1 、概述

顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，因为它不需开挖面层就能够穿越公路、铁道、河川、地下建筑物以及各种地下管线等。近10年来，随着经济的发展，城市化进程的加速和下水道普及率的提高以及旧城区的改造，顶管施工得到了越来越广泛的应用。

2、原因及预防方法

2.1 水文、地质情况

施工单位对于顶管所在位置的水文、地质情况必须在施工前就应十分清楚，并应采取相应的措施。如果在顶进中管位处于地下水位以内，而未采取降水措施，或在顶进中遇到了浅层滞水，土质变软，百节管会十分容易下扎，导致管道偏差加大。顶管施工时采用降水的方法有管内明排水，管外排水，但当水位很高时，这些方法不能解决问题，压缩空气排水法则成为顶管施工的有效方法。如果碰到淤泥质土层，应考虑在顶进前从地面或管内在顶进前方的土壤中，注入水泥浆或水玻璃浆液进行地基的加固。

2.2 工作坑

顶管施工中的步就是根据已经确定好的方案进行工作坑的施工及顶管设备的安装。这一步的好坏直接影响百节管是否顺着设计方向前进，如果不符合要求，即使超过标准不多、也会引起继续顶进管道产生积累误差而难于纠正。因此对由此可能产生的偏差应予以足够的重视。

如果工作坑在安装时后背壁面不垂直、或后背土质密实不均匀，都会使顶力偏移而使管节前进方向或高程出现问题。因此顶管工作坑后背必须按设计的顶力进行强度和稳定性验算，保证整个后背有一定的刚度和足够的强度。后背在安装时，要注意原状壁面不得扰动，土壁面必须平整，且垂直管道的中心轴线，并且应根据施工环境、材料的供应条件、设备条件选择相适宜的后背形式。可供选择的后背有原土后背、人工后背(钢板校及排管后背)、方土后背和管道式后背。

2.3 导轨

导轨是顶进中的导向设备，其安装质量对管道的顶进质量影响极大，在施工中常会因为导轨中心偏差大于3cm、两导轨的高程不一致、安装不稳固或导轨本身不直顺、导轨纵坡与设计坡度不符合、导轨基础不够牢固等原因加大偏差。所以导轨在安装中需要反复标测，使导轨中线、高程、轨距和坡度均符合设计要求。导轨面也要光滑，安装牢固，并根据工作坑槽底土基的土类、管节重量及有无地下水等条件，采取一定的措施来保证导轨不发生任何沉降变形。

2.4 挖土操作

在顶进过程中，为了减少管道外壁与管周围土层之间的摩擦阻力，使管道易于顶进，施工时采用人工或机械挖土，即掏挖管前的泥土。在施工中有时遇到较好挖的土层而造成超挖，或本身由于纠偏挖土，但是挖土却过分的不均匀，这些都会引起顶管的较大偏差，严重时甚至会发生地面陷落，造成安全事故。如果顶进施工中采用人工挖土，必须按规定来进行操作：管前允许超前掏挖30cm(砂土、粉砂)至50cm(粘土、亚粘土)，管周下135°范围的土层一般情况不得超过管外皮，管周上225°范围的土层允许超出管外皮1.5cm，严禁超挖；当穿越铁路或建筑物时，管前掏土不得大于10cm，管周上225°范围不得超过管外皮。

在一次施工过程中，有一段长80 m、管径为1000mm污水顶管，顶进过程中开挖面直径大小与管子内径基本一致。熟练的工人在挖土时随时掌握土质情况，遇硬质土质时，将开挖面扩大到与管子外径相同。当管道发生小方向偏差时，采取了相应的方法进行纠偏，即向左偏时，单向右侧千斤顶，管前左侧欠挖，右侧超3—5cm；向右偏时，与左偏相反；向上抬头，管前上部欠挖，下部130°范围内超挖2—3cm；向下低头时，管前上部180°范围内超挖3—4cm，下部欠挖；如低头严重，在管前加垫抬高板。施工中采用这些措施后，效果非常好，符合设计要求。

2.5 测量

在顶管施工中时时刻刻都离不开测量，测量所起的作用也就是及时发现管道在顶进过程中所发生的偏差，并根据测量的结果来分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。但施工中也会由于测量的误差和测量的不及时导致偏差过大。可能发生的情况有：工作坑内后视方向有误差而没有及时发现，或坑内引入水准点标高未经复测就直接使用而存在误差，另外就是不能坚持在顶进过程中校规定频率测量而累积的误差。

由地面临时水准点引入到坑内时，要把坑内临时水准点放在便于保护、不易遭到破坏的地方，并且坑内应设置两个水准点便于闭合。还要对水准点及后视方向桩经常复测，发现问题及时纠正。在顶进施工过程中，要严格认真地执行校测制度和交接班制度，控制顶进中心和高程，及时校测、纠偏，做到勤顶勤测，并做好记录。在实际操作中，当采用手工掘进时，工具管进入土层过程中，每顶进30cm，测量不应少于1次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进50 cm，测量1次，在纠偏过程中更应该增加测量次数。测量时应把偏差控制在允许范围内，具体可参考表1。

在施工名商路口雨水箱涵时，其中有一段长50m、管径3000 mm的顶管。施工时采用激光测量仪器，使激光束位于管道中心，并且符合设计坡度，当顶进一段距离后，测量激光束与管子内壁的相对关系，测出施工中管道的高程及中心偏差。随着顶进距离的增加，定期校核激光束的位置，使管子始终沿着设计方向前进。在整个施工过程中，充分利用测量来控制偏差，使之保持在允许偏差之内。

表1 项进管道允许偏差 mm

3、结语

在实际顶管施工中，施工前对可能产生偏差的原因要做到心中有数，施工中通过使用相应的预防方法进行偏差的控制，出现小的偏差及时纠正，使工程质量符合要求，最终才能取得良好的效果。实践证明，以上方法在施工中非常实用有效且方便可行。