大口径顶管施工技术难点及解决措施-下载凯发k8

 

无论是城市基础设施建设还是各类建设工程的开展，都离不开顶管技术的应用。顶管技术的应用，尤其是新型顶管技术的不断出现，提升了地下工程的施工进度，降低了地下施工对周边环境和建筑的影响。

大口径顶管施工是顶管施工常见的类型，大口径顶管施工易造成地面沉降，也会对周边建筑设施造成一定的影响。同时，大口径顶管施工实施技术性要点具有一定的复杂性，操作不当容易产生施工质量问题。

1大口径顶管施工技术分析

顶管施工技术是通过不开挖或者是少开挖的方式实现管道的铺设，管道的铺设依托于机械产生的强大的顶力。大口径顶管（图1）与普通的顶管施工相比，顶管的直径大，通常在2m以上，管道依托顶力在地下土层推进，最终实现顶管贯通。

大口径顶管施工技术目前已经得到了较为广泛的应用，当前市政施工的管道铺设、建筑地下工程等都会涉及到此项技术。该技术的实施避免了大量的地面开挖，能适应于水电、通信设施的施工需求。

 

大口径顶管施工，一般只需要在施工的两端开挖2个施工口，少数也需在实施中间段进行开口。和传统的地面开挖铺设施工相比，这种施工模式能最大程度地降低对地面的影响。当前顶管施工的工程周期较长、工程量大、施工环境复杂，易形成施工事故和工程质量问题，因此，须针对大口径顶管施工技术难点制订出有效的应对措施。

2大口径顶管施工技术难点

2.1大口径顶管施工引起地面沉降或凸起

大口径顶管施工引起的地面沉降问题是顶管施工过程中较为常见的问题。在大口径顶管施工过程中，由于原有施工环境的土壤压力状况发生了改变，一些土层会出现松动、塌陷的现象，易造成顶管位置的偏移，在建筑物的地下施工中还会造成地面建筑物出现裂缝甚至坍塌。在施工过程中，大口径顶管设备的直径大于管道的管节直径。2个管径不一致容易形成管道间隙，这个间隙必须及时进行填补，否则也会因为部分土层的空隙出现土层塌方的现象。大口径顶管施工需要对地下土方的开挖体积进行精准计量，开挖量超挖或欠挖同样会对土层造成影响。超挖的土层由于土壤之间的流动塌陷会引起塌陷沉降。而欠挖的土层则会因为挤压的作用使土层向上位移，形成地面土层的隆起。

2.2大口径顶管施工对周边建筑的影响

顶管施工中涉及大型机械较多，尤其是顶管掘进机会产生强大的地下推力，剧烈的振动会对施工区域周边的建筑产生较大的影响。尤其是在市区施工的环境中，容易遇到大量的居民建筑设施，居民建筑往往抗震性能较差，如果不对顶管施工的振动影响加以控制，容易造成居民建筑地基和墙体的损坏。大口径顶管施工也会产生一定的噪声，噪声会对附近居民的正常生活造成干扰。

因此，在施工的同时必须采取有效的措施降低噪声的干扰。如果施工附近有危房等影响较大的建筑和设施，更要做好顶管的顶进控制，及时对沉降情况进行跟踪。

2.3大口径顶管施工实施技术性要点

大口径顶管施工实施技术性要点指的是在顶管施工中需要格外关注的技术性措施，这些关键环节关系到大口径顶管施工的正常进行，对施工的质量和进度产生影响。当前大口径顶管施工中，顶管顶力的控制、顶管位置纠偏以及出碴通风问题的处理较为常见。大口径顶管施工实施的过程中，对技术性要点做好管控，就可以把握顶管施工的整体进度和质量，确保施工效果符合预期要求。

（1）顶管顶力的控制是顶管施工的难点，当前顶管施工中，如果出现顶管控制不当不仅会对掘进机等顶管设施造成危害，还会影响顶管施工工程本身，甚至带来严重的安全隐患。

（2顶管的位置偏移问题。顶管的位置需符合设计的预期，一旦出现位置偏移就不符合工程质量要求，因此，在施工中要把控好顶管位置的精度，保证顶管的精度在允许的误差范围内，一旦出现超出合理范围的偏移，就需要采取纠偏措施。

