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  • 資訊動態

    頂管施工中常遇到的問題及防治措施有哪些?

    2020-12-02

    1、管道軸線偏差過大

    管道頂進軸線與設計軸線偏差過大,使管道發生彎曲,甚至造成管節損壞,接口滲漏。

    (1)原因分析。

    ①地層正面阻力不均勻,使工具管受力不均勻,形成導向偏差。

    ②頂管后背發生位移或不平整,使頂力合力線偏移。

    ③千斤頂不同步,或千斤頂問頂力相差較大,或安裝精度不夠,造成頂力合力線偏差。

    (2)預防措施。

    ①頂管施工前應對管道通過地帶的地質情況認真調查,設置測力裝置,指導糾偏。糾偏應按照勤測量、勤糾偏、小量糾的操作方法進行。

    ②采用同種規格的液壓千斤頂,使其頂力、行程、速度一致,保持頂力合力線與管道中心線相重合

    ③加強頂管后背施工質量的控制,確保后背不發生位移,并應使后背平整,以保證頂進設備的安裝精度。

    ④頂進過程中應隨時繪制頂進曲線,指導頂進糾偏工作。

    2、地面沉降與隆起

    頂管施工過程中或施工后,在管道軸線兩側一定范圍內發生地面沉降或隆起,使管道周圍建筑物和道路交通及管道等公用設施受到影響,甚至危及到正常使用和安全。

    (1)原因分析。

    ①掘進機正面土壓失衡引起的沉降與隆起。從土壓平衡掘進機的原理來說,當掘進機通過充分的切削和攪拌,在進土倉內形成具有較大塑性和流動性的土體。當正面的土壓控制在被動土壓和主動土壓之間時,地面才會下陷或隆起。實際上由于土質變化較大,完全按理論計算進行控制往往有較大差異,不能正確把握,造成土壓失衡引起沉降。另外,由于有些土壓平衡掘進機對土的適應性不夠完善,如刀盤切削面積過小,推進速度或螺旋輸送機轉速不能調整,使得土壓控制不利或不便,造成土壓失穩引起沉降與隆起。

    ②管道外周空隙引起的沉降與隆起。管道外周空隙是由掘進機糾偏或曲線推進造成的,因為在糾偏和曲線推進時形成的管道截面面積大于管道截面,其空隙由周邊土體填充而引起沉降?,F在一般頂管都采用觸變泥漿減摩技術,掘進機外徑較管道外徑大2~3mm,以便形成漿套,若注漿不及時就會引起沉降。

    ③管道與周圍土體摩擦引起的沉降與隆起。管道在推進時與周圍土體存在摩擦,這種摩擦往往使土體發生剪切擾動,造成土體移動而導致地面沉降。在管節外型不整、接口不平或管道不直順的情況下,這種剪切擾動就會加劇,增大地面沉降與隆起。

    ④管道接口滲漏引起的沉降與隆起。當管道接口密封圈安置不當或管端受力不勻而破壞,以及管道接口彎折過度造成密封不良時,就較有可能發生接口滲漏,水土從而流失,這種土層損失必定會引起地面沉降與隆起。并且管道接口滲漏亦造成觸變泥漿的流失,支承土體和減小摩擦力的作用大大降低,亦可能引起上述兩種原因的沉降與隆起。

    (2)防治措施。

    ①施工前應對工程地質條件和環境情況進行周密細致的調查,制定切實可行的施工方案,正確選用工具管,并對距離管道較近的建筑物和其他設施采取相應的加固保護措施。

    ②設置測力裝置,掌握頂進壓力,保持頂進力與前端土體壓力的平衡。

    ③施工時盡量采取小幅度的糾偏,盡可能的保證管道的直順,減小管道繞曲造成土層移動引起的沉降。避免急度糾偏造成管道接口密封失效和管端碎裂,發生水土和觸變泥漿的流失,引起地面沉降。

