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1、頂管工程地下障礙物沖擊清除技術摘要:地下頂管工程實施中經常會遇到各類地下障礙物需要清除。結合工程實際，通過對多種不同清障方法的比較，提出沖擊樁機清除障礙物工法，對其基本工藝進行闡述。關鍵詞：頂管；障礙物；沖擊1前言地下頂管工程已經廣泛應用于各類地下管道的非開挖埋設，工程實施中經常會遇到各類地下障礙物，特別是在河道密布的沿海軟土地區(qū)實施頂管工程，河道邊、拆遷房屋下遇到木樁、塊石、混凝土樁、舊管道等障礙物的情況十分普遍，對于普遍采用的泥水平衡頂管機，無法打開機頭進行人工清障作業(yè)。除了改變管道線路，繞過障礙
2、物外，對于大多數(shù)沒有詳細資料的地下障礙物，一般都需要對障礙物進行清除。清除障礙物一般采用大開挖，也有采用鋼板套箱的方法進行人工清除，但這類辦法成本大、風險高，對周邊建筑容易產生破壞。2地下障礙沖擊清除的總體思路2.1方案比較對于頂管工程中遇到的一般障礙，可以采用支護開挖、鋼板套箱、全套管鉆機、機頭開口清除等方法，各種方法技術和經濟比較見表1所示。表1各類清障方法比較表方法支護開挖［1］鋼板套箱全套管鉆機頂管機內前方開口清除原理通過鋼板樁等支護后，向下開挖暴露障礙物用鋼板套箱作為支護體，邊下沉邊開挖，以
3、暴露障礙物用套管套住障礙物后，用沖擊或沖抓錘清除人工在頂管機前方清除優(yōu)點清除徹底，思路直接。清除徹底，支護可靠。機械操作，安全性好費用省，速度快缺點1、基坑深度大（一般6m以上），需要專門設計。2、管位上方不能打樁。3、對周邊易造成周邊地層沉降。1、自重輕，下沉困難，需要施加外力下壓。2、插入管底以下深度有限，坑底涌土難以預防。1、機械投資大，一般地區(qū)租賃困難。2、鉆機自重大，對場地要求較高。1、僅適用于開口型頂管機。2、工人操作環(huán)境惡劣。3、擴大頂管機開口存在安全風險。經濟性一般較經濟費用較大費用省
4、52.2沖擊清障的總體思路沖擊清障的總體思路是采用沖擊鉆機在頂管機前方利用沖擊錘定點清除管位上的障礙物。即參照沖擊成孔鉆孔樁工藝原理，利用沖擊重錘的沖擊能量破除地面到管道底的障礙物，在頂管機前方形成管位通道，使頂管機順利通過障礙地區(qū)。利用鉆孔泥漿與地下水壓力保持平衡，以維持孔壁穩(wěn)定；并利用泥漿將破碎的鉆渣浮出，加快沖擊破除速度。沖擊法清除障礙物種類可包括各類混凝土樁基、塊石、管道、鋼樁、木樁等。與支護開挖方法不同，除孔口適當保護外，不需要其它支護措施，對周邊建筑的破壞不明顯。其地質適應性強，能適應流砂
5、層等各類復雜地質情況。相比全套管液壓鉆機拔樁的方法，對場地和設備要求較低，操作技術容易掌握。3施工工藝流程及操作要點3.1工藝流程如下：障礙物地面定位→平整場地→機械破除表層障礙物→埋設護筒或設置導墻→沖擊鉆機就位→建立泥漿循環(huán)系統(tǒng)→沖擊障礙物→鉆機移位→回填粘土→繼續(xù)頂進→地面恢復3.2操作要點3.2.1護筒或導墻施工（1）對于預制方樁等平面面積較小的障礙物，定位后，可以采用直徑大于鉆錐直徑20cm的鋼護筒，埋設方法同一般鉆孔樁工藝。（2）對于面積較大或帶狀的障礙物，可沿管道走向設置混凝土導墻，中線
6、每側寬度大于管道外壁20cm。導墻長度為障礙區(qū)二端各1m。（3）位于混凝土道路時，可以采用混凝土切割機切割路面的方法，形成導墻。3.2.2建立泥漿循環(huán)系統(tǒng)（1）開挖泥漿泥，容量一般控制造漿量為2倍的擬破碎區(qū)域的體積。對于小范圍破除作業(yè)，可用定型鋼板箱作為泥漿循環(huán)用。（2）泥漿應選擇良好的造漿粘土或膨潤土，泥漿性能應根據(jù)地層情況調配。在一般地層控制比重1.2～1.4,粘度16～22s（松散易坍地層19～28s），含砂率不大于4%，膠體率不小于95%，PH值大于6.5。3.2.3沖擊鉆進工藝5（1）鉆機選
7、擇：一般認為，錐重和直徑越大，破碎障礙物的效率越高，但對于一般頂管工程，障礙物的深度和范圍不大，為方便施工可選擇相對較小的型號，如SPC-300H、GPC-40H等普遍使用的沖擊鉆機。鉆錐選擇常用的十字形沖擊錐，要求設置弧形刃外壁有一定的傾角，以避免卡鉆。對于選用簡易式沖擊鉆機，鉆架除應有足夠的結構強度外，還應考慮承受反復沖擊荷載的結構剛度，或設置風纜或撐桿等措施加固。（2）護筒埋設完成或導墻混凝土強度達到75%后，移動沖擊鉆機到護筒中心或管道中心。鉆機就位后，應精心調平，并支撐牢固，確保施工中不發(fā)生
8、傾斜、移位。（3）形成泥漿循環(huán)系統(tǒng)后，即可開錘沖擊。（4）開孔時應先在孔內灌注泥漿，如孔中有水，也可直接投入粘土，用沖擊錐以小沖程反復沖擊造漿。開孔及整個鉆進過程中，應始終保持孔內水位，以保證孔壁穩(wěn)定。在砂層等松散層開孔時，可按1：1投入粘土和小片石（粒徑不大于15cm），用小沖程反復沖擊，使泥膏、片石擠入孔壁，必要時重復回填反復沖擊2～3次。3.2.4回填粘土（1）經測繩探測確認管位障礙物被清除后，為防止頂管機通過該區(qū)域時向上漂移，應對清障孔進行回填處
