顶管施工中常遇到的问题及防治措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 顶管施工中常遇到的问题及防治措 施 关键词：顶管施工 ； 质量问题 ； 分析； 防范措施 中国论文网 /7/view-13019858.htm 引言 顶管施工技术是一种管道铺装技 术，无需开挖地面，有具大推力的液压 千斤顶可用在有遥控装置的顶管掘进机 的后方，使掘进机及紧随其后的管道穿 越土层，达到预先设计的位置上。顶管 施工单位施工设备、技术、管理水平参 差不齐，在施工中常出现一些问题，影 响施工质量。本文以泥水平衡法顶管施 工为例，对顶管施工中常遇到的问题及 原因进行分析，并提出一些防治措施。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 一、顶管施工的特点及工艺 （一）顶管施工特点 （1）先进顶管施工时不用封路 施工，选用的工作井与接受井又位于闲 置之处，顶进过程中路上交通照常通行。 （2）不需要开挖、回填和路面 修复，所以与大开挖施工对比，能降低 工程总造价。 （3）泥水循环法施工避免了泥 水横溢和稀泥乱堆放的不良现象，确保 自然环境不受到污染，能做到文明施工。 （二）顶管施工工艺 顶管施工技术是一种管道铺装技 术，无需开挖地面，有具大推力的液压 千斤顶可用在有遥控装置的顶管掘进机 的后方，使掘进机及紧随其后的管道穿 越土层，达到预先设计的位置上，这就 称为顶管工程。挖掘发生在顶管机的前 方，被挖掘物质通过泥浆循环系统用泵 排出，到达地表。目前，顶管施工常采 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 用的施工方法分为敞开人工手掘式和密 封机械式顶管施工方法，其中机械式顶 管施工常用的施工方法又有泥水平衡式 和土压平衡式两种。 现在比较常用顶管施工为泥水平 衡顶管施工法，其施工原理：通过导向 头的刀削转动功能将泥土、砂、石破碎， 由一条钢管注入水量，拌成浆液，由另 一条钢管吸出浆液，将浆液置于离心器 内离心脱水，再将干土卸到斗车内运去 弃土的地方，分离出的水又回到储水箱 内重复循环使用。施工所采用的主要设 备为信息化及全自动化泥水平衡顶管机。 二、顶管施工中常遇到的问题及 防治措施 （一）管道轴线偏差过大 管道顶进轴线与设计轴线偏差过 大，使管道发生弯曲，甚至造成管节损 坏，接口渗漏。 （1）原因分析。 地层正面阻力不均匀，使工具 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 管受力不均匀，形成导向偏差。 顶管后背发生位移或不平整， 使顶力合力线偏移。 千斤顶不同步，或千斤顶问顶 力相差较大，或安装精度不够，造成顶 力合力线偏差。 （2）预防措施。 顶管施工前应对管道通过地带 的地质情况认真调查，设置测力装置， 指导纠偏。纠偏应按照勤测量、勤纠偏、 小量纠的操作方法进行。 采用同种规格的液压千斤顶， 使其顶力、行程、速度一致，保持顶力 合力线与管道中心线相重合。 加强顶管后背施工质量的控制， 确保后背不发生位移，并应使后背平整， 以保证顶进设备的安装精度。 （二）地面沉降与隆起 顶管施工过程中或施工后，在管 道轴线两侧一定范围内发生地面沉降或 隆起，使管道周围建筑物和道路交通及 管道等公用设施受到影响，甚至危及到 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 正常使用和安全。 （1）原因分析。 掘进机正面土压失衡引起的沉 降与隆起。 管道外周空隙引起的沉降与隆 起。 管道与周围土体摩擦引起的沉 降与隆起。 管道接口渗漏引起的沉降与隆 起。 （2）防治措施。 施工前应对工程地质条件和环 境情况进行周密细致的调查，制定切实 可行的施工方案，正确选用工具管，并 对距离管道较近的建筑物和其他设施采 取相应的加固保护措施。 设置测力装置，掌握顶进压力， 保持顶进力与前端土体压力的平衡。 施工时尽量采取小幅度的纠偏， 尽可能的保证管道的直顺，减小管道绕 曲造成土层移动引起的沉降。避免急度 纠偏造成管道接口密封失效和管端碎裂， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 发生水土和触变泥浆的流失，引起地面 沉降。 在顶进过程中应及时足量地注 入符合技术标准的润滑支承介质，填充 管道外围环形空隙。施工结束后及时用 水泥或粉煤灰等置换润滑泥浆。 （三）顶力突然增大 （1）原因分析。 土层塌方或工具管前端遇障碍 物，使阻力增大。 管道轴线偏差形成弯曲，使摩 阻力增大。 减阻介质膨润泥浆配比不当或 注入不及时，或注入量不足，减阻效果 降低，使摩阻力增大。 顶进设备油的泵、油缸或油路 发生故障。 顶进施工中因故停顶时间过久， 润滑泥浆失水使减阻效果降低。 （2）防治措施。 顶管在正常顶进施工过程中， 必须密切注意顶进轴线的控制，使管道 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 轴线被控制在允许偏差范围以内。 按不同地质条件配制适宜的泥 浆，并采取同步注浆的方法，及时足量 地注入泥浆。 顶进施工前应对顶进设备进行 认真的检修保养。 停顶时间不能过久，发生故障 应及时加以排除。 （四）工具管旋转 工具管沿圆周方向旋转，使顶进 操作发生困难。 （1）原因分析。 工具管前端土层软硬不均匀， 使工具管受力不均，造成工具管向土层 软的方向旋转。 顶进千斤顶及油路布置不合理， 千斤顶之间存在着顶进时间差，使顶进 合力线偏移，造成工具管旋转。 顶管轴线发生偏差时，纠偏量 过大，使工具管发生旋转。 管道向左、向下纠偏，管道反 时针扭转。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 后座或后背不稳或主油缸与管 轴线不平行，使主油缸在工作时方向变 化，对管道形成一个扭矩，使管道扭转。 刀盘单方向旋转，使管道反方 向扭转。 管道内施工设备布置不 疲 构成一个固定方向的扭矩，使管道按 某一方向扭转。 （2）预防措施。 遇前端土层软硬不均匀，应采 取多挖硬、少挖软的方法。 顶进前应逐台调试千斤顶，应 采用同种规格，并使液压泵到各千斤顶 之间的距离相等、管径一致。 在顶进过程中，要时刻留意偏 差发展的趋势，以勤测、勤纠为原则， 多进行小幅度纠偏和预见性纠偏，使偏 差只在小幅度范围内波动、尽量避免大 角度纠偏。 工具管设置测力装置，以便测 定平衡力的大小指导纠偏。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 管内设备布置重量要对称；主 油缸安装要平稳，并且与管轴线平行； 刀盘要经常变换方向；