顶管管道施工可能遇到的问题和防治措施

1.1管道轴线偏差过大

1、现象

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，使工具管受之不均匀，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)千斤顶不同步，或千斤顶间顶力相关较吕，或安装精度不够，造成顶力合力线偏差，使管道轴线发生偏差。

3、预防措施

(1)顶管施工前庆对管道通过地带的地质情况认真调查。设置测力装置，指导纠偏。纠偏应按照勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法进行。

(2)采用同种规格的千斤顶，使其顶力、行程、顶速相一对致，保持顶力合力线与管道中心线相重合。

(3)加强顶管后背施工质量的控制，确保后背不发生位移，并应使后背平整，以保证顶进设备的安装精度。

(4)顶进过程中应随时绘制顶进曲线，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，防止位移继续发展，关确保后背平整。

(3)纠偏前应认真分析顶进曲线的发展趋势，采取适当的纠偏差，循序渐进，切不可操之过急，适得其反。

1.2地面沉降与隆起

1、现象

顶管施工过程中或施工后，在管道轴线两侧一定范围内发生地面沉降或隆起，使用管道周围建筑物和道路交通及管道等公用设施受到影响，甚至危及到正常使用和安全。

2、原因分析

(1)开挖端面的取土量过多或过少，使工具管推进压力与开挖土体压力不平衡，造成地面沉降或隆起。

(2)管道轴线偏差，或纠偏不当造成的土层土体损失。

(3)管道外围环形空隙（工具管外径与管外径之差）引起的土层土体损失，或顶管完成后未置换泥浆造成的土体损失。

(4)管道接口不严密，造成的水土流失。

3、防止措施

(1)施工前庆对工程地质条件的环境情况进行周密细致的调查，制定切实可行的施工方案，正确选用工具管，并对距离管道近的建筑物和其它设施采取相应的加固保护措施。

(2)设置测力装置，以便掌握顶进压力，保持顶进压力与前端土体压力的平衡。

(3)严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠偏的操作方法。

(4)在顶进过程中应及时足量地注入符合技术标准的润滑支承介质填充管道外围环形空隙。施工结束及时用水泥或粉煤灰等置换润滑泥浆。

(5)严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。

1.3顶力突然增大

1、现象

在顶进过程中顶进压力突然增大。

2、原因分析

(1)土层塌方，或工具管前端遇障碍物，使摩阻力增大。

(2)管道轴线偏差形成弯曲，使摩阻力增大。

(3)减阻介质，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)顶井设备油泵、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、防治措施

(1)顶时过程中应严格执行勤测量、勤纠偏、小量纠偏的操作要求，使管道轴线被控制在允许偏差范围以内。

(2)按不同地质条件配制适宜的泥浆，亲采取同步注浆的方法，及时足量的注入泥浆。

(3)顶进施工前应对顶进设备进行认真的检修保养。

(4)停顶时间不能过久，发生故障应及时加以排除。

发生顶力过大时，应立即停止顶进，查找原因，判明情况后采取相应措施进行处理。

1.4工具管旋转

1、现象

工具管沿圆周方向旋转，使顶进操作发生困难。

2、原因分析

（1）工具管前端土层软硬不均匀，使工具管受力不均匀，造成工具管向土层软的方向旋转。

（2）顶进千斤顶及油路布置不合理，千斤顶之间存在着顶进时间差，使顶进合力线偏移，造成工具管旋转。

（3）顶管轴线发生偏差时，纠偏量过大，使工具管发生旋转。

3、预防措施

（1）遇前端土层软硬不均匀，应采取多挖硬、少挖软的方法。

（2）项时前应将千斤顶逐台调试好，要采用同种规格的油缸，并使液压泵到各千斤顶之间 的距离相等，管径一致。

（3）严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠偏的操作要求。

（4）工具管设置测力装置，以便测定出平衡务的大小来指导纠偏。

4、治理方法

可采用单侧配重的方法加以纠正，也可利用纠偏与旋转产的规律，配合上下方向的纠偏，造成一定的左右偏差，使工具管得到一个反向旋转的力，但是采用此方法，应注意轴线控制，以免造成轴线偏差过大形成弯曲，给以后的施工造成困难。

1.5管道接口渗漏

1、现象

管道接口渗漏、漏水

2、原因分析

（1）管节和密封材料质量不符合技术标准或在运输、装卸、安装过程中管节被损坏。

（2）管道轴线偏差过大，造成接口错位，间隙不均匀填充材料不密实。

（3）接口或止水装置选型不当。

3、预防措施

（1）严格执行管节和接口密封材料验收制度。

（2）严格控制管道轴线，按技术标准和操作规程进行施工。

（3）在管节的运输、装卸、停放、安装过程中，应做到吊（支）点正确，轻装轻卸，保护措施得当。

1.6钢筋砼管裂缝

1、现象

管节纵向和环向有明显裂缝，造成管道渗水、漏水。

2、原因分析

（1）管道质量不合格

（2）顶进过程中顶力超过管节的承压强度使管节损坏。或轴线偏差过大，致使管节应力集中而损坏。

（3）运输、装卸、停放、安装方法，造成管节损坏。

3）、预防措施

（1）严格执行各管节质量验收标准。

（2）顶进时应严格控制管道轴线、偏差，控制顶力在管节允许的承压范围以内。

（3）在管节运输过程中应采取管垫等保护措施，关应做到吊支点正确，轻装轻卸。

4）、治理方法

应认真分析裂缝产生的原因的性质，根据不同受力情况，分别采取不同的治理方法，处理后应能保证结构原有的承载能力、整体性。

1.7顶管前端正面土体坍塌

1、现象

顶管施工中实际出土量远远大于理论土量，且地面有明塌陷。

2、原因分析

(1)前端土层性质发生变化，顶进量过小，没有起到防护和平衡的作用。

(2)敞开式顶进时挖土量过大，式封闭式顶进力小于土体压力。

(3)遇有流砂情况。

3、预防措施

(1)顶进施工中应采取短开挖、勤顶进的方法，严禁超挖，并随时注意到土质的变化情况，以便采取相应措施防止坍塌。

(2)认真做好土体的降水工作。

1.2顶管记录与管理

1、在一个施工段的管子顶进过程中，管道一直处于动态，对于加强顶进施工中的动态管理，是提高顶进质量的首要保证。顶进工作记录则是反映管道在顶进过程中动态过程中动态情况的依据，所以在顶管施工过程中，应注意做好施工记录。

2、记录内容包括：交接班记录、顶进动态记录、设备情况等。

3、顶进记录与交接班：填写顶进施工记录必须真实、清晰、完整。交接班时，当班的负责人必须向接班负责人交清记录，并说明在顶进过程所出现的问题及处理情况（包括工作井的情况、设备情况和顶进质量及安全情况等）。

4、及时处理问题：对于影响顶质量及安全的问题，必须及时处理，减少停带，不得不停下来研究解决的问题，要尽快制定出对策，抓紧处理，及早恢复顶进。

5、分阶段进行检验：整个施工过程的顶进应分阶段进行检查，不可等到全段顶完再全面检验。日常的顶进原始记录，如交接班记录，只反映了当班的情况，但顶进的管道在动态的过程中的变化情况则应掌握，每顶进10~20M，宜全面检验一次施工质量及安全，存在问题应在继续顶进中等到解决。

6、提高施工素质：加强在顶管施工中的动态管理，提高施工及操作人员的素质是保证顶进施工质量及安全的关键。顶进施工必须认真制定并贯彻执行施工方案及有关规定，把握顶进动态中的情况，提高顶进后的施工质量，保证施工过程的安全。