顶管最易发生的7种情况及措施须知
顶管施工质量通病及预防措施
顶管施工质量通病及预防措施一、出洞磕头⑴现象与危害所谓出洞磕头，就是在出洞的时候发生机头下沉、机尾上翘的现象，如图5-54所示。
通常来说，虽然顶进管道的比重是比土低的，但顶管机相对来说比拟重的，其重心又比拟靠前，如果机头从工作井排架上顶出后，悬臂段过长，土体支撑力不够，就会发生磕头现象, 特别是在砂性土层中容易发生这种现象。
图1出洞磕头示意图⑵原因分析①、工作井外的土体收到扰动后变得松动，使得土体支撑力不够;②、在遇到软硬程度完全不同的两种土质中，顶管机很容易偏向软的土层。
（3）、防治措施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下倾斜，防止顶管机的磕头;f、加强浆套管理。
③顶力图示化。
一般来说，在上海，如果沿线摩阻力在L2kN/m2左右，便可判断为整个套体基本完整。
如果大于2.0kN/m2 ,可判断浆套肯定有缺陷并有恶化的可能，这就必须立刻查明并针对性的改进。
这里的管理关键是“顶力图示化”。
起始段就是机头局部的基本顶力。
后续顶力的增长速度就是图线斜率，曲线一陡就是顶力在异常上升。
画一条L2kN/in2的斜线，就是顶力警戒线，超过这条斜线就应采取对应措施。
上海长距离顶管中1. OkN/m2一下，甚至0. 4kN/m 2的施工管理实例是很多的；④顶力一旦过大，应立即停止作业否那么可能导致管子破裂等恶性事故；⑤如果没有安装中继间的，应及时地启动中继间，首先分析阻力变化原因，并配合补浆，逐段使顶力降低；⑥如果机头遇到障碍物，经判断，刀盘可以磨掉的，譬如木桩、水泥之类，就让刀盘把它慢慢地磨掉，并缓慢的推进油缸。
倘假设不可以磨掉，如钢筋、钢板桩之类，只能开挖来解决。
②、采用延伸导轨，使得基坑导轨的支点前移，从而防止磕头现象，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；④、对洞口外土体加固处理的目的，是使土体具有自立性、隔水性和一定的强度，并防止“磕头”现象。
顶管施工特殊情况及应急措施
顶管施工特殊情况及应急措施顶管施工特殊情况及应急措施（一）地表隆沉控制（l）采用泥水平衡顶管掘进机顶进时，可以先计算出各顶管段的开挖中心处的主动土压力和被动土压力，然后将掘进机的掘进压力设定在此主动土压力和被动土压力之间。
（2）在刀盘切削搅拌的同时，主顶和中继间徐徐推进，机仓内的土压力便会徐徐升高，当压力升到大于控制压力P 时，把排泥泵打开，一部分泥土被排出，只要把推进速度调节到与排泥量相符，则可保持土压力为恒值。
（3）但在实际推进过程中，不可能完全处于上述理想状态，如推进速度快于排泥速度，我们就推推停停，保持向前推进；反之，则可将排泥泵开开停停。
无论出现哪种情况，都必须使机仓内的泥水压力保持在控制压力P±20KPa的范围内，这就能保证压力平衡，如果机仓内的泥水压力小于主动土压力，地面将产生沉陷，反之，地面将隆起。
因此，控制泥水压力的设定和机仓内压力的保持是关键。
（4）采用泥水平衡顶管掘进机顶进过程中，由于压力控制不当或停顿时间过长，可能会造成冒顶或工作面塌方事故。
发生冒顶时：逐渐降低掘进机舱内泥水压力，使之略小于地下土压力，开大排泥泵取土口，启动千斤顶和掘进机刀盘缓慢顶进一段距离，待顶力降低，再正常顶进。
发生下沉、塌方时：应该逐渐升高掘进机舱内泥水压力，使之略大于地下土压力，减少或关闭排泥泵，启动千斤顶和掘进机刀盘缓慢顶进一段距离，待顶力升高，再正常顶进。
（二）顶管施工机头碰到异常情况的处理由于本顶管工程需穿越松散的粉质粘土层层，且场地范围内不均匀的存在淤泥层，因此本工程在顶管施工时应采取措施防止意外情况。
如土质突然变化、发生涌水现象、遇到障碍物等，必须采取有效的措施来处理。
（1）土质突变硬土质突然变硬，说明刀盘可能遇到铁板砂等，它会造成刀盘转矩变大，这可以通过操作台上刀盘电机的电流来判断，此时则向土仓内加入水或泥浆，掘进机上设有加泥孔，其目的就是用来加泥的。
（2）土质突变软土质突然间变软，最大的问题是可能会造成机头突然沉降。
顶管工程危险源辨识与控制
顶管工程危险源辨识与控制
顶管工程是一项具有一定风险的工程，需要进行危险源辨识与控制来保障工程人员的安全。
以下是一些常见的顶管工程危险源以及相应的控制措施：
1. 地下管线破坏：在进行顶管施工时，可能会不慎破坏地下水、天然气、电力等管线，造成安全事故。
