某顶管工程施工时的几个注意事项

一. 顶管顶进与地层变形控制

顶管引起地层变形的主要因素有：工具头开挖面引起的地层损失，工具管后面管道外周空隙因注浆填充不足引起的地面损失，管道在顶进中与地层摩擦而引起的地层损失，管道接缝及中继环缝隙中泥水而引起的地层损失，以后在顶管施工中要根据不同土质和覆土深度，地面建筑物，配合监测信息的分析，及时调整泥水平衡度的设定，不同时要求坡度保持相对平稳，根据顶进速度，控制纠偏量、出泥量，减少对土体的扰动，根据出泥量和地层变形的信息数据，及时调整设定的泥水压力值，从而将轴线和地层变形控制在最佳状态。

在顶管施工前，必须与沿线管线单位取得联系，摸清管线，标高，位置，制订切实可行的保护措施，并取得对方的认可后才能施工，确保管线安全。

在施工场地附近地下管线复杂，为保证管线的绝对安全，制订必要的监测措施。进行地面监测，并优化掘进机参数。在初始推进阶段，要精心组织地表监测，在轴线上方每隔3米布设1个沉降控制桩，通过地表监测得到隆沉量与相对应的掘进机主参数（包括推进速度，开挖面土压力值，出土率等）进行比较，从而优化掘进机参数，指导以后的顶管推进。

注浆稳定措施：除了在初始推进阶段，优化推进参数以外，在顶进过程中加强同步注浆也是有效手段之一，必须尽可能将膨润土泥浆套随机头向前移动，形成连续的环浆套。要选择触变性能良好的膨润土制浆材料。

置换泥浆措施：在顶进结束后，我们必须立即用纯水泥浆置换膨润土泥浆，置换水泥浆的水灰比为1：0.6~1：1，P=0.1～0.2MPa，加强对管线的监测措施。

在顶管施工中，用监控来指导施工是十分必要的，依靠监控和数据的不断反馈可避免盲目施工，冒险施工。根据本工程的规模和环境控制的要求，施工监控包括两项内容：沉降隆起和水平位移，以确保绝对安全。

沉降控制，在监测站采用水准仪，通过测量取得的数据与原始值进行对比分析，有效地掌握沉降量，当发现沉降量接近控制量，必须立即停止推进，调整泥水压力控制值，并采取相应的跟踪注浆措施，各监测站进行全过程沉降，位移监测，汇总数据，分析取得的数据。

二. 顶管测量控制与校正，纠偏

顶进线路的控制主要依靠设备的正确操作，来达到纠偏目的，我公司拟投入本工程的机具头有一段纠偏段，纠偏的最大角度范围能够达到3度。

顶进线路的控制主要依靠施工操作的预见性，纠偏只能作为辅助措施，为了使管段按照设计要求的高程和方向进行顶进，在顶进过程中应不断对工具管的高程、方向，转动进行测量，为保证管道按设计轴线顶进，要求“勤测勤纠”，即根据测量结果发现的机头偏差，操作纵机头纠偏，使其按设计轴线前进。

短距离管段的上下位移采用连通管，左右位移采用经纬仪测量，超过距离顶进及曲线顶进的测量采用激光全站仪，对扭转可用垂线测量。

工具管在穿墙时，每顶进30cm测量不少于1次，及时指导纠偏，偏差变化较大时应增加测量次数，每顶进30cm须做一次校核。

测量要求，仪器经校正，固定牢固，做好记录，及时联系，指导纠偏，控制点严格校核。

工具头前方有纠偏节，纠偏节中安装有纠偏千斤顶，顶进过程中，根据测量反馈的结果，调整纠偏千斤顶，使工具头改变方向，从而实现顶进方向的控制，如果工具头的方向偏差超过5mm，即应采用纠偏千斤顶进行纠偏。

混凝土管顶出墙管及在长度30~40m范围内的偏差是影响全段偏差的关键，特别是出墙洞时，由于管段长度短，工具头重量大，近出洞口土质易受扰动等因素的影响，往往会导致向下偏，此时，应该综合运用工具头自身纠偏和调整千斤顶的作用力合力中心来控制顶管顶进方向。

纠偏应贯穿在顶进施工的全过程，必须做到严密监测顶管的偏位情况，并及时纠偏，尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。

