(2)防治措施。
①施工前应对工程地质条件和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,并对距离管道较近的建筑物和其他设施采取相应的加固保护措施。
②设置测力装置,掌握顶进压力,保持顶进力与前端土体压力的平衡。
③施工时尽量采取小幅度的纠偏,尽可能的保证管道的直顺,减小管道绕曲造成土层移动引起的沉降。避免急度纠偏造成管道接口密封失效和管端碎裂,发生水土和触变泥浆的流失,引起地面沉降。
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。施工结束后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。
3、顶力突然增大
(1)原因分析。
①土层塌方或工具管前端遇障碍物,使阻力增大。
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顶进设备油的泵、油缸或油路发生故障。
⑤顶进施工中因故停顶时间过久,润滑泥浆失水使减阻效果降低。
(2)防治措施。
①顶管在正常顶进施工过程中,必须密切注意顶进轴线的控制,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,并采取同步注浆的方法,及时足量地注入泥浆。
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。
4、工具管旋转
工具管沿圆周方向旋转,使顶进操作发生困难。
(1)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,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。
④管道向左、向下纠偏,管道反时针扭转。
⑤后座或后背不稳或主油缸与管轴线不平行,使主油缸在工作时方向变化,对管道形成一个扭矩,使管道扭转。
⑥刀盘单方向旋转,使管道反方向扭转。
⑦管道内施工设备布置不对称,构成一个固定方向的扭矩,使管道按某一方向扭转。
(2)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顶进前应逐台调试千斤顶,应采用同种规格,并使液压泵到各千斤顶之间的距离相等、管径一致。
③在顶进过程中,要时刻留意偏差发展的趋势,以勤测、勤纠为原则,多进行小幅度纠偏和预见性纠偏,使偏差只在小幅度范围内波动、尽量避免大角度纠偏。
④工具管设置测力装置,以便测定平衡力的大小指导纠偏。
⑤管内设备布置重量要对称;主油缸安装要平稳,并且与管轴线平行;刀盘要经常变换方向;尽量采用小角度纠偏,其次是纠扭。可采用压重的办法纠扭,即管道单边压重,使管道相反扭转。
采用反向扭转方法,应注意轴线的控制,以免造成轴线偏差过大形成弯曲,给以后的施工造成困难。
5、钢筋混凝土管道接口渗漏
(1)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。
(2)治理方法。
可采用环氧水泥砂浆或化学注浆的方法进行处理。
6、钢筋混凝土管节裂缝
管节纵向和环向有明显裂缝,造成管道渗水、漏水。
(1)原因分析。
①管节质量不合格。
②顶进过程中顶力超过管节的承压强度,或轴线偏差过大,致使管节应力集中而损坏。
③运输、装卸、码放安装方法不当,造成管节损坏。
(2)治理方法。
认真分析裂缝产生的原因和性质,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和整体性。
7、顶管前端正面上体坍塌
顶管施工中实际出土量远远大于理论出土量,地面有明显塌陷。
(1)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,或封闭式顶进时推进力小于上体压力。
③遇有流砂情况。
(2)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。
三、结束语
以上根据工程实践,对泥水平衡法顶管施工常见的问题和防治措施谈谈自己一点肤浅的看法。随着顶管工程的普及,顶管施工技术和施工质量需要更一步得到提高。