一、工程概況

本工程為黃岡城區(qū)地下綜合管廊PPP項(xiàng)目頂管工程，是目前國(guó)內(nèi)頂管管徑最大的巖石頂管工程，管材尺寸：內(nèi)徑4000mm，外直徑4800mm，壁厚400mm，長(zhǎng)2500mm；管節(jié)性能：混凝土強(qiáng)度C50 ，抗?jié)B等級(jí)P12；管片連接：“F”型承插接口，兩道止水圈防水，單節(jié)管材重40噸。管道埋深：10m～12m，管道沿線穿越東門路、東方廣場(chǎng)兩個(gè)路口（明珠大道），沿東門路輔道一側(cè)下穿走向，交通便利。地勘資料顯示為中風(fēng)化砂巖巖石強(qiáng)度為58mpa，局部有雜土層。頂管全長(zhǎng)1137m，單段頂進(jìn)長(zhǎng)度332m。是一次復(fù)雜地層大斷面巖石頂管的重要實(shí)踐。

管線、工作井布置圖

二、工作井施工

工作井規(guī)格：外壁長(zhǎng)：21.6m、外壁寬:15.75m、壁厚：1.5m、井內(nèi)長(zhǎng)：18.6m、內(nèi)寬：12.75m、深：18.98m。；設(shè)置在東門路半幅機(jī)動(dòng)車道及人行道上，工作井一側(cè)距五層樓的中國(guó)人壽財(cái)險(xiǎn)辦公樓只有10m、工作井一側(cè)3.5m處有1條高壓電纜溝，工作井一側(cè)0.7m處有改遷過的Ф600mm雨水管，工作井一側(cè)約3m有1條燃?xì)夤?，均?duì)其采取加固保護(hù)措施，在施工中未出現(xiàn)任何安全隱患。沉井結(jié)構(gòu)比較大，深度高達(dá)18.98m，沉井分三節(jié)預(yù)制下沉。沉井下沉主要土層為：黏土層、強(qiáng)風(fēng)化砂巖和中風(fēng)化砂巖，沉井巖石下沉較為困難，采用人工風(fēng)鎬配合啄木鳥破除巖石下沉，并在下沉的過程中及時(shí)糾偏、控制下沉速度、控制垂直度、軸線和高程，防止突沉。

沉井刃腳磚胎膜施工

沉井養(yǎng)護(hù)

啄木鳥巖石沉井

三、泥水平衡巖石頂管機(jī)選型與配置

頂管機(jī)設(shè)備選型：施工單位黃石精武頂管工程有限公司根據(jù)地勘和沉井下現(xiàn)場(chǎng)巖石強(qiáng)度的實(shí)際情況，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)非開挖著名專家和揚(yáng)州廣鑫重工設(shè)備廠技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)踏勘并研究出最適宜的技術(shù)方案，采用復(fù)合刀盤泥水式巖石頂管機(jī)，其主要特點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)緊湊；操作容易；維修方便；對(duì)所頂進(jìn)的管線進(jìn)行全斷面切削；除滾刀破碎外，還有刀盤刀背破碎和多邊形破碎功能；刀盤采用兩把三刃滾刀、20把雙刃滾刀和多個(gè)刮刀造成，破除巖石強(qiáng)度達(dá)到 100mpa；刀盤動(dòng)力系統(tǒng)采用10 臺(tái) 45kw-4電動(dòng)機(jī)；采用最大直徑 900的中心主軸；本臺(tái)頂管機(jī)由于體積大運(yùn)輸不便，分三部分，第一部分是刀盤，第二部分是動(dòng)力艙，第三部分是殼體，下井后組裝。

YSN4000mm巖石頂管機(jī)

10臺(tái)45kw-4電動(dòng)機(jī)、直徑900的中心主軸 動(dòng)力箱吊裝

刀盤吊裝

刀盤連接組裝

第一部分是刀盤，第二部分是動(dòng)力艙，第三部分是殼體，井下組裝

四、泥水平衡巖石頂管施工

在巖石頂進(jìn)過程中，采用六只300噸和兩只備用千斤頂組成頂進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)，控制了頂力、速度、勻速頂進(jìn)；在糾偏時(shí)勤糾、微糾和看趨勢(shì)糾偏；注漿管采用2比1，注漿孔每節(jié)管采用4個(gè)，膨潤(rùn)泥漿采用適宜的材料，有較低的黏度、較高的稠度、較好的觸變性、較低的摩擦系數(shù)和較好的穩(wěn)定性，形成完好的泥漿套。本段332米安裝了兩個(gè)中繼間，但最大頂力沒有超過25mpa中繼間沒有使用。在頂進(jìn)復(fù)雜地層時(shí)出現(xiàn)路面變形控制難等一系列施工難題。在頂進(jìn)完成后，特別是使用了新型專利設(shè)備土砂泵用于地層沉降治理，取得了非常好的效果，有效保證了路面沉降及地下管線的安全。

千斤頂組成動(dòng)力系統(tǒng)

頂進(jìn)后靠背

  洞門止水橡膠圈、折頁(yè)板、軌道安裝

洞門破除

始發(fā)儀式

正常頂進(jìn)

觸變泥漿設(shè)備

觸變泥漿制作

注漿孔布置

注漿施工

管材存放止水圈安裝

管節(jié)翻轉(zhuǎn)

中繼間安裝

中繼間修復(fù)

巖石頂進(jìn)斷面圖片

施工完后交甲方安裝管線

黃岡城區(qū)地下綜合管廊PPP項(xiàng)目頂管工程，有效的解決了東門路交通疏解，管線改遷，施工擾民的難題，降低了工程造價(jià)，采用巖石頂管施工技術(shù)也有利生態(tài)環(huán)境保護(hù)，避免了爆破環(huán)境污染，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效。

本工程榮獲了中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)非開挖技術(shù)專業(yè)委員會(huì)（CSTT）2019年度優(yōu)秀工程獎(jiǎng)，為推廣應(yīng)用，黃岡市建設(shè)局和中建三局在施工進(jìn)行中多次召開施工現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)，對(duì)該工程大斷面、長(zhǎng)距離頂管創(chuàng)新，以及在綜合管廊的應(yīng)用，予以充分的肯定。最大直徑的頂管貫通，在全國(guó)也是首例，為湖北綜合管廊采用大型巖石頂管技術(shù)開了先河，是一個(gè)取得了非常成功的工程施工案例。