談頂管施工常見質量問題與防治措施

賈宏宇

摘要：頂管施工技術是近年來在管線工程中使用很廣泛的一項施工技術，本文就頂管施工經常出現的質量問題進行分析論述，提出一些預防及解決方案，供大家借鑒。

關鍵詞：頂管法;施工;工作坑;工作墻;頂力

前言

隨著祖國越來越繁榮，城市的工業發展非常的迅速，工業用水也是供不應求，由于地形因素的限制，采用非開挖技術即頂管施工由此而生。頂管施工技術在近年來的管線工程中使用很越來越廣泛，這項技術主要的優點是施工時占地面積較小，能穿越河道、公路、鐵路、建筑物地基及地下管網設施等障礙物，并且土方的開挖方量較少，是可以降低工作強度和減少噪音的施工技術。

頂管施工技術的工作原理是：在需要頂管的地點創建兩個工作坑，分別是接收坑和工作坑，在工作坑中設立后靠背，來接受頂進過程中的推力，同時在下方設置導軌，來減少摩擦力和對頂管機的定位，將管道放在導軌上利用千斤頂進行頂進，直至頂進接收坑為止，工作坑和接收坑也可以設置成將來使用的井室。現就這幾年頂管技術經常出現的質量問題和預防措施介紹如下。

一、管道軸線偏差過大

1.偏差結果。管道軸線與設計軸線偏差過大，使管道發生彎曲，甚至造成管節損壞，接口滲漏。

2.原因分析。1）地層正面阻力不均勻，形成導向偏差，造成管道軸線偏差。2）頂管后背發生位移或不平整，使頂力合力線偏移，造成管道軸線偏差。

3.預防措施。1）頂管施工前對管道通過地帶的地質情況認真調查。通過儀器，指導糾偏。糾偏按照“勤測量、勤糾偏、小量糾”的操作方法進行。2）加強頂管后背施工質量的控制，確保后背不發生位移，并使后背平整，以保證頂進設備安裝精度。頂進過程中隨時繪制頂進曲線，以利指導頂進糾偏工作。

4.治理方法。1）重新調整千斤頂行程、頂力、頂速，或重新調整千斤頂的安裝精度。2）對頂管后背進行加固，防止位移進行發展，并確保后背平整。3）糾偏前認真分析頂進曲線的發展趨勢，采取適當的糾偏量，循序漸進，切不可操之過急，適得其反。

二、頂力突然增大

1.頂力增大現。在頂進過程中頂進壓力突然增大。

2.原因分析。1）土層塌方，或機頭前端遇障礙物，使摩阻力增大。2）管道軸線偏差形成彎曲，使摩阻力增大。3）膨潤泥漿配比不當或注入不及時，或注入量不足，減阻效果降低，使摩阻力增大。4）頂進設備油泵、油缸、油路發生故障。5）頂進施工中，因故停頂時間過久，潤滑泥漿失水后，使減阻效果降低。

3.預防治措。1）頂進過程中嚴格執行“勤測量、勤糾偏、小量糾”的操作要求，使管道軸線被控制在允許偏差范圍內。2）按不同地質條件配置適宜的泥漿，保證足量的泥漿儲備與循環。3）頂進施工前對頂進設備進行認真的檢修保養。4）停頂時間不能太久，發生故障及時加以排除。

4.治理方法。發生頂力過大的情況時，立即停止頂進，泥漿循環系統保證正常，查找原因，判明情況后采取相應措施進行處理。

三、泥水管內產生沉淀、堵塞現象

1.現象。泥水管內泥水流動不暢通，頂管機推進因此也不順利。

2.原因。1）在泥水管內產生沉淀這種現象大多發生在砂土層中。一是由于排泥泵效率低下流量不足，在泥水管內的流速小于臨界流速使泥砂產生了沉淀。二是在頂管機停止推進以前對管內沖洗力度不足致使泥砂產生沉淀。如果是粉細砂，一旦沉淀在泥水管內，時間持久后板結起來就比較難沖洗干凈。2）在含水量少的粘土層中，粘土會變成如同雞蛋一樣的泥團，如果泥團過大，它在管道的彎頭和閥門處會把管道堵塞。無論是哪一種管道堵塞，都會影響頂管機的正常推進，時間拖長，頂管機就會往下沉，從而影響到頂管的質量。

3.防治措施。1）如果排泥泵達不到所需的流量要求時，就應該更換。2）停止推進前必須對排泥管道進行較為徹底的清洗。3）如果是在含水量小的粘土中推進，應減小刀盤每轉一圈時所切削泥土的厚度，同時適當加大送水量。另外在排泥管道與基坑旁通之間加一只沉淀箱，可讓土塊或卵石在該箱里沉淀下來，過一段時間只需打開箱底排出。

四、路面沉降

（1）現象。在頂管機過后或頂管施工完成以后，在管子中心線左右兩側的地面產生沉降。并且隨著時間的推延，沉降槽的寬度與深度均與日俱增。

（2）原因。沉降原因有四種：第一種是泥水濃度過低，由超挖塌方所造成的;第二種是頂管過程中對土的擾動而產生的沉降;第三種則是由于潤滑漿套內的漿液流失所造成的沉降;第四種由于采取了輔助的降水施工所造成的沉降。

（3）防治措施。1）控制好進尺與出土量之間的關系，做到不超挖;2）潤滑漿要有一定的稠度，不能太稀。如果對沉降要求很高的情況下頂進完成后，必須用充填漿把潤滑漿完全置換出來;盡量少采用降水這一鋪助施工手段。

五、小結

頂管技術的應用大大解決了在各項管線工程中遇到的問題，隨著時代的進步，頂管施工技術會更加成熟，應用也會更加廣泛。在施工中嚴格按照施工規范，嚴抓質量，確保每項工作的細節萬無一失。

參考文獻：

[1]蔣柱. 淺談頂管施工技術在實際工程中的應用[J]. 城市建設理論研究：電子版，2011（24）.

[2]張友坤，何靜. 泥水平衡式掘進頂管施工技術在市政公路施工中的應用[J]. 四川水力發電，2019，v.38;No.209（05）：87-90.

[3]孫巖. 市政工程頂管施工技術淺述[J]. 建材發展導向（上），2017（3）.

[4]李朋. 南水北調配套工程管道安裝技術要點[J]. 河北水利，2017（2）.

遼寧省智通檢測科技有限公司 遼寧省沈陽市 110005