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摘 要：近几年来,随着我国社会经济的快速发展,城市中管网改造工程不断增加,使得传统的施工方法不能满足现场需要,管道非开挖技术大量应用,其中顶管施工技术优越性越来越被人们所认识,然而在施工中顶管施工也会发生了很多质量问题,本文就工程实际对顶管施工过程中发生的一些质量通病进行了分析和总结,并有针对性地提出了相应的防治措施,以期在同类工程加以借鉴和应用.
关键词：顶管施工；质量通病；原因分析；工程危害；质量防治
中图分类号：TU990.3文献标识码：A文章编号：1674-3024（2016）01-35-02
前言
顶管施工是一项综合性很强的施工技术,任何一个环节出现疏漏都会造成诸如管道中线、高程超标、地面下沉、路面或建筑物裂损等问题,甚至造成工程事故.下面就一些在施工中容易发生的主要质量问题进行分析总结,以期在同类工程中加以借鉴和应用.
1.发展背景
近年来,随着社会的发展和科学技术的进步,新的施工机具、设备的不断出现,施工工艺、施工技术的不断改进,工程质量总体水平不断上升.顶管施工技术作为一种非开挖施工技术在现在市政管道工程中应用非常广泛.其快速、安全、高效、低噪音、低污染、少干扰、少破坏、高精度等一系列工程优点使得顶管施工技术在市政管道工程中的应用越来越广泛.但在施工过程中,顶管施工技术的一些质量通病还是时有发生,这些通病,有的缩短了建筑物的使用年限,有的直接影响了建筑物的使用安全,有的影响了建筑物的使用功能.本文根据佛山市南海区大沥镇盐步污水收集系统（首期）工程中顶管施工的实际应用,总结出一些顶管施工过程中常见的质量通病,并结合工程实际和工程特点,对常见的工程质量通病提出具体防治措施.
2.顶管施工过程中常见质量通病及防治措施
2.1顶进初期,中心及标高偏差超标
（1）质量问题：穗盐路东段污水管道工程开始顶进的四至六节管,产生中心偏差、标高的正负偏差均超过规定允许偏差值.
（2）工程危害：顶进的首节管有重要的导向作用,前几节管的前进方向,是否准确直接影响整个管道能否顺着设计方向前进.如果首节管走向已不符合设计要求,即使超标不多,也会引起继续顶进管道产生积累误差而难于纠正.从而导致整个管道的质量下降.
（3）原因分析：工作坑后背壁面不垂直于管道中心轴线,或者后背土质密度不均匀,是顶力偏移造成管节前进方向或高程出现误差.工作坑内,导轨安装存在如下几项中的任一问题,引起首节管前进方向或高程偏移：导轨中心线偏差大于3mm,或两导轨间距不等宽,易造成中心偏移；两导轨的高程不一致,或导轨高程和设计高程相差值大于2mm；导轨间距和计算值相差大于2mm,或导轨纵坡和设计纵坡不符,易造成首节管高程误差.
工作坑基础,不符合导轨安装所要求的承载力,在下管后基础上枕木发生沉降.顶镐未安平,或两顶镐顶进速度不同步,行程不一致,使管节前进方向或高程偏差.由于水文、地质情况的变化,而处理不当,如有浅层滞水、泡软土基.或因粉、细沙遇地下水,管端即易扎头,造成负误差较大.
（4）防治方法：顶进工作坑后背,必须按设计的最大顶力进行强度和稳定性验算,保证后背具有一定的刚度和足够的强度.后背安装时,注意原装土壁面不要扰动,土壁面必须平整,且垂直管道中心轴线.应根据施工环境、材料供应条件、设备条件选择合适的后背形式.
导轨是顶进的导向设备,其安装质量对管道顶进的质量影响极大.导轨安装要求反复校测,使导轨中线、高程、轨距、坡度符合设计要求.导轨面应光滑,安装应牢固.顶进中管节不发生跳动和侧向位移.下管后管节和轨面接触应成直线,稳定第一节管前后都应检测导轨的高程、坡度及是否平行,发生问题应纠正后再顶进.
