淺談頂管施工中偏差成因及糾偏措施

邊曉東

（山西省工業設備安裝集團有限公司，山西 太原 030032）

市政排水工程在不影響人們正常工作和生活的條件下，在有效工期內順利的完成施工相當困難。傳統的施工技術在施工時進行大面積開挖會破壞城市現狀，對市民的生活出行帶來諸多不便。非開挖頂管在施工中保證原有路面和植被不被破壞，并且在不穩定及飽和土層中以最小的破壞和最大的保護環境等方面解決了城市施工中的難題，為城市管道的鋪設提供了安全和質量保證。

1 頂管施工概述

所謂頂管施工，即是在發送坑內借助于頂進設備產生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設計的坡度頂入土中，并將土方運走。一節管子完成頂進之后，再下第二節管子繼續頂進，直至穿過土層推到接收坑。

圖1 頂管施工示意圖

2 頂管施工中產生偏差的主要原因

2.1 測量因素

由于在施工準備工作、管子頂進過程中頂進測量、偏差校正操作等方面產生偏差。如果施工人員加以重視，并采取嚴格的檢查措施，上述原因產生的偏差是可以避免的。

2.2 設備的安裝精度

頂管施工質量的好壞與設備的安裝精確度有直接的關系。導軌、千斤頂支架、靠背等設備必須安放準確牢固，以保證頂管的順利進行。導軌、后背墻、千斤頂的安裝應符合規范要求。千斤頂的布置和液壓系統尤為重要。液壓系統不合理，會出現各千斤頂的供油速度不一致，導致千斤頂頂出長度的差異。

2.3 環境因素

頂管施工中管道周圍的土質是不均勻的，作用在管壁上的土壓力也是不對稱的，施工時在頂管施工前，雖然得到了設計提供的地勘資料、也進行地質復查，但頂進過程中仍不可避免遇到預想不到的地質情況。最常見的是管道軸線向上彎曲和管道中間鼓肚現象

3 糾偏措施

3.1 頂管測量

1） 激光經緯儀安裝于頂管坑后背處的頂管掘進中心線上，激光經緯儀的安裝必須保證頂進過程中的穩定。在掘進機內安裝有激光靶，激光束的照射角度與管道的設計坡度相一致，激光照射到光靶上形成一個激光點，機手根據激光點的位置變化確定掘進機的方向變化。開始頂第一節管子時，每頂進20-50cm/次，正常頂進時，每頂進1m/次。校正時，每頂進50cm 即測量一次。

2） 高程測量：在工作坑內引設水準點，停止頂進，將激光水準儀支設工作坑同內，測量前端管底高程。同時，測首節管后端內底高程，以控制坡度。工作井內應設置兩個水準點，以便閉合之用，經常校水準點，提高精度。

3） 一個管段頂完后，應對中心和高程再作一次竣工測量，一個接口測一點，有錯口的測兩點。

3.2 頂進偏差的校正

事先應檢查頂鐵安裝是否平直，以防頂進時產生偏心荷載。頂進利用千斤頂出，靠在后背不動的情況下將被頂進管子推向前進。

管道頂進過程中，遵循勤量測、勤糾偏、微糾偏的原則，當測量發現偏差在10～20mm 時，采用超挖糾偏法，即在偏向的反側適當超挖，在偏向側不超挖，甚至留坎，形成阻力，施加頂力后，使偏差回歸。糾偏校正應緩緩進行，使管子逐漸復位，不得猛糾硬調。

為有效控制地面出現沉降偏差，工具管必須始終切進土內，嚴禁超挖，以防止發生土體坍塌事故。

當偏差大于20mm 時，采用千斤頂糾偏法，當超挖糾偏不起作用時，用小型千斤頂頂在管端偏向的反側內管壁上，另一端斜撐在有墊板的管前土壁上，支頂牢固后，即可施加頂力。同時配合超挖糾偏法，邊頂邊支，直至使偏差回歸。

調整千斤頂端面與后背墻擋板的夾角，改變頂進方向，達到糾偏目的。調整最大角度宜為5°。

3.3 設備安裝精度

頂進初始，導軌的安裝精度是導致偏差的決定性因素，要與管道中軸線相對稱，高程要靠上（0～3mm）。

靠背安放時必須精確測放，保證靠背和頂管軸線垂直。后靠背采用整體式鋼后背，直接靠在井壁上，安放時必須垂直于頂管軸線。

安放千斤頂時，千斤頂數量為偶數，設置在管道兩側，并與管中心左右對稱，每只千斤頂均應與管軸線平行。且頂缸的合力點在頂管中心點以下R/2 處。

3.4 工具管進洞、出洞

（1） 工具管進洞時，要嚴格控制進洞時的頂進偏差。中心偏差不得大于20mm，高低偏差宜拋高5～10mm。掘進機就位后，將機頭墊高5mm，保持出洞時掘進機有向上的趨勢。若達不到上述要求，拉出工具管，作第二次進洞。頂進初始階段的頂進質量對后續頂進的管道軸線等有重要的影響。

（2） 頂管工具頭進洞時，在接收坑內應預先安置枕墊和滾筒。工具管距接收井洞口外壁還余300mm 時應拆除洞口封門，快速推進工具管進入接收井。

3.5 頂管加固

進行完以上階段的施工以后，應該對放置好的頂管進行加固，避免由于頂管出現漏水的現象。在進行具體施工時，應該采用膨潤土泥漿置換以及在路面下的位置進行補漿的施工方式，促使泥漿進入路面下方的土體中，從而提升頂管與路面下方土體之間的緊密性，降低道路運行給頂管造成的影響，確保頂管的穩固性道路的安全性和穩定性。

4 結語

地下城市管網作為重要的城市基礎設施之一，頂管施工技術的應用可以提高施工的效率與質量。通過對頂管過程中偏差產生的原因及糾偏措施的了解和認識，能更有效控制油氣輸送管道施工質量和工程進度，做到安全、環保、適用，最大程度保證工程建設的順利開展。