大直径顶管施工偏差及其防治

｜　＿　一一童一螂｜鼍　群｜　｜　建材２Ｉ）０Ｂ年第　期＿　＿　＿　。　一　。ｌｌ＊｝亳　舞珏　。　｜审　萎｜　≯。．　。一。　＿Ｉ　。。　薯　囊　蠹　｜　。鬻　＿＿　誊鼍　＿＿■■　大直径顶管施工偏差及其防治　杨　杰　设计。。茸　。∥ｌ乒　。ｌ囊　。｜　。　郑州市市政工程总公司ｌ４５ｏ０ｏ３）　摘　要：详细分析了顶管施工偏差产生的原因，提出了防止和纠正偏差的措施和方法，可为大直径顶管施工提供一定的参考。　关键词：大直径顶管；施工偏差　顶管施工过程巾由于施工、人１二、机械、土的不均匀性、　地质变化、地下水等多种　素的影响，经常出现顶管偏离设　计轴线的情况，目前纠偏的方法ｌ『１『分为人１二纠偏和机械自动　纠偏传统的做法是激光引导，人＿厂文施纠偏：近几年用得较　多的是利用改进的全站型电子速测仪实时测量机头的方法　”。施工控制的发展方向。本文将系统分析研究顶管施　过程中　出现偏差的原因，提出了防止和纠正偏差的措施和方法　１大直径顶管施工偏差及原因分析　１　１顶管下沉　顶管在推进过程中不断下沉．　ｒ程常称为“叩头”现象，　形成的原因主要有以下几种：　１）土质Ｉ　当顶管方向偏离时，用话机通知机头　作人员实施纠偏。　电子速测把测距、测角、做处理机结合成一体，同时进行平　距、高差、坐　增进计算及其他计算功能．结果将自动显示、　记录、仔储　它是目前比较先进的一种机头测量方法，均为人　１：最终实施纠缩。　械自动控　可以消除人为因素，是顶管　粉细砂土中发生这种顶管下沉现象较多。顶管机在推进　过程中，机头切削盘的转动引起较强烈震动使粉性砂土快速　液化，土的承载力急剧下降，引起顶管Ｆ沉　２面板断裂的防治措施　２．１设计时　螭于详尽和完整的地形地质资料．确保设计合　理．．设计时，根据路　稳定情况，局部采用加筋混凝土路面，　以提高整体强度。　２＿２为防治路基的不均匀沉降，应加强路基的　实＿ｒ作　确　保路基具何足够的、均匀的强度；完善排水设施，排水要有效　且及时：对于填挖交　、半填半挖结合处直按路面板的要求　进行特殊设汁　并对路Ｊ禾以下部分进行特殊压实处理：不同　类型的土壤庸分层填筑．以免上壤类型的突变引起的路基不　均匀　降　３混凝土路面断裂的修补　３　１修补方法与材料　水泥混凝土路面裂缝修补主要采用胶缝和封缝。胶缝主　要针对微细裂缝；而封缝适用于不同程度的裂缝。修补材料　主要有水泥砂浆、环氧树脂及改性环氧树脂及其他高分子聚　合物材料等。　３．２修补工艺　（¨切缝　采用裂缝开槽机沿裂缝中线切割出一定宽度的凹槽，如　１．５ｃ㈨。切缝深度应满足要求，一般大于１．０ｃｍ．　．ｆ２１清缝　２　３施工衣才ｑ及自　台比引起的踺面断裂防治　施工单位应严格按没汁配合比进行调试拌和，在施ｒ之　前应对各种原材料进行试验分析再选定，这些原材料如水　泥、碎石、砂须符合施【　技术规范要求　碎石材料要尤其重　视，施工经验认为碎石集料应按表１规定的级　要求控制　表１　粗集料级配范围　切缝完毕后先采用钢丝刷将缝口刷净，再　高压气体喷　射设备清除裂缝和　围的松散颗粒和杂物　ｆ３１调料　按照配比要求调配修补材料，对热修补材料，应放于炉　中加热备用。　