三. 特殊工序的施工技术措施

1、管壁外的减阻措施

对于距离较长的顶管施工中。随着距离的增长，管子经过不同的土质时，推力上升的很快，一旦顶力超过混凝土管后承受的极限时，混凝土管就有可能破坏，因此管壁外的减阻是工程顺利完成的必要措施。

浆液质量指标:

1）稠度12～14cm

2）PH 9～10

3）析水率＜2%

泥浆润滑减摩剂的应用是减小顶进阻力的常用手段。泥浆润滑减摩剂又称触变泥浆，是由膨润土、CMC(粉末化学浆糊)、纯碱和水按一定比例配方组成。不同的土质，应采用不同的配方，才能满足不同的需要。触变泥浆配比，根据不同土质和某些特定的需要通过试验确定。

触变泥浆减摩效果的好坏，除了与上述选用的浆液材料和配比有关以，还与掺加量和操作的工艺有关。

2、通过淤泥质粉质黏土层处理

在淤泥质粉质黏土层中，应采取如下措施：控制泥水压力，使其有利于平衡密封仓内的泥水压力；控制顶进速度和进排泥量，保持土压力和水土压力平衡。

防管道整体不均匀沉降措施：每段管道顶进完成后，利用触变泥浆注入口改注入水泥浆，增加管外壁土体的密实度，防止管道出现不均匀沉降的现象。

3、顶管过程中的应急措施

1）对开挖面的土体进行改良的技术措施

为了对正面的土体进行改良，要机头迎土面的上部布置了注浆管，顶进时，通过注浆管向土体内压注一定量的泥浆并经刀盘搅拌后，可以有效地改良正面的土体，使出土保持顺畅。

2）管节止转的技术措施

顶进时机头在刀盘及螺旋机的作用下会发生旋转，而机头旋转尤其中转角偏大时会对顶进造成不利影响，因此对头工具管要采取纠旋转措施，在机头前方筒的水平二侧焊翼板，长1.8m，宽30mm，厚25mm，以防止机头旋转。对机头的旋转主要采用加压重块的方法。

3）管道内照明的应急技术措施

管道内的照明采用36V安全电压，照明电源由工作井内操作平台上的与电箱供电，工具管和中继间处均安装变压器，管道内照明灯每3个管节上装1只，功率为60w，管道内还没有应急照明系统，因故突然停电时，使用应急照明，保证施工人员安全撤离。

4）处理有关沼气及承压水方法及措施

由于本工程顶管埋设较深，在开挖面可能会遇到沼气。为此，在掘进机处要安置针对沼气的灭火器具，施工过程中，管内严禁抽烟，如果管内必须用明火，应对管内气体进行详细测定，在确保绝对安全情况下，才能使用明火。本工程顶距较长，我们将采用通风系统。通风系统采用压风机将地面新鲜空气压送到机头处，压风机型号：FD=IN0.5/15，送风量2.5m3/s；协率2×7.5kw，风管在井内采用φ300白铁皮管，管内采用φ300帘布缩管，悬挂于管子一侧。根据计算，在顶管结束前，机头到达822m处的风管前的送风量为1m3/s；满足机内作业人员的卫生和安全要求。管内空气含氧不低于20%，新鲜空气量不低于每个人每小时30m3。有害气体浓度不低于健康标准，管内温度不超过320C，相对湿度不超过80%，易燃气体的浓度不超过爆炸下限的10%。在顶进过程中，要选用国家许可的大气检测仪器对管内气体进行连续测量。由于本工程采用的泥水平衡掘进机为全密封机械掘进机，承压水对施工影响不大。

5）长距离顶管施工所采取的主要技术措施

实际施工中，通过管壁外优质润滑泥浆的制作和压注措施可大大降低顶进阻力：注浆为机头同步注浆和管道补浆两部分。

顶进时，利用机头尾部环向均匀布置的四只压浆孔，及时进行注浆，保证在机头后面形成完整有效的泥浆套。机头后面的3节混凝土管节上都有压浆孔，再往后每3节里有1节管节上压浆孔，混凝土管节压浆孔均呈斜向450正交环向交叉布置。顶进时利用混凝土管节上的压浆孔进行补压浆。