在地下的幽暗空間中，三道鋼管構成的“蛟龍”正以毫米級精度悄然前行——刀盤旋轉、液壓伺服，身后留下光滑的混凝土隧道。

頂管施工，這一被譽為“地下手術”的工程技術，正借助科技創(chuàng)新迎來質的飛躍。面對粵西復雜地質、密集管線等挑戰(zhàn)，環(huán)北廣東工程項目積極融合“智能糾偏”“實時監(jiān)測”“防腐機器人”等前沿技術，將頂管施工的“視線盲區(qū)”轉變?yōu)椤熬_導航”。

從材料設計的創(chuàng)新提效，到振頻沉降的攻關破解，再到復雜環(huán)境中的高效頂進……這條地下通道的每一寸延伸，都刻寫著“自強不息，勇于超越”的精神特質。

提質創(chuàng)新

在頂管施工中，鋼管作為地下生命線，長期承受著水土壓力、化學腐蝕及機械磨損等重重考驗。如何延長鋼管的地下壽命？

項目團隊通過防腐材料的升級和智能施工的創(chuàng)效，交出了滿意的答卷——通過涂層技術的迭代與機器人技術的融合，將鋼管的防腐能力提升至新高度。

項目全面采用熱熔結環(huán)氧粉末涂層（FBE）技術，實現(xiàn)管材防腐性能的跨越式提升，鋼管外壁及焊縫全部改用FBE涂層，該涂層在190至210攝氏度下熔融固化，能夠形成致密的化學鍵，從而有效增強抗?jié)B透性和抗腐蝕能力，即使在pH值波動較大的地質中也能保持穩(wěn)定。

針對管內焊縫這一薄弱環(huán)節(jié)，項目采用同材質粉末涂層全覆蓋，避免液體涂料流動不均導致的厚度差異，精確控制補口涂層與原涂層的搭接密度，并對搭接處進行打磨拉毛處理，從而有效延長防腐層的壽命。

防腐工藝的升級，離不開施工效率的同步突破，這也是項目科研創(chuàng)新成果的成功落地。項目引入的軌道式防腐機器人，極大地超越了傳統(tǒng)人工分段作業(yè)模式。

工藝設計上，管材經吊裝對口、接口焊接、焊縫檢測后進行拋丸除銹和粉末噴涂工藝。項目首創(chuàng)固定式軌道環(huán)氧粉末機器人，軌道安裝于頂冠井內的導向墻上——一臺設備只需更換機頭即可完成拋丸除銹與粉末噴涂，施工后無需拆卸，頂管機可持續(xù)運作，顯著縮短了各個工序間的銜接時間，相比傳統(tǒng)分段式作業(yè)，效率提升超過35%。

機器人沿著預設軌道循序漸進，通過激光定位精準處理焊縫區(qū)域，除銹粗糙度控制在40～100微米之間，確保除銹后管材原色顯露，金屬表面無可見雜質。

“過去除銹和噴涂需要兩班人馬輪流，現(xiàn)在機器人‘一條龍’搞定?！爆F(xiàn)場班長楊志紅指著監(jiān)控屏幕上的數(shù)據(jù)說，“鋼管內壁的死角都能全覆蓋，安全和質量更加可控?！?/p>

攻關破解

在砂性土層中，大口徑頂管的施工常常面臨土體松散、自承力弱等風險，稍有不慎便可能引發(fā)地面塌陷、軸線偏移和管道沉降，甚至危及周邊建筑安全。

面對這一難點，環(huán)北廣東工程項目通過精密勘測、動態(tài)調控和智能注漿等策略，有效控制沉降和振頻，最大程度確保施工精確度，降低影響值，順利實現(xiàn)悄無聲息的地下穿越。

砂性土的流動性質和復雜的地上環(huán)境、地下地質、車流量、舊有管線網絡，使得頂管施工在盲區(qū)徘徊。項目團隊采用三維地質雷達+鉆孔取樣的雙重驗證，精準定位流砂巖層和水位波動帶，復勘報告細化至每米參數(shù)，為后續(xù)注漿配比提供科學依據(jù)。

在施工準備階段，項目會組織對施工區(qū)域內既有管線進行協(xié)調溝通和掃描建模，再經數(shù)據(jù)分析研判，實現(xiàn)后續(xù)無交叉頂進，同時，對涉及高危管線實施微型振動監(jiān)測，做到實時預警，從而避免擾動風險。