ｆ４１裂缝填缝　清缝工作完成后将补料直接灌入缝内，要保持材料良好　２，４施工工艺控制　的流动性，使材料依靠自重渗入裂缝内，达到封闭裂缝的目　的．尽量做到每条裂缝连续灌注　（１）根据机械性能掌握混凝土的拌和时间；振捣应密实　均匀．防止超振或漏振　拌和时，若集料温度过高，直采取降　温措施　参考文献：　（２）混凝上路面施工开　前，要仔细俭查施ｊ二机具设备，　…ＪＴＧＤ４（）一２（ｊ０２，公路水泥混凝土路面设计规范（ｓ１．北京：　人民交通出版社．２０（）２　确保其完　．．并应准备好没备用机具，保证施工道路通畅：应　提前做　气候突变、停电、停料的准备。　Ｉ２ｌＪＴＧＦ３０—２（）０３，公路水泥混凝土路面施工技术规范Ｉｓ】．北　京：人民交通出版社　２（）０３　（３）加强混凝上面板养护，采用湿法养护，或优质养护剂＝　（４）及ＨＩ『切缝，根据施Ｔ现场气温及水泥品种试验确定　ｆ３ｌＪ丁ＧＦ３０—２（）０３，公路水泥混凝土路面施工技术规范实施与　应用指南【ｓｊ．北京：人民交通出版社，２（）（）３　最　训缝时，复杂路基条件应减少切缝间距　。　ｍ如ｅ］ｒｊ越ｓ　麓　蕾　Ⅲ¨　¨　曩　甏　｜　曩０啦｜　ｌ　ｌ一一一　一　。　一一　　一＿　。．　，　。　≯　一　一。　。。一一。　一　２）机械设备　各种机械顶管施工中，顶管机的质量大是造成顶管下沉　的重要原凶　载力急剧下降，极易产生管道上扬的现象。　３）循环泥水的浮力作用　掘进机顶进过程中，对顶管周围的土体会造成扰动，使　掘进机和周边土体接触不够紧密，在泥水平衡施工法中，造　成顶管机正面的泥水在压力作用下向后窜．泥水的浮力作用　３）土质不均匀　顶管施工中常常会碰到比较复杂的土质情况，其中土质　不均匀是常见现象。如果顶管施工的位置正好处于两种不同　土质的分界处，且下层土质比较松软，极易造成顶管机顶进　使顶管机上浮，造成实际顶进路线向上、偏离设计轴线的现象。　４）注浆的影响　过程中出现Ｆ沉现象。　４）地Ｆ水的影响【　在顶管施工中，为了减少顶管推进过程中摩阻力，常常　采用注浆减摩阻力的方法。但在压浆过程中，很难保证浆液　地下水位对顶管的影响非常大，如果顶管的位置位于地　下水位以内，或者存顶进过程中遇见了浅层滞水，土质变软，　势必造成管节的下沉。　５）压力控制不好　在泥水平衡、土压平衡和气雎平衡中，临界面上都存在　一均匀地分布于管道周围，或者局部注浆过量．浆液不能形成　环状泥浆层，而是在隧道底部形成浆液的积聚，致使管道上扬。　５）超挖土的影响　如果超挖土发生在掘进机上方．将引起顶管上扬。　定的压力以维持临界面的稳定，但压力的大小是很难控制　２大直径顶管施工偏差的防治措施　针对以上顶管出现偏差的原因，采取以下措施防止偏差　的出现：　和掌握的，压力控制不好檄易造成顶管的下沉，使顶管前进　的轴线有一个向下的角度；当然，也可能造成顶管的』二扬，使　顶管前进的轴线向上。　ｆ】）仔细阅读分析地质报告，在粉性砂土中进行顶管施　丁时，为了防止震动引起的粉性砂土的液化，应降低顶进速　度，调低进泥的泥浆浓度。　（２）针对顶管机质量大引起的顶管下沉，一是要减轻掘　６）泥水管｛ｊＩ＝淀堵塞　在泥水平衡法施丁中，由于排泥泵的效率低、埘管内冲　洗不干净，时间长了易使泥水管堵塞。