小议顶管工程施工中的质量通病和预防对策 8页

'小议顶管工程施工中的质量通病和预防对策随着国家建设的不断发展，顶管技术在工程中的应用也会越来越广泛，本文针对顶管施工中常见质量通病，分析其原因，提出了相应的预防对策，期望可以为日后的工程供应有用的参考。一、接口漏浆1.现象及危害压浆是顶管作业中极其重要的环节，压浆效果的好坏与否，直接关系到顶力掌握和地面沉降掌握的质量。在顶管过程中，有时会出现漏浆的现象，即管接口处有触变泥浆渗入管接口内。其根本的原因是管接口的尺寸精度、密封圈的尺寸和材质和安装质量没有掌握好，加之管节有一定的注浆压力，就会从管接口处进入管内。2.原因分析(1)管口的质量问题，如接口尺寸不对。(2)密封圈的问题：a.密封圈尺寸不对，现在施工中多采用楔形密封圈，当管节插口端插入承口端时，密封圈受压变形，当其体积不能填满密封圈槽时，就产生了缝隙。尺寸过大，造成密封圈挤坏或挤出。b.密封圈的材质问题和本身有裂纹或瑕疵，在受压的状况下，也会产生断裂。c.橡胶止水圈没有安装正确或已损坏，例如没有按规定把橡胶圈固定粘结在混凝土管插口内。8 (3)操作失误，在管节对接时，密封圈没有完全进入承口，或在插入的过程中发生反转，这些都是将来产生缝隙的隐患。(4)管接口损坏，张角过大使密封失效。(5)在顶管中，假如纠偏转角过大，造成管节之间的折角过大，也会造成管节漏浆。3.预防对策(1)加强对管材的质量监督，混凝土管节表面应光滑、平整，无砂眼、气泡，接口尺寸符合规定。(2)安装前应检查橡胶止水圈的材料检测报告，并检查橡胶止水圈的规格、型号与外观质量。橡胶圈的外观和断面应致密、匀称、无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷。检查裂纹时，多数时候要在张紧的状况下才可能发觉。(3)检查密封圈不能有反转、挤出现象。(4)在管节对接时，密封圈在套入混凝土插口时要平整，在密封圈进入套环或承口时要涂硅油并缓慢地顶进油缸，使管节正确地插入合拢。(5)对于曲线顶管，应当在曲线的外侧插入木垫板，尽量扩大在张角时的受压面积。同时亲密关注管接口的缝隙变化，防止接口缝隙过大而导致接口渗漏。(6)在顶进过程中专心掌握好方向，纠偏不要产生大起大落。二、管节裂开1.现象及危害8 顶进中管节发生裂开。管节裂开以管端裂开的状况较多。管端裂开多出现在顶时过程中，会产生管端内壁剥落和管端出现环形裂缝的状况，随着连续顶进过程，这些地方就会发生管节局部断裂的状况，严重影响施工的质量。顶进就位的管节发生开裂，会影响排水管道的闭水功能和管节的整体强度。“碎管”是较重大的质量事故，常会造成整个工程的报废，需严防发生。2.原因分析(1)用于顶管的混凝土管材存在质量问题：a.管材混凝土强度等级低于国家质量标准要求，管体的混凝土抗压强度低于设计强度。因此在没有达到临界顶力时，管节就出现裂缝。b.管节部分端面不平直，不垂直，倾斜偏差大于规范要求，并有石子凸出，使顶进时接触面积削减，造成局部应力集中，使管节产生裂开。c.管节进入顶坑前已经出现超过0.05mm的裂缝，或管口处有蜂窝麻面，甚至露筋。上述质量缺陷使管节在顶力尚未达到临界值时，就已经出现裂损现象。(2)用于顶管的钢管接口的焊接质量不合格。有的因焊缝位于钢管的底部，又有导轨等挡着，钢管下部只有管内焊缝，这就特别危急。假如在焊缝处产生向上弯折，焊缝就很简单被破坏。8 (3)管节接口处由于衬垫不良，产生应力集中。当顶力增大后，管节在管壁薄及接触面小的地方发生裂开。木衬垫假如过软和过硬，就起不到顶力传递时的缓冲作用，对管端的冲击加大，也会产生裂开。(4)管道顶进后期，由于管道的中心或高程误差的存在，使管道摩阻力增大，如不能准时调整顶进误差，使摩阻力接近极限顶力，管节会因顶力达到极限面压裂。其原因有：a.工作井后背墙面不垂直，顶力偏移造成管节前进方向或高程出现偏差。b.工作井内两导轨间距不等宽，高程不全都，安装不稳固，或导轨本身不平直。c.工作井基础承载力不符合要求。d.管节顶进过程中，校正次数过少，未能准时发觉误差并纠正。e.水文及工程地质状况变化，且处理不当。