顶管施工质量通病及预防措施.docx

PAGE7 / NUMPAGES7 顶管施工质量通病及预防措施 出洞磕头 ⑴现象与危害 所谓出洞磕头，就是在出洞的时候发生机头下沉、机尾上翘的现象，如图5-54所示。通常来说，虽然顶进管道的比重是比土低的，但顶管机相对来说比较重的，其重心又比较靠前，如果机头从工作井排架上顶出后，悬臂段过长，土体支撑力不够，就会发生磕头现象，特别是在砂性土层中容易发生这种现象。 图1 出洞磕头示意图 ⑵原因分析 ①、工作井外的土体收到扰动后变得松动，使得土体支撑力不够； ②、在遇到软硬程度完全不同的两种土质中，顶管机很容易偏向软的土层。 ⑶、防治措施 ①、顶管出洞时，启动底部二个主顶油缸，将顶力合力中心降低，使得顶管机的受力方向向下倾斜，避免顶管机的磕头； ②、采用延伸导轨，使得基坑导轨的支点前移，从而避免磕头现象，还可酌情预留抛高； ③、将前部管子同机头用拉杆连接成整体； ④、对洞口外土体加固处理的目的，是使土体具有自立性、隔水性和一定的强度，并防止“磕头”现象。洞口土体加固可以采用化学加固法主要有注浆法、旋喷法和深层搅拌法。还可以采取降水和冷冻等物理方法，对于砂性土质，应当在工作井洞口区终点做好降水加固土体。 轴线失控 (1)现象与危害 轴线失控主要由于机头周围的土体的特性不均匀，对行进中的机头产生的力矩不平衡，从而使机头产生某一方向的偏差，轴线可能出现的偏差形式如图5-20所示。但如果土体的差别过大，力矩不平衡很严重，提供的纠偏力矩不足以抵消相反反向的力矩时，机头就会沿着已形成的轨道偏下去，也就是轴线失控。管子顶完在做竣工测量时，发现管道中心线与设计的管道中心线有较大的偏差。顶管机头没有从预留洞出洞，或偏差较大。 (2)原因分析 ①、由于工作井与设计井位发生较大偏差原因造成； ②、由于测量仪器误差过大所引起的； ③、由于顶管机的开挖面不稳定、水土压力不平衡所致，产生正面水土压力不平衡的原因有： a、顶管机没有正面平衡机原理，开挖面的地层又是流砂等不稳定条件。 b、虽然顶管机具有平衡手段，但是操作不当导致开挖面没有处于平衡状态。 c、在顶进过程中出现不良的地质，或者地质条件发生突变，导致开挖面的稳定无法正常控制，纠偏无效。 d、顶管机纠偏液压系统工作不可靠或者发生故障。 (3)防治措施 ①前期信息调查：在开工前需详细调查沿线土体的历史状态。然后在进入有松填土段或河底下的过浅覆土段时，应尽量避免有危险倾向的操作； ②严格执行测量放样复核制度，测量仪器必须保持完好，必须定期进行计量校正； ③施工前对顶管机进行认真的保养和修理，无故障投入顶管施工； ④选用平衡性能较好的顶管机进行施工，施工过程中严格控制开挖面的水土压力，稳定正面土体； ⑤对不良地质，施工前做好土体改良的施工辅助技术措施。 接口漏浆 (1)现象及危害 压浆是顶管作业中及其重要的环节，压浆效果的好坏与否，直接关系到顶力控制和地面沉降控制的质量。在顶管过程中，有时会出现漏浆的现象，即管接口处有触变泥浆渗入管接口内。其根本的原因是管接口的尺寸精度、密闭圈的尺寸和材质和安装质量没有控制好，加之管节有一定的注浆压力，就会从管接口处进入管内。 (2)原因分析 ①管口的质量问题，如接口尺寸。 ②密闭圈的问题： a、密闭圈的尺寸不对，现在施工中多采用契形密闭圈，当管节插口端插入承口端时，密封圈受压变形，当其体积不能填满密封圈槽时，就产生了缝隙。尺寸过大，造成密封圈挤坏或挤出。 b、密封圈的材质问题和本身有裂纹或瑕疵，在受压情况下，也会产生断裂； c、橡胶止水圈没有安装正确或已损坏，例如没有按规定把橡胶圈固定粘结在混凝土管插口内。 d、操作的失误，在管节对接时，密封圈没有完全进入承口，或在插入的过程发生的反转，这些都是将来产生缝隙的隐患。 e、管接口损坏，张角过大使密封失效； f、在顶管中，如果纠偏转角过大，造成管节之间的折角过大，也会造成管节漏浆。 (3)防治措施 ①加强对管材的质量监督，混凝土管节表面应光洁、平整，无砂眼、气泡，接口尺寸符合规定； ②安装前应检查橡胶止水圈的材料检测报告，并检查橡胶止水圈的规格、型号与外观质量。橡胶圈的外观和断面应致密、均匀，无缝隙、孔隙或凹痕等缺陷。检查裂纹时，多数时候要在张紧的情况下才可以发现； ③检查密封圈不能有反转、挤出现象； ④在管节对接时，密封圈在套入混凝土插口时要平整，在密封圈进入套环或承口时要涂硅油并缓慢的顶进油缸，使管节正确地插入合拢； ⑤对于曲线顶管，应该在曲线的外侧插入木垫板，尽量扩大在张角时的受压面积。同时密切关注管接口的缝隙变化，防止接口缝隙过大而导致接口渗漏； ⑥在顶进过程中认真控制好方向，纠偏不要产生大起大落。 管节破裂 (1)现象及危害 顶进中管节发生破裂。管节破裂以管端破裂的情况较多。管端破裂多出现在顶进过程中，会产生管