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顶管施工中对地面建筑物的保护措施

1. 工作坑的防护

机械顶管施工需在地面上开挖顶进工作坑及接收工作坑，顶进坑的长、宽尺寸约8米×5米，接收坑的长、宽尺寸约6米×5米。开挖顶进坑与接收坑时，根据我们长年施工经验，使用混凝土锚喷护壁工艺，运用逆作法施工，即：先在地面以下0.5米处施建混凝土地圈梁，圈梁之下采用锚喷混凝土护壁，锚喷护壁墙在挖坑的同时施作，分层挖土，分层放置钢筋，分层喷射混凝土，在开坑及顶管施工过程中，不会出现工作坑坍塌的现象，所以，工作坑不会对地面的建筑物的安全构成危害。

2. 顶进中的泥浆护壁

顶进铺设的混凝土管材上均有注浆孔，每节管上有三个注浆孔，分列120度排列，在顶管施工的全过程中，这三个注浆孔上始终连接有注浆管。顶进中，通过注浆孔注入膨润土泥浆，泥浆的作用有两个：一是在管壁外侧与土体之间形成圆筒形泥浆套，管道推进时可大大减小摩擦阻力；二是填充土体与管道之间的缝隙，防止因超采产生的土体塌落。注浆操作持续顶管施工的整个过程，如果管壁外侧的土体出现流失，很快会有新的泥浆注入，将孔隙填充。注浆时的液体压力能传递到土体颗粒之中，成为压实土体的压力，泥浆的液压也能够起到支撑作用，使土体保持稳定，不会造成地面沉陷。

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为了响应的号召：生活在同一片蓝天绿水下，共同保护我们的家园，广州市开始让水更绿的环境保护行动，从根源上解决水污染的源头，将全市污水集中到污水厂处理达标后再排放到河流，从而从根源断了污染，让水变得更绿。要达到此目的，就需要铺设管道，由于广州地质复杂，交通繁忙，地下管线多，地面建筑众多等因素，开挖式管道施工在有些地方就无法施工，这时就需要引进顶管施工。

顶管是一种管道不开挖施工方法，它的优势很明显：

1、不需要全线工程进行征地，只需征工作点的地就行，减少征地工作量，可以提前开工，增加对施工进度控制；

2、不影相交通，广州交通繁重城市，经常堵塞；

3、地面有众多建筑物及地下有众多管线部位，只能采用顶管施工；

4、采用顶管施工不会污染路面。

顶管机械选型取决于地质勘探和管径。

管径有800-5000mm钢筋混凝土管，玻璃纤维夹砂管，钢管之类，根据管径大小和材料不同，选择不同顶进机头。由于地质强度不同，需选用不同的机头。强度大岩层，需选用具有破岩机头；一般土质，可以选用泥水平衡顶管机械进行施工即可。

图：泥水平衡顶管机头

图：岩盘顶管机机头

顶管施工分为两个方面：

1、工作井及接受井施工；

2、顶管施工。工作井是顶管机械工作地

方，接受井是顶管施工完成一段距离后，出机头的地方。工作井及顶管井的施工有两方法：

（1）沉井；

（2）逆做法。沉井，先施工井壁，后先沉，到设计标高，进行封底；逆做法：先开挖一段深度，后做井壁，再开挖一段深度，后做井壁，施工到设计标高进行封底。两种方法各有优点，也有工程交叉采用施工方法。

顶管施工工艺

顶管施工技术是一种管道铺装技术，无需开挖地面，有具大推力的液压千斤顶可用在有遥控装置的顶管掘进机的后方，使掘进机及紧随其后的管道穿越土层，达到预先设计的位置上，这就称为顶管工程。挖掘发生在顶管机的前方，被挖掘物质通过泥浆循环系统用泵排出，到达地表。顶管施工的基本原理为：从地面开挖两个基坑井，然后管节从工作井安放，通过主顶千斤顶或中继间的顶推机械的顶进，推动管节从工作井预留口穿出，穿越土层到达接收井的预留口边，然后通过接收井的预留口穿出，形成管道的施工。

目前，顶管施工常采用的施工方法分为敞开人工手掘式和密封机械式顶管施工方法，其中机械式顶管施工常用的施工方法又有泥水平衡式和土压平衡式两种，顶管施工常用的管材有砼管、钢管、玻璃夹砂钢管。

现在比较常用顶管施工为泥水平衡顶管施工法，其施工原理：通过导向头的刀削转动功能将泥土、砂、石破碎，由一条钢管注入水量，拌成浆液，由另一条钢管吸出浆液，将浆液置于离心器内离心脱水，再将干土卸到斗车内运去弃土的地方，分离出的水又回到储水箱内重复循环使用。施工所采用的主要设备为信息化及全自动化泥水平衡顶管机。

二、顶管施工中常遇到的问题及防治措施

1、管道轴线偏差过大

管道顶进轴线与设计轴线偏差过大，使管道发生弯曲，甚至造成管节损坏，接口渗漏。

（1）原因分析。

①地层正面阻力不均匀，使工具管受力不均匀，形成导向偏差。

②顶管后背发生位移或不平整，使顶力合力线偏移。

③千斤顶不同步，或千斤顶问顶力相差较大，或安装精度不够，造成顶力合力线偏差。

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