顶管施工中管道偏差成因及纠偏措施

顶管施工中管道偏差成因及纠偏措施

2009年第16期

(总第262期)

企业科技与发展N0.16.2009

EnterDfiseScienceAndTechnolo~’v&Development(CumulativelyNO .262)

顶管施工中管道偏差成因及纠偏措施

农胜

(南宁市政工程有限公司,广西南宁530022)

I摘耍】在城市排水工程顶管施工中,由于土质变化,设备和操作等因素的影响,会在施工中出现管道偏差的现

象.此时施工中的纠偏工作就显得非常重要,其关系到管道的质量,以及整个顶进施工过程的成败.文章结合实

际施工经验.对机械顶管施工中管道产生偏差的原因及纠偏控制的一些措施进行了分析.

【关■调】顶管施工;偏差;纠偏

【中圈分类号]TU992【文献标识码】A【文章■号]1674-0688(2009)16-0144-02 CausesandAdjustmentMeasuresforPipeDeviationduringConstruction NoNGSheng

(NanningMunicipalEngineeringCo.,Ltd.,NanningGuangxi530022) 【Abstract】Duringthedrainageprojectconstructionofpipejacking,pipedeviationoccursd uetothechangeofsoil,equip-

mentandinappropriateoperation,amongotherfactors.Inthissense,itisofvitali mportancetocorrectdeviationasitbears onthequalityofpipesandtheentireconstructionofpipejacking.Thisarticleanal yzesthecausesofdeviationandpreven—tativemeasurescombingconstructionexperiences.

【Keywords1theconstructionofpipejacking;deviation;deviationadjustment 目前,在城市排水工程施工中由于开槽施工占地大,影响

交通,因此常将顶管施工法应用于非开挖管道敷设.因为人工

挖土顶管法普遍存在效率慢,管道纠偏难等缺点,而机械顶管

法具有顶进速度快,管道纠偏控制较好的特点.所以人们越来

越倾向于使用顶管机进行顶管施工.雨水和污水管道一般都是

重力流管道,对高程及中线的要求很严格,相关规范中各种管

道的偏差最大不超过5cm.

而在顶管施工中,由于土质变化,设备和操作等因素的

影响,会出现管道偏差现象.因此,纠偏工作是整个顶管施

工过程中的关键,关系到项目管道的质量,甚至整个顶进过

程的成败.

1机械顶管施工中产生管道偏差的原因

1.1主观因素

由于在施工准备工作,管道顶进过程中设备加工,安装,

管节选择,操作技术等方面的人为原因产生的误差,会造成力矩不平衡.如果施工人员加以重视,并采取严格的检查措施.

这些误差是完全可以防止的.

1.1.1工具管或刃脚加工的误差

若丁具管或刃脚的整圆度不符合技术规定要求验收,会造

成顶进施工刚开始就出现误差.所以,对加工后的工具管或刃脚,一定要严格按技术规定验收.

1.1.2管节的外形尺寸.

向工作坑内下管前要认真挑选管节,管端面的垂直度与平

整度一定要符合管材验收规范.

1.1.3设备安装的精度

导轨,后座墙,千斤顶的安装应符合规范要求.主压千斤

顶,中继千斤顶的布置与液压系统设计尤其重要.液压系统设计得不合理,会出现各千斤顶的供油速度不一致,并引起各千斤顶程长度上的差异.在开始顶进的20m范围内,受千斤

顶偏心荷载的影响会引起管线的误差.布置千斤顶时要与管道中轴线相对称.高程要靠下方.顶铁安装后,要使着力点通过

管壁中心线,双行纵顶铁的模数要对称,长度相等.顶进初

期,导轨的安装出现问题是造成误差的决定性因素,应当仔细检查.

1.1.4顶管机操作

应根据土质选择顶管机械.如果顶管机选择不当,或人为

操作不当,有可能造成管前与管周同的土压不平衡,出现偏

差,甚至出现坍方,以致产生较大的偏心荷载.如.广西北海

市内涝整治工程中的四川北路排水改造工程,该工程土质为含

【作者简介l农胜(1973一),男,任职于南宁-q~x-,i有限公司,主要从事市政工程施工管理工作.

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水量丰富的砂土或砂性土,因此选择泥水平衡顶管机进行顶管

施工.

1.2客观原因

顶管施工中管道周同的土质不均匀时,作用于管周壁的土

压力会不平衡,故设计时应尽量选择在土质均匀的地层中敷设

管线.在顶管施工前,虽经过周密的地层勘察,掌握了比较详

细的地质资料,但顶进过程中仍不可避免遇到预想不到的土质

变化情况.如黏土层中夹带砂层,硬土层中夹着软土层等,都

会造成力系的不平衡.

实际施工中往往遇到这种情况,在坚实的土质内顶进时,

管子容易产生向上偏移的误差;反之,在松散土层内顶进时,

容易出现向下偏移的误差.如,管顶覆土较浅时,作用于管顶

上的土压力较小,容易导致管端向上.在液化土内顶进,若缺

乏相应的技术措施,将可能出现大量流砂涌人管内,管底地基

土内受到严重扰动,原土结构被破坏而失去承载能力,此时管端极易产生低头现象.穿越河道时,由于地下水位高,土颗粒较细,也常常出现管端低头现象.

以上均属客观因素,事先不能预知,但应在顶管施工前作

好地质分析,尽可能地预测可能出现的土层变化,并准备好相应的措施.

2几种容易造成机头偏差的情况

2.1出洞

在顶管施工中,出洞是一项很重要的工作,由于土质较软

和机头较重,一般在出洞时会出现”叩头”现象,表现为机头急速下沉,造成偏差和纠偏困难.一般采用洞口加固的方法来避免m现这种现情况.

2.2土层变化

在顶进过程中,当土层变化,特别是在边软边硬的土层

中,很容易造成机头向土层较软的一侧偏移,且偏移较大,难以控制.遇到这种情况时,应该采用较慢的顶进速度,每分钟顶进5～10mm,或采用间断式的顶进,利用刀盘停在某一位置不断地转动,很好地破碎较硬的土层.

2.3砂土塌落

在砂层中,过量的水循环会造成机头前端的砂土塌落,把

机头垫高,造成机头一路走高.在这种情况下,应该采用适当的”闷顶”,在机头前面形成一定的压力,防止砂土的塌落.