导轨基础形式,取决于工作坑槽底土基的土类、管节重力及有无地下水等条件,采用土槽木筏基础,通铺方木基础,卵石木筏基础和混凝土基础中的任一种.总体要求导轨在稳放管节后,导轨及枕木不发生任何沉降变形.顶镐安装前要校验,以确保几个顶镐行程一致.顶镐安装时,其布置要和管道中心线相对称,顶镐要放平、放稳.并应进行试运转和试顶试验,表明顶镐正常后方可进行顶进.顶镐在管上的着力点通过管壁中心线.双行纵顶铁的模数对称,长度应相等.
首节管入土前,应严格校对其中心线及高程,合格后方可顶进.每顶进30cm,即对其中心线和高程进行一次校测,避免首节管出现中心线及高层偏差超标.
2.2顶管工作坑后背破坏
（1）质量问题：河东中路以及秀盐路污水管道工程顶进中发生管节不前进,反而不断向后压缩后背,或纵向顶铁向上隆起或向下啃垫木现象,是后背要破坏的预兆.
（2）危害：如发生后背破坏征兆,不停止顶进,会产生后背破坏,修理困难,甚至需新建后背,既费工又废料,还会造成顶管滞留,重新顶进困难.
（3）原因分析：后背土体受剪切面破坏,不能为千斤顶机械提供反作用力.后背土质局部压缩不匀,使顶力不垂直,产生偏心荷载.当后背土上部压缩大于下部时,顶力偏上,引起顶铁向上拱起.反之,顶铁向下拱啃垫木.后背安装时土壁不垂直,或安装传力工具不和中轴线垂直.
（4）防治方法：严格按规范要求安装后背,仔细检测后背的垂直度和水平线和中心线的偏差.当后背土质不一致时应挖除,回填沙砾或用木板找平.
顶进中,顶力突然增大,要停顶并检查原因,不得强行顶进.因为在顶进过程中由于土质、设备和操作等原因,都会导致管道出现顶进偏差.如校正误差操之过急会造成管道出现折弯或管节问错口,使顶力不断增加,致使后背遭到破坏.
顶管顶进停止时间不宜过长.研究表明给管道造成摩阻力的正压力不是管顶所有覆土重,而是某一高度的卸力拱内土重,该卸力拱的高度随管节停留时间的延长而逐渐增至最大.地下水位下的细砂也会因停顿而引起液化将管节握裹起来.因此,即使一个台班仅顶进一节管,也比全部停顶的顶力要小.2.3顶进中管节破裂
（1）质量问题：九村涌截污管道工程顶进中,末节管和其它管节发生破裂.危害：顶进就位的管节发生开裂,会影响排水管道的闭水功能和管节的整体强度,减少使用年限.
（2）原因分析：用于顶管的管材存在多项质量问题；管节在接口处,由于衬垫不良,产生应力集中,当顶力增大后,管节在管壁薄、接触面小处发生破裂.管道顶进后期,由于管道中心或高程误差的存在,管道因摩阻力增大,其增加幅度随误差的加大而增大.由于不能及时调整顶进误差,是摩阻力接近极限顶力,当发生校正误差不当时,管节会因顶力达极限而被压裂.
（3）防治方法：下管前,应逐节检查管材质量：管材的混凝土抗压强度应达到国家标准和设计要求.管材的外观质量应合格：管端面应坚实无蜂窝、麻面、混凝土保护层无过厚或漏筋现象,管端无超过0.05mm宽度的裂缝等缺陷,且端面平直、垂直于管轴线,倾斜偏差应小于10mm,管材外皮光滑平整；管口圆顺,圆度误差不大.管壁厚度符合设计要求.顶薄壁管及企口管时,一定要用弧形顶铁来扩大承压面积,并在管壁和顶铁之间设垫层,使受力均匀,减少应力集中.
采用触变泥浆起润滑作用来减少顶进阻力
3.结束语
综上所述,顶管施工虽然是一项好的施工技术,但仍要在施工中抓住这些质量控制要点并加以预防,只有这样才能发挥其真正的优势.以上是本人的根据工程实际总结出的一些顶管施工过程中的常见质量通病及防治措施,希望能对提高顶管施工工程质量有所帮助,谢谢！
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