顶管施工质量控制措施

顶管施工质量控制措施

1.1 顶管进出洞口的质量控制措施

在顶管施工中，把顶管机从顶进井中经过洞口渐渐顶到土中的这一过程称之为出洞。顶管施工中出洞工作十分重要，如果出洞安全，止水效果很好，可以说顶管施工已经成功了一半。

1.1.1 安装止水圈

洞口止水圈主要由预埋钢环、压板、橡胶圈和安装钢环组成。为了使预埋钢环能牢固地预埋在洞口井壁上，在它与混凝土接触的一面焊接数根开叉的锚杆，预埋钢环的内径同预留洞口一样大小；安装钢环是焊在预埋钢环上的，在安装钢环上焊数根螺栓用来安装橡胶圈和压板。

安装位置要根据出洞轴心位置进行调整，由于顶管出洞时不可避免有一定偏离出洞轴线位置，止水圈允许机头有2cm轴线位置，若机头偏差超过2cm，止水圈的安装位置必须根据实际偏差进行调整。

机头的直径一般比管外径大2cm，使得管与洞之间有2cm的空隙，容易形成泥浆套，便于减少管壁与土之间的摩擦阻力。

1.1.2 加固机头出洞口

本工程顶管管中心标高介于-3.42～-5.38m之间，出洞处施工时在洞口采用门式加固，下部为粘土，管上部为淤泥层，

所谓门式加固，就是穿墙时为防止工具头流水流泥导致地面塌陷，发生安全事故，或者顶进方向失去控制，对所顶管道外径的两侧和顶部的一定宽度和长度的范围内进行加固，对穿墙管前方土体采用化学浆液进行灌浆加固，以提高这部分土的强度，从而使工具管在出洞时土体不发生坍塌现象。1．顶管机头进出洞口处地基加固

顶管能否顺利进出洞是顶管得以成功的基础，充分考虑到本工程的土质条件差和地下工程的不可预见性和危险性，采取以下进出洞措施：

（1）根据本工程地质情况，在工作井出洞口采用高压旋喷桩地基进行加固。高压旋喷桩在沉井下沉之后进行施工，高压旋喷桩固化剂选用42.5R水泥。

（2）为使顶管进出洞口不发生泥水流失，导致工程受损，在进出洞口安装好可靠的止水装置是非常必要的。本工程采用的洞口止水装置为橡胶法兰形式。为使进出洞口止水装置发挥良好的水密性，必须在安装该装置时满足与设计轴线同轴的要求。这样橡胶法兰便会被四周均匀压缩，达到止水效果。

（3）在顶管结束48小时后，管道线形基本稳定，此时即可开始从洞口向外注水泥浆，起到加固管周土体与止水的作用。随后再用砖、水泥砂浆封闭洞口与管道周边间隙及连接管道与井壁。

1.2 顶管轴线控制措施

顶管要按设计要求的轴线、坡度进行。主要是掘进机头部测

量与纠偏的相互配合。纠偏是完成管道线型的主要手段。

初期方向控制：穿墙后管道偏差的大小，将会给以后的工作

带来很大的影响，因此管道在前30m的顶进阶段，需要特别

小心。顶进方向力争力平，如有偏差只能偏上，不能偏下，

工具管尚未完全进洞前，不要纠偏，进洞后，纠偏不能大起

大落。

应绘制工具管测点进行轨迹曲线图来指导纠偏。

管轴线偏差不允许大起大落，采用测力纠偏原理，勤测

o，以适当的曲率半微纠，一般情况每次纠偏角度不大于0.5 径逐步的返回到轴线上来，做到精心施工。．测量：在工作

井后座位置设置测量机座，测量基座由1地面引入地下，避

免工作井的变形引起的误差，将激光经纬仪放置在其上调平

后，使激光经纬仪发射的激光沿着顶进方向水平射出，打在

工具头的测量靶位上，通过望远镜读出工（辅以人工测量

校对）具头的偏差。每隔0.5m记录一次。左右，即应进行

5mm2．纠偏方法：顶进中发现管位偏差校正。纠偏校正应缓

缓进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬向控制工具头的状态

(校正方法采用工具头自身纠偏法：调。，这种方法纠偏方法

良好，每次纠下、向上、向左、向右)时，如果根据工具1m5mm

偏的幅度以为一个单元，再顶进头的测斜仪及激光经纬仪测

量偏位趋势没有减少时，增大纠，如果根据工具头的测斜仪

及为一个单元）偏力度（以5mm激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时，保持该纠偏力度，当偏位趋势相反时，则需

要将纠偏力度逐渐减少。继续顶进，顶进设备、遇障碍物

分析、处理方案1.3．地质发生很大的变化，突然间变硬或

变软。这可以通1过刀盘的转动来判断如果突然变硬了，则向土仓内加注水或泥浆。如果地质太软，一般施工时，把第一到第四节管子及工具机头联成一个整体，以增加其刚性，从而避免在承载力比较低的软土中，机头突然沉陷。．

2．机具损坏必须及时修理，中继间油缸或止水封圈损坏均

可更换，我们备有一定数量的备件。

3．施工中若出现异常的偏差或发现纠偏失败，必须在允许

偏差标准以内就停下来，这必须作为一条制度规定下来，并且如实汇报情况，分析原因，找准对策再顶进，切不可盲目行动。

4．顶管机碰到原有地下障碍物时，从安全考虑，首先需对

机头前土体进行注浆加固。具体处理办法视障碍物情况决定，可以采取人工、机械和静态爆破等施工方法进行处理。

1.4 管道减阻措施

1.4.1 触变泥浆系统

顶进过程中，进行压触变泥浆工作，以减少顶进的阻力。触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液(造浆后应静置24小时后

方可使用)。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力(压力控制在水深的1.1—1.2 倍)和注浆量(计量桶控制)。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：工具头后3节钢管各设一道、之后每间距5m 设一道补浆孔。

1.4.2 长距离顶进减阻泥浆使用的主要技术措施

．减阻泥浆1．

顶进施工中，减阻泥浆的应用是减小顶进阻力的重要措施。顶进时，通过工具管及钢管上预留的注浆孔，向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。

为了保证压浆的效果，在工具管尾部环向均匀地布置了3只压浆孔，顶进时及时进行压浆。工具管后面的3节钢管上都有压浆孔，以后每隔2节设置1节有压浆孔的管节。钢管上的压浆孔有3只，呈120°环向交叉布置。压浆总管用φ50mm 白铁管，除工具管及随后的3节钢管外，压浆总管上每隔6m 装1只三通，再用压浆软管接至压浆孔处。

顶进时，工具管尾部的压浆要及时，确保形成完整、有效的泥浆套。钢管上的压浆孔供补压浆用，补压浆的次数及压浆量需根据施工时的具体情况而确定。由于顶进距离长，一次