新疆頂管施工精度控制探討

1　引言

頂管施工是一種非開挖式敷設地下管線的施工方法，由于不需要開槽挖土就能穿越公路、鐵路、地上建筑物等既有項目，可以處理對城市建筑物的破壞和路程交通影響等難題，并有安穩土層和環境保護方面的優勢，因而，在城市的地下進水管、排水管、煤氣管、電纜管等地下工程中有廣泛的運用。

頂管施工便是在作業坑內，憑仗頂進設新疆頂管施工備的頂力，戰勝管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按規劃斜度逐步頂入土中，并將阻撓管道向前頂進的土壤從管內用人工或機械挖出。一節管道完結頂入施工后，進行第二節管子繼續頂進，一貫推動到接收坑內。由于空間小，并且受頂推力、土壓力等的影響，使頂管施工的精度控制比較困難，下面對各種因素對頂管施工精度的影響進行分析。

2　測量方面對精度進行控制

2.1　地上控制

地上控制是為頂管施工和路程的其他部分的施工供應一致的坐標系統，也是使作業井和接收井在一致的系統中，是保證貫通的基礎。

地上控制分為平面控制和高程控制，平面控制是以最近的控制點為基點，引測3個導線點至每個井室附近，布設成三角形，構成閉合導線。高程控制是從最近的水準基點上引測水準點至每個井室附近，每個井室附近至少安頓2個水準點，以便互相校核。通過引測點放樣出作業井和接收井坐標。

2.2　作業井聯絡測量

作業井聯絡測量便是將地上的方位和高程傳遞到井下，由于傳遞的邊長小，精度要求高，許多過失是在傳遞過程中產生的。聯絡測量分為平面方位聯絡測量和高程聯絡測量。平面坐標聯絡測量一般是向井下引測2個點，為井下測量供應坐標和方向，2個點對方向沒有檢核，精度沒有保證，需要再布設一個點，構成三角形，可以進行檢核，提高了測量的精度。將井上三角形引到井下三角形，井上三角形和井下三角形比較，使差值抵達規范要求。假新疆頂管施工設井深不是很大，可以直接運用精細經緯儀儀進行投點（見圖1），假設井深抵達10m以上，運用全站儀投點過失會增大，并且不方便，應運用吊鋼絲的方法投點。吊鋼絲投點時，在鋼絲下面綁上重錘，并放入有阻尼液的油桶中，通過井上、井下架起全站儀即可將坐標和方位引測到井下，觀測時，應無風、氣溫改動小，并且無振動。有條件的情況下，可以用陀螺儀進行檢查驗證，提高精度。

高程聯絡測量是通過水準儀協作檢定的鋼卷尺，將地上高程點傳遞到井內（見圖2）。高程聯絡測量對頂管施工精度影響相對要小一些，因而，其高程傳遞過失不會跟著頂管距離的加長而改動。

2.3　頂進測量

根據傳遞到井下的控制點，放樣出管道中心線和斜度線，根據中心線和斜度線設備頂管機和東西管。在頂進過程中，通過激光經緯儀指導頂進，激光經緯儀固定于底座平臺上，激光經緯儀通過測量和計算宣布一束與管道規劃軸線和管道斜度一致的激光直接打到機頭測量光靶上，通過觀測激光在光靶上的方位承認機頭前進方向是否依照管道規劃軸線和斜度方向前進，若發現有過失，及時根據過失數據進行糾偏，糾偏要做到勤測量，多微調。頂進一段距離后，通過水準儀水準測量方法對斜度進行驗證，并及時對經緯儀底座進行復測和調整。

3　施工方面對精度的控制

3.1　施工對精度的影響

頂推機是固定在作業井內，作業井底要根據土質、管道重量和地下水的情況做好基礎設備，防止作業坑的下沉，致使頂進產生過失；頂推時千斤頂對后背有很強的反作用力，后背要有足夠的強度和剛度，堅持緊縮變形的均勻，否則，也會使頂進產生過失。作業坑的結構有鋼筋混凝土坑、鋼板樁坑、地下連續墻坑等，假設坑壁能抵達要求的強度，可以用坑壁直接作為頂推后背，假設強度達不到，要現場澆筑混凝土后背墻，或許運用裝配式后背墻。

導軌是頂進的導向，假設設備不到位，也會影響頂進的精度，導軌要保證導軌的順直、平行、等高檔條件，并且導軌的縱坡與管道規劃斜度要堅持一致。導軌設備允許過失應為：軸線方位：3mm；頂面高程：0~+3mm；兩軌內距：±2mm。設備后的導軌要結實不能出現位移、沉降、變形情況，在頂進的過程中要常常檢查校核。

千斤頂為管道頂進供應推力，假設推力不均，會使管道出現偏移。要將千斤頂固定在支架上且與管道中心堅持筆直對稱，并且使頂進的合力作用點在管道中心筆直線上。千斤頂行程應同步，并對稱安頓。開端要緩慢頂進，比及各部位接觸密合后再運用正常頂進速度進行頂進。

3.2　地層地質情況對頂進精度的影響

在頂進過程中，由于地層的不安穩，會出現地上沉降、地上崩塌等情況，會出現安全問題，還會由于頂部壓力的增大，出現頂進過失。要根據土質情況、地下水位情況、取土方式等，做好地上變形控制。在地上施工影響范圍內布設監測點，守時進行監測，當出現變形量加大時，應采用搶修和彌補方法，加固地層等。

4　頂進糾偏

在頂進過程中，由于各種因素的影響，難免會出現頂進過失，應對過失應及時糾正，防止過失繼續擴展。過失糾正應遵從“勤測量、勤糾偏、微糾偏”的準則，并應根據測量效果分析過失產生的原因和發展趨勢，承認糾偏的方法。

4.1　挖土法糾偏

挖土法糾偏及時在不同的部位增減挖土量，以抵達糾偏的意圖。在傾向的反側恰當的超挖，在傾向側不超挖，甚至留陡坎，構成阻力。比如，管頭誤稱為正值時，應在管底超挖土方，在管節繼續頂進后憑仗管節本身的重量而沉降。本方法適用于過失不大于10mm的情況，并且土質較好，位于地下水位以上。

4.2襯砌法糾偏

在首節管的外側部分管口方位墊上鋼板或木板，形成強制性的部分阻力后，迫使管子轉向。

4.3支頂法糾偏

支頂法糾偏便是采用支柱或千斤頂頂在管端傾向反側內壁上，另一端斜撐在有墊板的土壁上，邊頂邊支，管節就會被頂起，調節不該過快，應當緩慢轉向。

4.4主千斤頂法糾偏

當頂距較短時，可以運用主壓千斤頂進行校對。當管中線向右偏時，可將管口右側頂鐵加長，當千斤頂向前推動時，右側頂力大于左面，然后校對右偏的過失。

5　結語

通過從測量及施工方面進行分析，找到影響頂管施工的因素，針對詳細的情況采用相應的方法，便能對頂管施工進行有效的精度控制。