在前期籌劃線路時，項目還對頂進沿線村鎮(zhèn)、居民住所、老舊建筑等進行裂縫掃描與傾斜度測量，并在施工中通過自動化全站儀、每2小時采集一次位移數(shù)據(jù)，確保零誤傷和零糾紛。在施工完成后每半個月觀測一次，連續(xù)觀測3個月，確保頂管施工的后續(xù)影響降到最低。

砂層，地質，是頂進不可避免的自然因素，在作業(yè)時，必須兼?zhèn)淞Χ群退俣?。為精確控制頂進作業(yè)，項目團隊創(chuàng)新采用分階控制法。

一是在出洞時“鎖水”，在預出設計洞口安裝雙道橡膠止水簾并準備應急措施，在破除洞門前鉆設探水孔，確保加固體抗?jié)B系數(shù)達標，杜絕流砂、地下水涌入、滲漏。

二是在掘進時“聯(lián)調”，泥水平衡系統(tǒng)根據(jù)土層滲透系數(shù)動態(tài)調整壓力，可針對不同地質，及時調整膨潤土漿液粘度，平順實現(xiàn)致密泥膜。同時，根據(jù)頂進反饋、實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，迅速生成作業(yè)分析，及時調整頂管機的切削角度、速率、液壓伺服、主頂裝置頂位頂力、減阻泥漿的配比等。

在頂管機操控室的屏幕上，沉降曲線、頂力變化、泥水參數(shù)等數(shù)據(jù)實時跳動，一體化打造的“數(shù)字作戰(zhàn)室”正穩(wěn)步運轉。

項目通過傾角傳感器組成管道姿態(tài)監(jiān)測網、在敏感區(qū)域布設監(jiān)測點，實現(xiàn)了對施工進度、設備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測的實時掌握，每個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)都被上傳云端，形成一個完整的施工數(shù)據(jù)鏈，為后續(xù)的分析和決策提供了有力支撐。

高效穿越

項目頂管設計主要應用于管線穿高速公路、國道、省道、河道和地形高點，總共需穿越上述建筑物20處。

頂管區(qū)間全長6.26千米，針對不同穿越場景，項目采取模塊化刀盤、雙口徑頂進、實施套管等諸多配置，以一域一策的靈活方案、全鏈條管控的精細管理，做到了“零中斷、零影響、加速度、提質效”的高效穿越。

為了更好地應對復雜的地質環(huán)境，項目采用了DN3600和DN4000兩種復合式泥水平衡頂管機，同時配備可更換巖石頂進刀盤，在砂土層采用輻條式刀盤減少阻力，遇巖石層快速更換為滾刀破巖模塊，進一步壓縮切換時間，從而提高施工效率。

在施工方案方面，項目根據(jù)地形變化，靈活設置有三種施工方案，管線穿鐵路采用頂預制箱涵或圓管涵，以及鋪鋼管方案，穿高速公路時采用頂鋼套管方案，在穿國道、省道、河道和地形高點則采用頂鋼管方案，構筑雙層防護，完美提升抗?jié)B抗壓能力，為頂進效率提升提供有效助力。

項目積極利用現(xiàn)有資源，合理布局、統(tǒng)籌安排。全方位細化、落實質量保障工作，積極組織編制質量控制計劃，從各個環(huán)節(jié)、各個崗位入手，剖析行業(yè)內質量事故及質量隱患，定期或不定期實施工程質量檢驗、隱患排查等工作，確保頂管工程高質量建設。

全方面增強施工技術力量，從技術支持、頂管施工預防及處理、頂管施工下穿道路的針對性措施、沿線建構筑物保護、施工安全技術等方面發(fā)力，為頂管施工夯實各項技術保障。

同時，項目積極強化安全生產主體責任及落實，建立“統(tǒng)一領導、綜合監(jiān)管、分級負責、協(xié)同管控、全員參與”的工作機制，健全有系統(tǒng)、分層次、明責任的管理體系，借助安全體驗館、技術交底等措施，穩(wěn)步提升各項應急能力建設，確保頂管作業(yè)安全生產目標迅速實現(xiàn)。

立足當下，遙望未來。這場跨越水網巖層的地下長征，正在以定制化措施、高效化工藝和數(shù)字化管控的三重奏，詮釋著頂管工程建設的四局精度，書寫著水電人奮斗的無字詩行。