顶管施工难点、关键点措施

1、、顶管施工难点和解决方案1、顶管进出洞口地基加固措施地基加固方法顶管进出洞口措施是施工成败的关键。 在进出洞口先进行压密注 浆地基加固，以保证顶管施工时顺利进出洞口 （此外在进出洞口过程 中还应保留喷射井点降水措施以作备用）。地基加固范围为进、出洞 口前 5m,上、下、左、右各 2m。注浆浆液配合比注浆浆液采用普通硅酸盐水泥浆，水灰比为，外掺 2%水玻璃及对不宜用清水冲洗的场地，可考虑用纯水玻璃或陶土浆灌满阀管内注浆方法 因压密注浆影响半径为600mm,有效半径为500mm, 故确定布孔排距和孔距为 1m。 注浆采用先外围、 后内部的施工方式, 以防止浆液流失。 改进注浆喷头,将常规直喷式改为

2、滤网式喷头。旨在增 加注浆压力,扩大有效半径,增加水泥浆的渗透力。 每孔注浆时,自上而下逐段注浆, 每次拔管间距不大于,注浆压力为。 先将注浆管压入土层至设计深度,然后接上压浆机,边 向上拔起注浆管边向土层内注浆。 通过控制注浆量和注浆压力来达到 注浆要求。2、顶管注浆、换浆措施设计要求顶管工程如顶进过程中摩阻力较大超过 m2 要求 进行注浆减阻。 在顶进过程中选择触变性能良好的膨润土制浆材料并 设立同步注浆和管道补浆的两种措施, 尽可能将膨润土泥浆套随机头 向前移动,形成连续的环状浆套。触变泥浆配合比为：膨润土 12%，纯碱，掺加剂CMC适量。触变泥浆由地面液压注浆泵通过 50mm管路压送到

3、各注浆孔。 在机头处应安装隔膜式压力表, 以检验浆液是否到达指定位置, 在所 有注浆孔内要设置球阀，软管和接头的耐压力为 5Mpa,支管直径为 25mm在整个管道中每隔1个管子设1个补浆断面共4个注浆孔（要求在管道制作时预留），补浆应按顺序进行， 每班不少于 2 次循 环，定量注压。注浆压力：大于地下水压力，注浆量为管道周边间隙 的12倍。顶进结束后，必须立即用纯水泥浆或水泥砂浆置换膨润土 泥浆。置换完成后拆除注浆管路，并将管道上的注浆孔封闭严密。3、管道纠偏措施管道产生扭转原因3.1.1 顶管设备自身原因顶管设备安装精度是决定顶管施工精度的前提条件 ,在顶 管安装和使用过程中 ,如果主油缸或

4、工具管刀盘轴线与管道轴线不平 行,则在顶管施工过程中很容易使管道产生扭矩 ,从而在顶进过程中发 生管道扭转。3.1.2 施工原因在进行顶管施工时，管道内要布置各种施工设备 ,如果布置 位置不对称， 就很容易使管道朝着某个方向形成固定扭转。 同时由于 受地质条件影响，管道也很容易发生偏移。在进行管道纠偏时，工具 管纠偏后产生纠偏反力 ,如果纠偏反力的合力中心不通过管中心，管 道就要扭转。在纠偏过程中，如果纠偏角度小，则实施纠偏时所需的 外力就小，根据作用力与反作用力原理，纠偏反力就小，管道发生扭 转的速度就慢。反之纠偏角度越大，产生的反力就越大，管道扭转速 度也就加快。因此，控制纠偏角是防止和减

5、小管道扭转的重要途径。纠偏措施3.2.1 提高顶管设备安装质量 ,预防管道发生扭转 ,主要是从 提高顶管设备安装工艺精度入手 ,尽量避免或减少顶管设备的各部分 安装偏差 ,如主油缸固定牢固 ,尽量与管道轴线平行等。3.2.2 严格按照施工程序施工，减小纠偏造成的扭转。首先 是管内设备布置重量要对称， 尽量避免由施工程序造成的扭转。 在纠 偏过程中认真执行 “增加纠偏次数 ,减小纠偏角度 ”原则，减小因纠偏方 法不当造成的管道扭转， 另外可以通过施加外力进行管道扭转， 如采 用在扭转方向的反方向施加外力 （可以通过配重的方式解决 ）,使管道 产生相反扭转，从而平衡原先存在的扭转力。4、管道失稳管

