浅谈顶管施工的过程控制和技术管理

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1、浅谈顶管施工的过程控制和技术管理　　1、前言　　顶管工程是一门综合地质学、电子技术、机械、冶金、液压控制及化学等多门学科的综合性土建工程。顶管施工在我处已经开展了一年时间，通过这一年多的实践我们积累了较为成熟的经验，如对于顶管机械的理解及设备改造形成我们自己看法，对于施工过程中的各个方面也积累了一些技术处理措施。这些都是我们的宝贵的财富。本文整理一些思路和感想并就相关问题和各位同事探讨交流，希望对今后顶管施工的发展有所帮助。时间仓促再加上本人才疏学浅，错误之处尚请各位同事批评指正。　　2、顶管方案选定　　现场踏勘及调查　　定位测量后进行现场踏勘及

2、调查工作。　　观察现场人、车流情况确定人流及车流交通组织及路线，考虑在路口设立交通导向牌、高峰期安排人员指挥交通。　　调查周围民房与现场的距离，确定防噪音方案，并考虑是否向业主提出建造发电机隔音房。　　调查周围有没有施工用水的水源。　　摸查清楚附近的排水系统，设计最佳的排泥水线路，必要时施工临时排水管道，避免污水横流。　　了解周围建筑物的用电负荷及用量看是否需要租用发电机。　　对于现场的煤气、电力、通讯、煤气、供水等管道现场定位并标示出来看是否需要拆迁。　　看是否有架空的管线及结构物影响到顶管设备的吊装。　　周围是否可以接用办公用电。　　查询附近

3、结构物的竣工图及相应设计变更。　　调查雨水渠箱、原有污水管道等埋设较深的市政地下构筑物。　　对于附近一些桥梁等构筑物调查其桥台基础、桩基深度及间距，附近建筑物基坑采取什么结构形式，是否采用喷锚结构施工，其长度是否在顶管顶进轴线内。　　打听顶进路线地面上以前是否拆除过旧有的建筑物或地下构筑物，是不是有一些废弃临时设备及支架基础，是否原来有垃圾填埋场等等。　　考虑到旧的竣工图不详细甚至可能有错误，尽量利用一切可能的手段调查，尽可能分析到一切不利影响因素。　　在这阶段，笔者建议注意以下几个细节：　　①进场前采用多媒体资料记录原有地貌及地面原有裂缝情况。

4、　　②地面沿着顶进轴线每5m～10m测出原地面初始标高。　　③安装水表和电表并会同业主方共同见证初始读数并签名。　　④现场踏勘及调查后作记录并存档备查。　　前期技术准备　　笔者认为前期技术准备主要重点在于地质情况的摸查及设备的选型。　　顶管施工的大忌是对地质情况的摸查不够清楚，一般而言，设备一下井，工程的成败顺利与否就已基本经定了。所以前期的地质情况调查是重中之中的工作。我们可以尽量要求业主及设计方提供顶管顶进路线详尽的地质资料。尽量了解土层的物理性质、力学参数、分布状况等等。了解地下水的状况及变化规律如地下水来源、水面标高及是否受到潮汐影响而变

5、化等。如果有砂层则要搞清含砂量多少及砂的细度情况及级配关系。岩层则要搞清楚是否有裂隙发育。如果是风化岩层则要搞清楚是否强风化、中风化抑是弱风化，其抗压强度及抗剪强度多少，是粉沙质泥岩还是砂岩，是否为条片状结构还是整体结构等等。一般来说现行业主及设计单位提供的地质资料不够详细，甚至是截然不同，作为施工单位，我们一定要求业主补钻。业主应承条件下我们自己也可以在顶进线路上补鉴别孔，局部问题点补技术孔。　　根据土质情况参数可以选择采用的机头形式，首先从设备厂家处了解到该机头适应的土层范围及该设备的特性和优缺点。有时设备厂家从其利益出发往往比较保守，有些设

6、备经销商对专业可能并不太了解，这时我们要依靠对设备和土层的认识形成自己的判断。总的来说，有地下水及流沙的情况一般不能采用前端开敞式的工具头而要采用机械顶管。多刀盘的形式主要用于上海地区等的软弱土层，对于广州地区大面积的颗粒较大的黄粘土土层并不适用。而同样的大刀盘的机头由于不同厂家的设计形式而有不同的效果。　　一般来说，刀头的转动形式，刀架的设计形式、刀具的布置、采用驱动的形式、刀具的稀有金属的掺量及加工精度等等因素决定其能对付的土层强度有多大。分段式结构的机头的具体机械尺寸、重心以及重量影响到机头是否在软弱土层中顺利顶进而不会下沉。机头是否外套筒

7、内切削方式还是全断面的切削形式决定着顶进的顶力大小。机头超挖刀的设置是否与相应土层的情况相适应。　　笔者认为目前我处设备中伊势机在河床冲积含砾石土层中有其优势。海瑞克设备范围最广，能对付N值小于5的土层到较硬的中风化土层。国产设备由于技术缺陷及材料缺陷只能运用于较为均匀的土层。建议根据工程实际情况选择机头、如果我处没有相应设备是否考虑可以外租。机头选型并非选口径，而是包括多方面因素的综合考虑。总而言之一切都是为了工程。　　笔者希望作为项目部来说:　　①每隔25～30米作鉴别孔、关键点加密并作技术孔。　　②组织处里各方包括设备科及顶管队讨论机头设备

8、选型。　　③预定管材厂家，并提出相应技术要求及进场计划。　　方案设计及工期计划　　有了前期的准备工作，可以集中精力考虑方案设计。主要包括