3预防对策(1)下管前，应逐节检查混凝土管材质量。a.管材的混凝土抗压强度应达到设计标准。b.检查管材的外观质量：管端面是否有蜂窝麻面和露筋现象，管口是否圆顺，管端是否存在超过0.05mm的裂缝，端面是否平直，外表是否光滑平整等。(2)检查钢管接口处的焊缝质量：焊接牌号与钢管材料是否适用，焊接坡口是否标准，焊缝是否焊透等。(3)顶薄壁管及企口管时，要用弧形顶铁来扩大承压面积，并在管壁与顶铁之间设置垫层，使其匀称受力，削减应力集中。(4)采用触变泥浆来降低顶进阻力。(5)管道顶进中坚持“先挖后顶”和“随挖随顶”的原则。8 (6)在顶进过程中专心掌握好方向，纠偏不要大起大落。(7)在顶进过程中，发觉管壁着力的地方出现灰屑脱落和管壁外皮脱落现象，这就是开裂的预兆，应马上停止顶进，退回千斤顶活塞杆。(8)管节已被顶坏，应更换新管。三、顶力过大1.现象及危害顶力过大是指顶力超出了顶管的掌握顶力。顶进阻力由两部分产生：(1)机头：包括开挖面迎面压力和机头筒体与土体直接接触产生的摩阻力。阻力大小和地质状况、机头的大小、机型和埋深直接有关。(2)沿线管节的摩阻力：整根管道在土体中像火车一样行进，和土的接触面积是巨大的，沿线的摩阻力也将是巨大的。克服的方法除了靠中继间进行接力之外，最基本的手段是用膨润土泥浆减小摩擦。假如机头浆套没能良好地形成，以致沿线的摩阻力不正常地增加，可能导致顶力过大。2.原因分析(1)土质的突变如沿线遇到障碍物，会造成迎面阻力的急剧上升。(2)地面载荷太重或土体不断受到冲击，也会使土体被压实，增加迎面阻力。(3)在偶然状况下，假如管线偏离轴线幅度太8 大，或轴线根本失控，导致受力不均，也会使顶力增大。(4)浆套破坏。浆套破坏成因是许多的，有泥浆本身的问题，也有压浆技术问题。3.预防对策(1)设计初期就要做好具体的地质调查，避免暗桩等因素。(2)避免浆套破坏。方法如下：a.认真检查膨润土泥浆是否原料过粗，或配料过稀，保证泥浆的质量。b.对各沉降测点图线进行分析。沉降大处常是浆套损坏而造成顶力过大的地方。c.启动各中继间。先分析哪一个区域顶力大，是局部还是全部。d.逐一卸下压浆系统的总管和分管，开启每一个浆孔球阀进行检查。目的是防止浆套偏侧高压。假如有一侧高压同时对侧无浆的状况，就可一面卸放高压浆并同时向对侧补浆，以逐步重新建立不偏压的完整浆套。应正确熟悉到的是，浆液偏压比没有压浆还要严重;e.检查地面特殊是相邻的管道，是否有地方存在漏浆现象。f.加强浆套管理。(3)作出顶力曲线图，起始段就是机头部分的基本顶力。后续顶力的增长速度就是曲线斜率，曲线突然变陡就是顶力在异常上升，须查明原因采取应对措施。8 (4)顶力一旦过大，应马上停止作业，否则可能导致管节裂开等工程事故。(5)假如有安装中继间的，应准时地启动中继间，首先分析阻力变化原因，并协作补浆，逐段使顶力降低。四、出洞磕头1.现象及危害出洞磕头是指在出洞的时候发生气头下沉、机尾上翘的现象。一般状况下，顶进管道的比重总是比土低的，但顶管机相对来说是比较重的，其重心又比较靠前，假如机头从工作井排架上顶出后，悬臂段过长，土体支承力不够，就会发生磕头现象，特殊是在砂性土层中简单发生这种现象。2.原因分析(1)工作井外的土体受到扰动后变得松软，使得土体支承力不够。(2)在遇到软硬程度完全不同的两层土质中，顶管机很简单偏向软的土层。3.预防对策(1)顶管出洞时，启动底部二个主顶油缸，将顶力合力中心降低，使得顶管机的受力方向向上倾斜，避免顶管机的磕头。(2)采用延伸导轨，使得基坑导轨的支点前移，从而避免磕头现象，还可酌情预留抛高。(3)将前部管子同机头用拉杆连接成整体。8 (4)对洞口外土体加固处理的目的，是使土体具有独立性、隔水性和一定的强度，并防止“磕头”现象。洞口土体加固可以采用化学加固法(主要有注浆法、旋喷法和深层搅拌法)。还可以采取降水和冷冻等物理方法，对于砂性土质，应当在工作井洞口区重点做好降水加固土体。五、结语顶管工程施工作为一种特别的施工手段,随着市场建设规模、建筑密度不断加大,在繁华大都市的市政建设项目中,通过在工程实践中不断改进与完善,使顶管技术以其独有的优势,被更为广泛的应用。8'