頂管施工難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)方法

1、 二、頂管施工難點(diǎn)和解決方案1、頂管進(jìn)出洞口地基加固措施1.1地基加固方法頂管進(jìn)出洞口措施是施工成敗的關(guān)鍵。在進(jìn)出洞口先進(jìn)行壓密注漿地基加固，以保證頂管施工時(shí)順利進(jìn)出洞口（此外在進(jìn)出洞口過(guò)程中還應(yīng)保留噴射井點(diǎn)降水措施以作備用）。地基加固圍為進(jìn)、出洞口前5m，上、下、左、右各2m。1.2注漿漿液配合比注漿漿液采用42.5普通硅酸鹽水泥漿，水灰比為0.6，外摻2%水玻璃及2%膨潤(rùn)土。1.3壓密注漿流程：對(duì)不宜用清水沖洗的場(chǎng)地，可考慮用純水玻璃或土漿灌滿(mǎn)閥管。1.4注漿方法因壓密注漿影響半徑為600mm，有效半徑為500mm，故確定布孔排距和孔距為1m。注漿采用先外圍、后部的施工方式，以防止?jié){液流失

2、。改進(jìn)注漿噴頭，將常規(guī)直噴式改為濾網(wǎng)式噴頭。旨在增加注漿壓力，擴(kuò)大有效半徑，增加水泥漿的滲透力。每孔注漿時(shí)，自上而下逐段注漿，每次拔管間距不大于0.5m，注漿壓力為0.250.35Mpa。先將注漿管壓入土層至設(shè)計(jì)深度，然后接上壓漿機(jī)，邊向上拔起注漿管邊向土層注漿。通過(guò)控制注漿量和注漿壓力來(lái)達(dá)到注漿要求。2、頂管注漿、換漿措施設(shè)計(jì)要求頂管工程如頂進(jìn)過(guò)程中摩阻力較大超過(guò)0.5T/m2要求進(jìn)行注漿減阻。在頂進(jìn)過(guò)程中選擇觸變性能良好的膨潤(rùn)土制漿材料并設(shè)立同步注漿和管道補(bǔ)漿的兩種措施，盡可能將膨潤(rùn)土泥漿套隨機(jī)頭向前移動(dòng)，形成連續(xù)的環(huán)狀漿套。觸變泥漿配合比為：膨潤(rùn)土12%，純堿0.6%，摻加劑CMC適量。

3、觸變泥漿由地面液壓注漿泵通過(guò)50mm管路壓送到各注漿孔。在機(jī)頭處應(yīng)安裝隔膜式壓力表，以檢驗(yàn)漿液是否到達(dá)指定位置，在所有注漿孔要設(shè)置球閥，軟管和接頭的耐壓力為5Mpa，支管直徑為25mm。在整個(gè)管道中每隔1個(gè)管子設(shè)1個(gè)補(bǔ)漿斷面共4個(gè)注漿孔（要求在管道制作時(shí)預(yù)留），補(bǔ)漿應(yīng)按順序進(jìn)行，每班不少于2次循環(huán)，定量注壓。注漿壓力：大于地下水壓力，注漿量為管道周邊間隙的12倍。頂進(jìn)結(jié)束后，必須立即用純水泥漿或水泥砂漿置換膨潤(rùn)土泥漿。置換完成后拆除注漿管路，并將管道上的注漿孔封閉嚴(yán)密。3、管道糾偏措施3.1管道產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)原因3.1.1頂管設(shè)備自身原因頂管設(shè)備安裝精度是決定頂管施工精度的前提條件,在頂管安裝和使用