6、道失稳原理管道失稳是顶管施工中特别是长距离管道纠偏过程中容易 发生的问题。它是指与工具管的轴线与设计管道轴线偏差逐渐增加， 最终造成管道失去控制的现象。 在未发生偏移时中管道受到的土压力 理论上是相等的，即F仁F2同时顶进推力没有侧向分力，而发生偏移时管道两侧所受土压力发生明显变化。一方面管道所受的侧压力 F1 与F2不再相等，则顶进推力F3产生侧向分力，当侧向分力增加到一 定程度，管道有可能开始失稳。失稳后管道轴线曲率增大，从而造成 侧向力进一步增加， 这样就形成了管道曲率增加与侧向分力之间的反 复循环 ,如果不及时得到纠正，则管道轴线严重偏移设计方向。管道失稳原因分析4.2.1 地质条件影

7、响从失稳原理分析可以看出，管道周围土体承载力和土压力 对于管道施工至关重要， 因为顶进过程中难免发生轴线偏移现象。 如 果管道周围的土体能够提供较大的作用反力 ,则管道不易发生较大偏 移和失稳； 如果周围土体属于软弱土质或不均匀土质， 则管道很容易 因周围平衡侧向分力的承载能力不足造成失稳。 同时，管道上方的覆 盖层过薄也很容易因管顶土压力不足造成失稳， 最常见的是管道轴线 向上弯曲和管道中间鼓肚现象。4.2.2 施工质量影响根据管道曲率与侧向分力之间的恶性循环关系很容易知 道，如果因为顶管施工纠偏或纠扭不及时和不到位造成偏移量增大， 将导致管道失稳。4.2.3 顶管设备原因顶管设备在顶进过程

8、中如果出现与管道联结不稳固或者刚 度不足，都有可能造成管道失稳。管道失稳预防和纠正措施4.3.1 改善地质条件，为顶管施工创造有利条件。在顶管施 工中的基底处理常采取的措施包括： 采用超前钻孔或超前地质预报确 定前方地质情况， 对于不良地质地段采取预加固措施， 其中承载力过 低地段、土体软硬不均匀地段、 覆盖层过薄地段或地面有建筑物对管 道施工造成压力的地段，可以采用预注浆、锚杆、管棚等加固，为顶 管施工创造稳定、均匀的地质条件。4.3.2 严格控制施工质量，提高管道纠偏效果。管道轴线偏 移是造成管道失稳的重要原因之一 ,因此在施工中应把控制管道轴线 偏移作为顶管技术的核心内容 ,要尽量减少轴

9、线偏差。同时，在管道 轴线发生偏离时，认真执行管道纠偏的有关原则，及早纠偏。同时注 意对顶管设备的检查，加强管道联结刚度。5、深覆土顶进时可能出现倒退与推力过大（1）出现的现象a、出洞不顺利 b、管子容易产生倒退C、初始推力增大 （2）原因分析a、出洞不顺利的主要原因是因为在深覆土的条件下 ，土压 力和地下水位均含有较大的增加，在制订施工方案时对此认识不足， 所以会产生诸如洞口喷水，洞口止水圈翻边和冒泥等。b、在深覆土条件下，土压力比较大，而管子及顶管机在导 轨上的摩阻力不足以抵抗顶管机断面上所受到的土压力时， 顶管机和 管子均会产生后退。c、初始推力增大的主要原因是洞口外土体进行过注浆加固，或虽障碍物， 尤其是在采用沉井法施工的工作井含有散落物，脚 手架钢管，未拔去的井管， 地面上落下的块石等障碍物，挡在顶管机 前也是使初始顶力增加的原因之一。（3）防治措施a、首先从制订施工方案开始，对深覆土条件下的各种情况 应有所见，并可采用两套止水圈，以此增加洞口止水圈的可靠性，还 可利用盾尾密封成熟泾将钢止刷密封用在此处， 还