造成顶管机Ｆ沉，影响　顶管的推进　７）超挖土的影响Ｉ　进机质量：二是要使掘进机的质量由其他设备承担而不是土　体，避免因掘进机质量过大引起顶管下沉。　ｆ３）对软硬不均匀土质，如果下层土质比较松软，顶管顶　进时要让掘进机的头部略微抬高：如果上层土质比较松软，　顶管顶进时要让掘进机的头部略微降低，抬高降低的程度要　根据土质情况而定。　ｆ４）地下水位较高时，要采取必要的降水措施，常用的有　井点降水法、管内明排法等。　顶管顶进过程中．出于各种原因造成土体超挖脱象．是　引起顶管顶进过程中发生偏离轴线的重要原【Ｊ，如果超挖土　大发生在挖掘下方，将引起顶管下沉。　８）工作坑的影响　作坑完成后．安装顶管设备，如果１　作坑的后背壁面　不垂直，后背土质密实度不均匀，都会使顶力偏移而使管节　ｆ５）顶管施工中，掘进机前方临界面的压力必须严格控　制在静止土压力的正负２０ｋＮ以内。对地面的变化要进行监　控，出现异常应立即检查临界面压力值是否正常，并及时纠　正。　前进方向或高程出现问题。因此顶管工作坑后背必须按设计　的最大顶力进行强度和稳定性验算，保证整个后背具有足够　的刚度和强度。后背安装时，原状壁面不得扰动，土壁面要垂　直管道的中心轴线。＿Ｔ作坑的质量问题可引起轨道的上扬或　下沉以及其他方向的偏差。　９）导轨的影响　６）在泥水平衡法施工中，当排泥泵达不到要求的排泥量　时，要及时更换：在停止推进前，必须对排泥管道彻底清洗，　以确保排泥管内没有泥块沉淀堵塞。　（７）要按照相关规定，严格控制土的超挖现象。　（８）对循环泥水浮力作用引起的顶管上扬，要在施工中　导轨是顶进中的导向设备，其安装质量对管道的顶进效　果影响极大，在施＿Ｔ中常　为导轨的中心偏差大于３ｃｍ．导　轨的高程不一致、安装不稳固或导轨本身不顺直，导轨纵坡　与设计坡度不符合、导轨基础不够牢靠等原凼加大偏差。导　加强润滑泥浆的管理．确保注浆和顶管机同步，使浆液能及　时填充顶进出现的空隙　轨的影响也可以引起顶管的上扬或下沉以及其他方向的偏差　、　１．２管道上扬　（９）注浆要遵守“全线，平均”的原则，使管节周围能够均　匀的形成泥浆套　尽量避免单节或某段的注浆严重超量。发　现局部管道上浮严重时，可在此段采用上注下放的补救措　施．以减少出现的驮峰。　（１０）工作坑后背必须按照设计的最大顶进力进行强度　和稳定性验算，保证整个后背有一定的刚度和足够的强度。　后背在安装时，要注意原状壁面不得扰动，土壁面必须平整，　顶管施工过程叶Ｊｍ现管道向上偏离设计轴线的现象称　为管道上扬，主要有以下几种原　：　１）土质不均匀　如果顶管施工的位置正好处于两种不同土质的分界处．　且上层土质比较松软，极易造成顶管机顶进过程中的上扬现象。　２）临界面　力过大　且垂直管道的中心轴线，并根据施工环境、材料的供应条件、　机械顶管过程当中，临界面压力超过临界值，使顶管前　上方的土遭到破坏，掘进机前方的地面发生隆起，因土体承　设备条件选择相适应的后背形式，可供选择的有原土后背、　人工后背（钢板桩及排管后背）、方土后背和管道式后背。　｜　ｌ｜薯　蘸。蘩ｔ曩　誊蘩　臻臻≯　｜　毪　霉｜ｔ　｝鬻　７１　囊　Ｈ｜ｅ饿嘲　羲薯■　＿　＿≯