谈顶管施工常见质量问题与防治措施

贾宏宇

摘要：顶管施工技术是近年来在管线工程中使用很广泛的一项施工技术，本文就顶管施工经常出现的质量问题进行分析论述，提出一些预防及解决方案，供大家借鉴。

关键词：顶管法;施工;工作坑;工作墙;顶力

前言

隨着祖国越来越繁荣，城市的工业发展非常的迅速，工业用水也是供不应求，由于地形因素的限制，采用非开挖技术即顶管施工由此而生。顶管施工技术在近年来的管线工程中使用很越来越广泛，这项技术主要的优点是施工时占地面积较小，能穿越河道、公路、铁路、建筑物地基及地下管网设施等障碍物，并且土方的开挖方量较少，是可以降低工作强度和减少噪音的施工技术。

顶管施工技术的工作原理是：在需要顶管的地点创建两个工作坑，分别是接收坑和工作坑，在工作坑中设立后靠背，来接受顶进过程中的推力，同时在下方设置导轨，来减少摩擦力和对顶管机的定位，将管道放在导轨上利用千斤顶进行顶进，直至顶进接收坑为止，工作坑和接收坑也可以设置成将来使用的井室。现就这几年顶管技术经常出现的质量问题和预防措施介绍如下。

一、管道轴线偏差过大

1.偏差结果。管道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。

2.原因分析。1）地层正面阻力不均匀，形成导向偏差，造成管道轴线偏差。2）顶管后背发生位移或不平整，使顶力合力线偏移，造成管道轴线偏差。

3.预防措施。1）顶管施工前对管道通过地带的地质情况认真调查。通过仪器，指导纠偏。纠偏按照“勤测量、勤纠偏、小量纠”的操作方法进行。2）加强顶管后背施工质量的控制，确保后背不发生位移，并使后背平整，以保证顶进设备安装精度。顶进过程中随时绘制顶进曲线，以利指导顶进纠偏工作。

4.治理方法。1）重新调整千斤顶行程、顶力、顶速，或重新调整千斤顶的安装精度。2）对顶管后背进行加固，防止位移进行发展，并确保后背平整。3）纠偏前认真分析顶进曲线的发展趋势，采取适当的纠偏量，循序渐进，切不可操之过急，适得其反。

二、顶力突然增大

1.顶力增大现。在顶进过程中顶进压力突然增大。

2.原因分析。1）土层塌方，或机头前端遇障碍物，使摩阻力增大。2）管道轴线偏差形成弯曲，使摩阻力增大。3）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。4）顶进设备油泵、油缸、油路发生故障。5）顶进施工中，因故停顶时间过久，润滑泥浆失水后，使减阻效果降低。

3.预防治措。1）顶进过程中严格执行“勤测量、勤纠偏、小量纠”的操作要求，使管道轴线被控制在允许偏差范围内。2）按不同地质条件配置适宜的泥浆，保证足量的泥浆储备与循环。3）顶进施工前对顶进设备进行认真的检修保养。4）停顶时间不能太久，发生故障及时加以排除。

4.治理方法。发生顶力过大的情况时，立即停止顶进，泥浆循环系统保证正常，查找原因，判明情况后采取相应措施进行处理。

三、泥水管内产生沉淀、堵塞现象

1.现象。泥水管内泥水流动不畅通，顶管机推进因此也不顺利。

2.原因。1）在泥水管内产生沉淀这种现象大多发生在砂土层中。一是由于排泥泵效率低下流量不足，在泥水管内的流速小于临界流速使泥砂产生了沉淀。二是在顶管机停止推进以前对管内冲洗力度不足致使泥砂产生沉淀。如果是粉细砂，一旦沉淀在泥水管内，时间持久后板结起来就比较难冲洗干净。2）在含水量少的粘土层中，粘土会变成如同鸡蛋一样的泥团，如果泥团过大，它在管道的弯头和阀门处会把管道堵塞。无论是哪一种管道堵塞，都会影响顶管机的正常推进，时间拖长，顶管机就会往下沉，从而影响到顶管的质量。

3.防治措施。1）如果排泥泵达不到所需的流量要求时，就应该更换。2）停止推进前必须对排泥管道进行较为彻底的清洗。3）如果是在含水量小的粘土中推进，应减小刀盘每转一圈时所切削泥土的厚度，同时适当加大送水量。另外在排泥管道与基坑旁通之间加一只沉淀箱，可让土块或卵石在该箱里沉淀下来，过一段时间只需打开箱底排出。

四、路面沉降

（1）现象。在顶管机过后或顶管施工完成以后，在管子中心线左右两侧的地面产生沉降。并且随着时间的推延，沉降槽的宽度与深度均与日俱增。

（2）原因。沉降原因有四种：第一种是泥水浓度过低，由超挖塌方所造成的;第二种是顶管过程中对土的扰动而产生的沉降;第三种则是由于润滑浆套内的浆液流失所造成的沉降;第四种由于采取了辅助的降水施工所造成的沉降。

（3）防治措施。1）控制好进尺与出土量之间的关系，做到不超挖;2）润滑浆要有一定的稠度，不能太稀。如果对沉降要求很高的情况下顶进完成后，必须用充填浆把润滑浆完全置换出来;尽量少采用降水这一铺助施工手段。

五、小结

顶管技术的应用大大解决了在各项管线工程中遇到的问题，随着时代的进步，顶管施工技术会更加成熟，应用也会更加广泛。在施工中严格按照施工规范，严抓质量，确保每项工作的细节万无一失。

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