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水泥管頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)展起來的一種地下管道施工方法,它不需要開挖面層,并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構(gòu)筑物以及各種地下管線等,在給排水、煤氣、電力、通信等管道的施工中應(yīng)用越來越廣泛。但水泥管頂管施工單位施工設(shè)備、技術(shù)、管理水平參差不齊,在施工中常出現(xiàn)一些問題,影響施工質(zhì)量。對(duì)頂管施工中常遇到的問題及原因進(jìn)行分析,并提出一些防治措施。
水泥管頂管施工中常遇到的問題及防治措施:
1、水泥管頂管管道軸線偏差過大
管道頂進(jìn)軸線與設(shè)計(jì)軸線偏差過大,使管道發(fā)生彎曲,甚至造成管節(jié)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(dǎo)向偏差。
②頂管后背發(fā)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(yù)防措施。
①水泥管頂管施工前應(yīng)對(duì)管道通過地帶的地質(zhì)情況認(rèn)真調(diào)查,設(shè)置測(cè)力裝置,指導(dǎo)糾偏。糾偏應(yīng)按照勤測(cè)量、勤糾偏、小量糾的操作方法進(jìn)行。
②采用同種規(guī)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(qiáng)水泥管頂管后背施工質(zhì)量的控制,確保后背不發(fā)生位移,并應(yīng)使后背平整,以保證頂進(jìn)設(shè)備的安裝精度。
④頂進(jìn)過程中應(yīng)隨時(shí)繪制頂進(jìn)曲線,指導(dǎo)頂進(jìn)糾偏工作。
2、地面沉降與隆起
水泥管頂管施工過程中或施工后,在管道軸線兩側(cè)一定范圍內(nèi)發(fā)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(shè)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(jìn)機(jī)正面土壓失衡引起的沉降與隆起。從土壓平衡掘進(jìn)機(jī)的原理來說,當(dāng)掘進(jìn)機(jī)通過充分的切削和攪拌,在進(jìn)土倉內(nèi)形成具有較大塑性和流動(dòng)性的土體。當(dāng)正面的土壓控制在被動(dòng)土壓和主動(dòng)土壓之間時(shí),地面才會(huì)下陷或隆起。實(shí)際上由于土質(zhì)變化較大,完全按理論計(jì)算進(jìn)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(jìn)機(jī)對(duì)土的適應(yīng)性不夠完善,如刀盤切削面積過小,推進(jìn)速度或螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速不能調(diào)整,使得土壓控制不利或不便,造成土壓失穩(wěn)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(jìn)機(jī)糾偏或曲線推進(jìn)造成的,因?yàn)樵诩m偏和曲線推進(jìn)時(shí)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(xiàn)在一般頂管都采用觸變泥漿減摩技術(shù),掘進(jìn)機(jī)外徑較管道外徑大2~3mm,以便形成漿套,若注漿不及時(shí)就會(huì)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(jìn)時(shí)與周圍土體存在摩擦,這種摩擦往往使土體發(fā)生剪切擾動(dòng),造成土體移動(dòng)而導(dǎo)致地面沉降。在管節(jié)外型不整、接口不平或管道不直順的情況下,這種剪切擾動(dòng)就會(huì)加劇,加大地面沉降與隆起。
④管道接口滲漏引起的沉降與隆起。當(dāng)管道接口密封圈安置不當(dāng)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(shí),就較有可能發(fā)生接口滲漏,水土從而流失,這種土層損失必定會(huì)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。
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