方面进行综合性的考虑。该工程在制定施工方案时，决定采用砂砾顶管机，选择土压平衡式或泥水平衡式顶管技术施工，这样可以有效提升工程施工质量。
2.设备安装
需要在地面上构建测量控制网络放置在工作井内，并且需要根据工程的实际情况，构建地面控制点，从而为顶进施工复测的展开提供了相对便利的条件。在工作井内测量放样时，需要精确测量、放样出顶进轴线，避免施工中产生不必要的误差。顶进安装时，在靠后一点的位置安装主顶装置和导轨，然后进行工作井内的平面
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王 鹏
布置及地面辅助设备的安装布置。地面辅助工作和工作井内安装结束后，需对顶管机设备进行吊放，与电气、液压等系统进行有效的连接，出井之前，需要做好相应的调试工作，避免产生不必要的施工质量问题。
3.洞口封门
在穿越S96高速公路顶管施工方案中，需要对洞口封门施工进行综合性的考虑，一般情况下采用外封门的方式，用30#钢封门，钢封门的内外利用防水玻璃与防水涂料做好防水工作。洞内设置两道钢封门，保证其密封性。在施工过程中，外封门需要与洞圈预埋铁有效焊接，并且外封门底部需要低于洞门300mm，将其插入楔形槽中，上部延伸至高于地面300mm，与钢筋进行有效连接，避免沉井时发生脱落的现象。
4.管节接口处理
管节接口处理是穿越S96高速公路顶管施工方案中的一项重点内容，也是保证穿越S96高速公路顶管施工成败的关键。管节接口处理需要从以下几个方面展开。
（1）通常情况下，钢板卷管双面焊接制作钢管，焊接质量等级为二级。为了保证钢管的质量，需要在加工厂内加工制作，成品单管的长度大约为4m，并且在制作的时候，同一管节允许有两道纵向接缝。制作完成以后，需要进行焊缝质量检查，确保焊缝的质量，为后期施工环节的展开提供相对便利的条件。
（2）为了满足顶管施工需要，穿越S96高速公路顶管施工井下管道连接宜采用V形坡口内外焊接型式，坡口角度30°~35°，钝边高度2mm，并且在焊接的时候，需要先从内环展开焊接，内环焊接完成以后进行外环焊接，以此保证施工环节的有序性。在外环焊接时，需要先利用碳弧气刨挑
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浅谈石灰土垫层施工中的质量控制要点万吉祥 陆 毅 刘 念 陈晓峰
一、概述
考虑到石灰土垫层结构具有成本低、刚性高、稳定性强、抗疲性能强，宜就地取材等优点，宿迁市黄河故道后续工程在设计中全线采用了12%灰土垫层的结构。其道路结构形式为200mm水泥混凝土面层+200mm6%水泥稳定碎石基层+150mm12%石灰稳定土垫层+500mm路床碾压。
二、施工准备工作1.原材料检测和基准试验施工前委托检测机构对包括土源在内的原材料进行检测，确保进场的原材料质量，同时进行了灰土的EDTA基准试验和最佳含水率、最大压实度试验，获得了相关指导性的数据。
经检测该项目所使用的土源为粉质粘土，进场生石灰钙镁含量平均值为76.9%，符合相关技术标准≥70%的要求。12%灰土垫层对应的EDTA消耗量40.2ml，重型击实的试验结果为：最大干密度为1.670g/cm，最佳含水量17.0%。
2.测量准备
用测量仪器恢复中线，直线段每20m一个断面，曲线段每10m一个断根，将没有焊透的位置全面清除后再进行焊接，保证焊接的质量，实现良好的施工效率，降低施工成本。
（3）钢管井下焊接一般是以手工焊接为主，环向焊缝侧间相邻的纵缝间距一定要大于500mm，并且不能出现十字形焊缝，若出现十字形焊缝需要立即进行调整，否则会影响工程施工质量。
5.顶管进、出洞口施工
顶管进、出洞口所处的土体地基较为软弱，强度和含水量相对较低，因此该在顶管进、出洞口施工过程中，需要对地基进行改良处理，以保证顶管
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面。恢复中线后，每10~20m设置边桩，在钉边桩时，应加上超填设计宽度50cm左右，保证路面边缘的压实度符合要求。
3.石灰消解
生石灰在施工前应进行消解。石灰品质不应低于Ⅲ级。石灰的存放期不超过生产后的三个月。在使用前7～10d充分消解并过孔径为10mm筛子进行筛分，充分消解后一星期内使用完毕。
三、施工工艺1.准备下承层
土路床表面平整度、压实度（相对密度）等指标全部符合技术标准、规范和设计要求，并已经监理工程师验收合格，试验路床清基清表后，经路床碾压后满足坚实、平整、线型顺直等要求。
2.备土、备灰
土料选用现场塑性指数为10～15的粉质粘土，土块直径应小于15mm，不得成团结块，并清除树根等杂质，有机质满足设计要求。在达到最佳含水率后，翻运至试验段路床上，然后用SD13推土机将素土根据高程摊铺，虚铺厚度21cm。在试验进、出洞口施工的质量。另外，需要对进出洞口的土体进行地基加固，一般情况主要是利用注水泥浆加固的方式，这样可以有效减少质量问题的产生。
四、实施效果
在该项工程中，过S96高速路宿迁支线顶管钻头从工作井平稳准确地到达接收井，并且在施工阶段可以看出，对高速公路的正常运行没有造成实质性的影响。从整体施工环境来说，除了工作井以及接收井以外，没有展开多余土方的开挖施工，未对周围环境的造成较大的影响，提升了工程施工效率，保证了良好的经济效益。
段路基以5m间距划分区域，确定各区域方格石灰量。根据设计要求石灰含量为12%，在施工时石灰掺入量宜大于设计0.5%～1%，计算用灰量，保持摊铺厚度相同，并保证灰土中不得有大于3cm的石块。完成后计算得的每平方石灰的均布厚度为30mm。
3.拌和
将灰土旋耕均匀，土块粒径不大于1.5cm，不得破坏下承层，在第一遍含水量、灰剂量等指标均满足要求基础上，再次拌合，并刮毛超拌1.5cm左右，直至灰土符合标准。经试验后报告显示，该试验段灰剂量为12.9%，满足设计和规范要求。
该工程土质为粉砂土，水蒸发渗漏快，在拌和过程经检查含水量偏小，根据反复计算试验，验证在前一天晚上，用洒水车进行洒水确保含水量符合要求。
4.整形
先用履带推土机对灰土慢压一次，初步形成较密实路基。并根据之前划分的试验段区域，确定10m的路基中桩、边桩，拉线检查高程，高程不足处耙松8cm，灰土层找平，最后注意将高程高的部位挂掉，勿将高程
五、结语
顶管施工技术不需要开挖面层，能穿越地面构筑物铺设地下管线，可节省大量投资和时间，在水利工程施工中得到广泛使用。南水北调宿迁市尾水导流工程施工01标过S96宿迁支线采用了顶管施工技术，减少了对高速公路和周边环境的影响，提升了工作效率，在工期内顺利完成了施工内容，取得了良好的实施效果，为类似工程的设计和施工提供了借鉴，值得广泛推广应用■
（作者单位：淮安市淮河水利建设工程有限公司 223400）
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