（3）出碴通风问题的处理。在顶管施工的过程中，出碴会对顶管施工造成影响。长距离的顶管施工还会造成空气循环不畅，各种粉尘和有害气体的聚集也会形成危险性因素。

3解决措施

3.1大口径顶管施工地面沉降、凸起变形控制分析

要有效防止由大口径顶管施工造成的地面沉降，需在顶管施工中，做好顶管注浆量和注浆压力的管控。无论是注浆的压力或注浆量过大或过小都不利于顶管施工的正常进行，直接影响到周边地质压力的结构，引起地面沉降。顶力控制可以采用触变泥浆等形式实现。此外，严格筛选优质的顶管施工设备，顶管施工设备先进与否直接关系到顶管施工能否按照规定精准实行，先进顶管设备开展的顶管施工能有效控制地面沉降的发生。

顶管施工涉及的设备众多，容易受到施工环境的影响，尤其是地下环境对顶管施工影响最大，施工前要对地下的施工环境做到全方位的勘察，对获取的水文地质数据进行精准的分析，把获得的数据与施工设备的控制系统进行对接，通过合理的技术选择确保整个施工在施工方案的预定范围执行，通过以上措施可最大限度地降低大口径顶管施工所引起的地面沉降。

3.2围护形式及施工过程中的质量控制

当前对于大口径顶管施工对周边建筑影响的防护，主要采取围护的形式。采取必要的围护措施，能最大程度地保障周边建筑的安全，避免附近的人员和财产遭受损失。围护的过程中依托水泥土搅拌稳固土体，确保顶管施工的作用力控制在合理的范围。

在施工的过程中要对施工环境进行全面分析，开挖土层有杂填土的，要对杂填土进行先期处理，以确保施工的进度和效果。工作井的开挖要确保有足够的孔径和深度。即便是开展了必要的维护措施，顶管施工地面的沉降检测也需要格外注意，及时做好地面的防沉降工作，确保沉降幅度在合理的区间。施工过程中的质量控制必须做到全过程动态监管，一旦出现超出质量标准和预期的施工，要及时进行纠偏，构建事故预警机制和施工质量问题处理机制。

3.3大口径顶管施工技术实施过程的控制

（1）在施工过程中，需要对大口径顶管施工的顶力进行严格的控制。顶管施工在施工中期顶力一般较为平稳，但是在即将出洞过程中，顶力会发生较大的变化。如果控制不当会形成顶管的旋转和上漂，产生安全隐患。在出洞之时及时对顶管机进行调整，采用刀盘正反转能降低顶管机的压力。

（2）顶管位置的管控同样重要。施工前需要对顶管施工的作业环境做好全方位的勘察工作，确保各项水文地质条件符合施工的标准。确保使用的千斤顶同规格，保证管道行程和顶力的一致性。做好背景墙钢混凝土的质量管控，确保各项原材料符合质量标准。施工中对施工的各项数据进行精准的监测，一旦出现偏差，及时调整千斤顶，保持后背墙的平整度。对于关键环节要安排专员进行管控，做好施工过程中的动态监控。

（3）做好出碴和通风工作。施工过程要根据施工环境的变化进行装置的调整，出碴设备上通过安装制动设备降低施工隐患。一旦施工环境的有害气体超出了正常范围，要及时对顶进设备作业环境中的有害气体进行稀释和溶解，可以通过鼓风机对管道内的有害气体进行及时的排解，提升作业环境空气质量的安全指数。

4结束语

大口径顶管施工是当前建筑工程和交通工程中常见的施工技术，大口径顶管施工必须严格控制施工标准，有效解决施工难点，提升施工的质量。对大口径顶管施工技术进行分析探讨大口径顶管施工技术难点，包括大口径顶管施工技术引起的地面沉降、凸起，大口径顶管施工技术对周边建筑的影响及大口径顶管施工技术实施技术性要点。最后制订出大口径顶管施工技术难点解决措施，从大口径顶管施工地面沉降、凸起变形的控制分析，围护形式及施工过程中的质量控制大口径顶管施工技术实施过程的控制3个方面着手，提升大口径顶管施工的整体效果。

 

本文摘自《建筑技术开发》中的《大口径顶管施工技术难点及解决措施》杨胜利，如有侵权请联系删除。