4、過(guò)程中,如果主油缸或工具管刀盤(pán)軸線(xiàn)與管道軸線(xiàn)不平行,則在頂管施工過(guò)程中很容易使管道產(chǎn)生扭矩,從而在頂進(jìn)過(guò)程中發(fā)生管道扭轉(zhuǎn)。3.1.2施工原因在進(jìn)行頂管施工時(shí)，管道要布置各種施工設(shè)備,如果布置位置不對(duì)稱(chēng)，就很容易使管道朝著某個(gè)方向形成固定扭轉(zhuǎn)。同時(shí)由于受地質(zhì)條件影響，管道也很容易發(fā)生偏移。在進(jìn)行管道糾偏時(shí)，工具管糾偏后產(chǎn)生糾偏反力,如果糾偏反力的合力中心不通過(guò)管中心，管道就要扭轉(zhuǎn)。在糾偏過(guò)程中，如果糾偏角度小，則實(shí)施糾偏時(shí)所需的外力就小，根據(jù)作用力與反作用力原理，糾偏反力就小，管道發(fā)生扭轉(zhuǎn)的速度就慢。反之糾偏角度越大，產(chǎn)生的反力就越大，管道扭轉(zhuǎn)速度也就加快。因此，控制糾偏角是防止和減小管道扭轉(zhuǎn)的

5、重要途徑。3.2糾偏措施3.2.1提高頂管設(shè)備安裝質(zhì)量,預(yù)防管道發(fā)生扭轉(zhuǎn),主要是從提高頂管設(shè)備安裝工藝精度入手,盡量避免或減少頂管設(shè)備的各部分安裝偏差,如主油缸固定牢固,盡量與管道軸線(xiàn)平行等。3.2.2嚴(yán)格按照施工程序施工，減小糾偏造成的扭轉(zhuǎn)。首先是管設(shè)備布置重量要對(duì)稱(chēng)，盡量避免由施工程序造成的扭轉(zhuǎn)。在糾偏過(guò)程中認(rèn)真執(zhí)行“增加糾偏次數(shù),減小糾偏角度”原則，減小因糾偏方法不當(dāng)造成的管道扭轉(zhuǎn)，另外可以通過(guò)施加外力進(jìn)行管道扭轉(zhuǎn)，如采用在扭轉(zhuǎn)方向的反方向施加外力(可以通過(guò)配重的方式解決),使管道產(chǎn)生相反扭轉(zhuǎn)，從而平衡原先存在的扭轉(zhuǎn)力。4、管道失穩(wěn)4.1管道失穩(wěn)原理管道失穩(wěn)是頂管施工中特別是長(zhǎng)距離管道糾

6、偏過(guò)程中容易發(fā)生的問(wèn)題。它是指與工具管的軸線(xiàn)與設(shè)計(jì)管道軸線(xiàn)偏差逐漸增加，最終造成管道失去控制的現(xiàn)象。在未發(fā)生偏移時(shí)中管道受到的土壓力理論上是相等的,即F1=F2，同時(shí)頂進(jìn)推力沒(méi)有側(cè)向分力，而發(fā)生偏移時(shí)管道兩側(cè)所受土壓力發(fā)生明顯變化。一方面管道所受的側(cè)壓力F1與F2不再相等,則頂進(jìn)推力F3產(chǎn)生側(cè)向分力，當(dāng)側(cè)向分力增加到一定程度，管道有可能開(kāi)始失穩(wěn)。失穩(wěn)后管道軸線(xiàn)曲率增大，從而造成側(cè)向力進(jìn)一步增加，這樣就形成了管道曲率增加與側(cè)向分力之間的反復(fù)循環(huán),如果不及時(shí)得到糾正，則管道軸線(xiàn)嚴(yán)重偏移設(shè)計(jì)方向。4.2管道失穩(wěn)原因分析4.2.1地質(zhì)條件影響從失穩(wěn)原理分析可以看出，管道周?chē)馏w承載力和土壓力對(duì)于管道施

