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顶管施工重点难点分析及应对措施

5.2.3.1顶管穿越商场南路与进出洞区域

难点：不良地质条件对顶管施工及周边环境的影响

地下通道掘进长度26m，顶管机主要穿越③淤泥质粉质粘土。该层土在具一定水头的动水压力作用下易于产生流砂现象，顶管机进出洞及顶进过程一旦发生流沙突涌险情，势必会对联络通道及周边环境产生较大影响，故必须采取措施确保进出洞和顶进过程中的安全。

要点：合理确定施工参数，采取有效施工措施

（1）螺旋机出土口必须安装防喷装置（包括停电备用防喷装置），如果出土口发生涌喷，也会发生洞口大面积的沉降，同时过大的扰动，会引起长期的后续沉降。

（2）开挖面前方的地层变形，顶管机在顶进时若前仓压力过大将导致地表隆起，这是施工中要尽量避免的。其次前仓压力过小将导致地表下沉，所以掘进的施工管理是减少地层变形的主要因素之一。

（3）顶管机通过时的地层变形，在顶管机通过时，由于顶管机壳体、管节与地层之间的摩擦，以及纠偏和过大的“蛇形”推进，是引起地层扰动的首要因素。

（4）管节顶进过程中，采用“随顶随压、逐孔压浆、全线补浆、浆量均匀”的原则，减少掘进后所产生的空隙而避免造成的地面沉降。

（5）增加监测频率，组织专人分析监测数据，及时调整顶进参数，做到信息化施工。

5.2.3.2顶管下穿管线

难点：顶管下穿管线较多，顶管掘进对管线的保护是控制重点

本工程顶管穿越商场南路时，在商场南路下方过街通道上方分布较多管线，距离顶管施工较近的为DN300污水管，距离顶管3.63m。在顶管机出洞、顶进中和进洞及掘进阶段土压力及姿态控制是确保管线安全可控的关键点。

控制要点1：严格控制顶管掘进参数

（1）严格控制进洞土体加固的质量，防止进出洞发生涌水、流砂。洞门破除前先钻探孔以判断加固体抗渗性能，防止进出洞阶段土体加固失效水土流失影响管线安全性。

（2）顶管穿越过程中，应严格控制顶管机的掘进姿态、刀盘土压力、推进速度、螺旋机出土量、背土现象等可能造成土体的扰动过大，土体产生挤压变形因素，避免对管线造成不良影响。

（3）对顶管机操作人员进行重点交底，严格控制顶管轴线与标高的偏差，确保顶进过程顺利进行，尽可能减少纠偏次数，做到及时纠偏，避免出现纠偏量过大情况，纠偏操作原则是“勤纠、少纠、适度，每顶纠偏角度应保持10′～20′不得大于1°。

（4）管节顶进过程中，理论空隙必须用触变泥浆进行填充、密实。泥浆的实际用量要比理论大得多。并根据地面监测报表及时跟踪地面沉降情况，先采用“随顶随压、逐孔压浆、全线补浆、浆量均匀”的原则，减少掘进后所产生的空隙而避免造成的地面及管线沉降。同时，运用信息化施工手段地面及管线沉降监测结构及时调整注浆频次及注浆量。

（5）顶管顶进靠近上埋管线段时，控制顶进速度，优化顶进过程的技术参数，避免土体对管线的挤压。顶管穿越上埋管线段时，考虑到走正坡的形式，要控制好顶管的姿态。姿态控制在轴线上方始终保持平稳的趋势。推进速度要求平稳、匀速推进（速度控制在10mm/min以内），刀盘转速要求同步（控制在0.5转/min）。

（6）严格控制土体切削的尺度，防止超挖或欠挖，正常情况下出土量控制在理论出土量的98%～100%，一节管节的理论出土量为43立方，在穿越管道的时，通过观察土压力表，适当抬高正常顶进的0.1~0.2公斤的土压力，通过监测表报，让地面隆起1~2mm左右，顶管机超过管线后，它会自然的沉降，等顶管机顶进结束后，立刻进行泥浆置换，根据自测及第三方的监测报告进行合理的出土量和压浆量，确保污水管道的安全性。

（7）管节上共埋设10个预留注浆孔，等通道贯通后，在注浆孔处，采用置换注浆，对施工区域内的管道进行底部加固。并通过监测来反馈信息，科学的指导注浆效果。

（8）顶管结束后，选用0.8水灰比水泥浆液通过注浆孔置换管道外壁浆液，根据不同的土层，通过自测和监测来确定注浆压力，加固通道外土体，减少后期沉降。

（9）矩形顶管机头上融蜡，管节上涂蜡，并勤注浆来克服背土现象，减少对土体的扰动

（10）矩形顶管机在顶板增加4个压浆孔和顶管机壳体全面打蜡，确保顶管机顶进过程中不背土。

（11）开顶前要复测，顶进时激光经纬仪的激光点确保轴线与实际轴线一致，接近管线前10m加强复测频率，确保轴线与实际轴线一致，根据土压力的设定和实际出土量（土箱出土的方量和每m的出土量方量）一致，控制出土量，根据监测和压浆量控制背土，确保管道的安全性。

（12）收集本公司矩形顶管类似项目的成功案例，集思广益，为本次施工的圆满完成提供信息指导。

控制要点2：加强地面及管线检测，以指导顶管掘进作业

（1）开工前，向管线单位提出监护的书面申请，并办妥“地下管线监护交底卡”手续。

（2）开工前，把管线详细情况和制定的保护措施以书面形式进行交底，明确各级人员的责任。

（3）沿隧道纵线