    ④在頂進過程中應及時足量地注入符合技術標準的潤滑支承介質,填充管道外圍環形空隙。施工結束后及時用水泥或粉煤灰等置換潤滑泥漿。

    ⑤嚴格控制管道接口的密封質量,防止滲漏。


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    3、頂力突然增大

    (1)原因分析。

    ①土層塌方或工具管前端遇障礙物,使阻力增大。

    ②管道軸線偏差形成彎曲,使摩阻力增大。

    ③減阻介質膨潤泥漿配比不當或注入不及時,或注入量不足,減阻效果降低,使摩阻力增大。

    ④頂進設備油的泵、油缸或油路發生故障。

    ⑤頂進施工中因故停頂時間過久,潤滑泥漿失水使減阻效果降低?! ?/p>

    (2)防治措施。

    ①頂管在正常頂進施工過程中,必須密切注意頂進軸線的控制,使管道軸線被控制在允許偏差范圍以內。

    ②按不同地質條件配制適宜的泥漿,并采取同步注漿的方法,及時足量地注入泥漿。

    ③頂進施工前應對頂進設備進行認真的檢修保養。

    ④停頂時間不能過久,發生故障應及時加以排除。

    4、工具管旋轉

    工具管沿圓周方向旋轉,使頂進操作發生困難。

    (1)原因分析。

    ①工具管前端土層軟硬不均勻,使工具管受力不均,造成工具管向土層軟的方向旋轉。

    ②頂進千斤頂及油路布置不合理,千斤頂之間存在著頂進時間差,使頂進合力線偏移,造成工具管旋轉。

    ③頂管軸線發生偏差時,糾偏量過大,使工具管發生旋轉。

    ④管道向左、向下糾偏,管道反時針扭轉。

    ⑤后座或后背不穩或主油缸與管軸線不平行,使主油缸在工作時方向變化,對管道形成一個扭矩,使管道扭轉。

    ⑥刀盤單方向旋轉,使管道反方向扭轉。

    ⑦管道內施工設備布置不對稱,構成一個固定方向的扭矩,使管道按某一方向扭轉。

    (2)預防措施。

    ①遇前端土層軟硬不均勻,應采取多挖硬、少挖軟的方法。

    ②頂進前應逐臺調試千斤頂,應采用同種規格,并使液壓泵到各千斤頂之間的距離相等、管徑一致。

    ③在頂進過程中,要時刻留意偏差發展的趨勢,以勤測、勤糾為原則,多進行小幅度糾偏和預見性糾偏,使偏差只在小幅度范圍內波動、盡量避免大角度糾偏。

    ④工具管設置測力裝置,以便測定平衡力的大小指導糾偏。

    ⑤管內設備布置重量要對稱;主油缸安裝要平穩,并且與管軸線平行;刀盤要經常變換方向;盡量采用小角度糾偏,其次是糾扭??刹捎脡褐氐霓k法糾扭,即管道單邊壓重,使管道相反扭轉。

    采用反向扭轉方法,應注意軸線的控制,以免造成軸線偏差過大形成彎曲,給以后的施工造成困難。

    5、鋼筋混凝土管道接口滲漏

    (1)原因分析。

    ①管節和密封材料質量不符合技術標準或在運輸、裝卸、安裝過程中管節被損壞。

    ②管道軸線偏差過大、造成接口錯位、間隙不均勻、填充材料不密實。

    ③接口或止水裝置選型不當。

    (2)治理方法。

    可采用環氧水泥砂漿或化學注漿的方法進行處理。

    6、鋼筋混凝土管節裂縫

    管節縱向和環向有明顯裂縫,造成管道滲水、漏水。

    (1)原因分析。

    ①管節質量不合格。

    ②頂進過程中頂力超過管節的承壓強度,或軸線偏差過大,致使管節應力集中而損壞。

    ③運輸、裝卸、碼放安裝方法不當,造成管節損壞。

    (2)治理方法。

    認真分析裂縫產生的原因和性質,根據不同受力情況,分別采取不同的治理方法,處理后應能保證結構原有的承載能力和整體性。

    7、頂管前端正面上體坍塌

    頂管施工中實際出土量遠遠大于理論出土量,地面有明顯塌陷。

    (1)原因分析。

    ①前端土層性質發生變化,頂進量過小,沒有起到防護和平衡的作用。

    ②敞開式頂進時挖土量過大,或封閉式頂進時推進力小于上體壓力。

    ③遇有流砂情況。

    (2)預防措施。

    ①頂進施工中應采取短開挖、勤頂進的方法,嚴禁超挖,并隨時注意到土質的變化情況,以便采取相應措施防止坍塌。

    ②認真做好土體的降水工作。


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