7、工至關(guān)重要，因?yàn)轫斶M(jìn)過(guò)程中難免發(fā)生軸線(xiàn)偏移現(xiàn)象。如果管道周?chē)耐馏w能夠提供較大的作用反力,則管道不易發(fā)生較大偏移和失穩(wěn)；如果周?chē)馏w屬于軟弱土質(zhì)或不均勻土質(zhì)，則管道很容易因周?chē)胶鈧?cè)向分力的承載能力不足造成失穩(wěn)。同時(shí)，管道上方的覆蓋層過(guò)薄也很容易因管頂土壓力不足造成失穩(wěn)，最常見(jiàn)的是管道軸線(xiàn)向上彎曲和管道中間鼓肚現(xiàn)象。4.2.2施工質(zhì)量影響根據(jù)管道曲率與側(cè)向分力之間的惡性循環(huán)關(guān)系很容易知道，如果因?yàn)轫敼苁┕ぜm偏或糾扭不及時(shí)和不到位造成偏移量增大，將導(dǎo)致管道失穩(wěn)。4.2.3頂管設(shè)備原因頂管設(shè)備在頂進(jìn)過(guò)程中如果出現(xiàn)與管道聯(lián)結(jié)不穩(wěn)固或者剛度不足，都有可能造成管道失穩(wěn)。4.3管道失穩(wěn)預(yù)防和糾正措施4.3

8、.1改善地質(zhì)條件，為頂管施工創(chuàng)造有利條件。在頂管施工中的基底處理常采取的措施包括：采用超前鉆孔或超前地質(zhì)預(yù)報(bào)確定前方地質(zhì)情況，對(duì)于不良地質(zhì)地段采取預(yù)加固措施，其中承載力過(guò)低地段、土體軟硬不均勻地段、覆蓋層過(guò)薄地段或地面有建筑物對(duì)管道施工造成壓力的地段，可以采用預(yù)注漿、錨桿、管棚等加固，為頂管施工創(chuàng)造穩(wěn)定、均勻的地質(zhì)條件。4.3.2嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，提高管道糾偏效果。管道軸線(xiàn)偏移是造成管道失穩(wěn)的重要原因之一,因此在施工中應(yīng)把控制管道軸線(xiàn)偏移作為頂管技術(shù)的核心容,要盡量減少軸線(xiàn)偏差。同時(shí)，在管道軸線(xiàn)發(fā)生偏離時(shí)，認(rèn)真執(zhí)行管道糾偏的有關(guān)原則，及早糾偏。同時(shí)注意對(duì)頂管設(shè)備的檢查，加強(qiáng)管道聯(lián)結(jié)剛度。5、深

9、覆土頂進(jìn)時(shí)可能出現(xiàn)倒退與推力過(guò)大（1）出現(xiàn)的現(xiàn)象a、出洞不順利b、管子容易產(chǎn)生倒退c、初始推力增大（2）原因分析a、出洞不順利的主要原因是因?yàn)樵谏罡餐恋臈l件下,土壓力和地下水位均含有較大的增加，在制訂施工方案時(shí)對(duì)此認(rèn)識(shí)不足，所以會(huì)產(chǎn)生諸如洞口噴水，洞口止水圈翻邊和冒泥等。b、在深覆土條件下，土壓力比較大，而管子及頂管機(jī)在導(dǎo)軌上的摩阻力不足以抵抗頂管機(jī)斷面上所受到的土壓力時(shí)，頂管機(jī)和管子均會(huì)產(chǎn)生后退。c、初始推力增大的主要原因是洞口外土體進(jìn)行過(guò)注漿加固，或雖障礙物，尤其是在采用沉井法施工的工作井含有散落物，腳手架鋼管，未拔去的井管，地面上落下的塊石等障礙物，擋在頂管機(jī)前也是使初始頂力增加的原因之一。（3）防治措施a、首先從制訂施工方案開(kāi)始，對(duì)深覆土條件下的各種情況應(yīng)有所見(jiàn)，并可采用兩套止水圈，以此增加洞口止水圈的可靠性，還可利用盾尾密封成熟涇將鋼止刷密封用在此處，還應(yīng)考