控制措施包括提前调查勘察地下管线情况，采取合适的防护措施，在施工过程中加强监测，以及与管线部门进行及时有效的沟通。
2. 塌方和坍塌：在顶管施工过程中，土方堆积过高或不稳定，可能会发生塌方和坍塌事故。
控制措施包括进行合理排土和储土，并采取支护措施，如安装支撑桩等，确保土方的稳定。
1
3. 水压力和水位控制：在顶管过程中，可能会遇到高水压力和水位
上升的情况，造成安全隐患。
控制措施包括采取合适的排水措施，
如安装井点泵等，以降低水压力和控制水位。
4. 潜水施工：在部分顶管工程中，需要进行潜水作业，可能会遇到
水下的安全风险，如溺水、淤泥吸附等。
控制措施包括进行充分的
潜水准备，配备合适的潜水设备和人员，保证安全操作。
5. 环境污染：顶管施工过程中可能会产生噪音、粉尘、废水等环境
污染物，对周边环境和工人的健康造成影响。
控制措施包括采取合
适的防护措施，如隔音、喷雾降尘等，以及合理处理废水和废弃物。
除了以上的危险源和控制措施，还需要根据具体的顶管工程情况，
进行详细的危险源辨识与控制，确保工程人员的安全。
同时，施工
单位需要对工人进行安全教育和培训，提高其安全意识和应对能力。
2。
顶管施工危险源及应对措施
周边环境
1
周边环境复杂,基坑开挖引起地面或建构筑物沉降、变形或开裂
施工前,先调查周边建筑物已有的沉降、裂缝等情况,必要时要做好拍照、录像、测量等工作,并对结果进行公证,施工过程中加强对基坑巡视检查与监测,最大程度降低对周边环境的影响
2
周边建筑物、地下管线等周边环境变形过大
顶管施工危险源及应对措施
序号
危大工程重点部位和环节
应对措施
基坑开挖与支护
1
基坑开挖较深、开挖范围较大,土方开挖过快导致支护无法及时施工
分层分段开挖,考虑基坑的空间效应,控制基坑边坡一次性开挖长度,严禁超挖
2
土方开挖不规范,未按设计坡率施工
立即停止开挖,并及时修坡,或采取其他措施补齐,及时喷射素混凝土
立即停止开挖,加密变形监测频率,在分析实际情况后,采取基坑加固等措施
3
基坑周边超载
严禁超过设计荷载；在坡顶一定范围内设置护栏,严格控制坡顶荷载,
4
出线基坑塌方前兆,或基坑变形迅速增大等险情
立即停止作业,组织施工人员撤离危险区域,不准冒险作业,分析实际情况后,采取基坑加固等措施
5
基坑出现塌方并有人员被埋
立即组织人员抢救,并在周边设防护隔离栏,同时拨打119、120等应急救援电话求救；其他无关人员撤离危险区后听从现场指挥防止发生新的意外伤害
6
基坑周边无防护或防护不到位
严格按照方案设置临边防护
7
基坑施工混凝土、砂浆标号低于设计要求
严格按照图纸施工,加强施工过程检查
地表水及地下水控制
1
地下水具有承压性,坑底可能发生管涌、坑底隆起现象
采取砂石袋反压,加大降水井出水量,加密布设排水沟、集水坑,及时浇筑垫பைடு நூலகம்与底板
顶管施工质量通病及预防措施
原因分析
预防措施及处理方法
顶管方向失控
工作井出洞口无土体加固措施.
掘进机长径比不合理。
掘进机纠偏液压系统遇故障.
测量数据有误。
工作井发生位移和倾斜。
纠偏不及时,纠偏幅度过大。
没有给机头轨迹曲线。
遇到土质变化,开挖面失稳。
采取可靠的进出洞口加固措施。
机头设计要经充分论证。
施工前,掘进机进行维修、保养、调试、和验收，施工过程加强检查，遇故障立即停止顶进修理。
实行三级测量复核制度。
定时对工作井的位移进行复测。
采取勤测、微纠原则。
施工现场给机头姿态曲线图，以曲线图指导纠偏。
遇到突发情况，逐级汇报，确定偏差报警值，杜绝方向失控。
顶力剧增
触变泥浆材料质量不好。
触变泥浆材料配方不合理。
现场搅拌不充分，水化时间短。
注浆孔位顶管施工质量通病及预防措施
应采用信息反馈技术，在初始推进阶段对推进数再进行优化，以指导施工。
管道渗漏
进出洞口渗漏。
管接口渗漏。
中继环渗漏。
机头主轴密封渗漏。
进出洞口止水装置与管道的同心度好，误差小，采用精加工制作，采用双道橡胶法兰结构。
特别重视管材的加工精度，从钢模制作，样品管的验收到橡胶止水带的质量检验，都要从严把关，确保的压缩过盈量。采用归先进的中继环设计，经向可调橡胶止水带，双道密封，并且可以更换的结构形式，确保中继环无渗漏现象。
地表沉降大
顶进速度太快。
开挖面土压力大。
开挖面不稳定。
管道线型不好。
机头壳体外径比管外径在的过多。
泥浆套形成不好，管道带土顶进。
顶进开始段没有对推进参数进行优化。
顶进速度应满足开挖面土压平衡条件。
几种常见的顶管施工故障及对策
几种常见的顶管施工故障及对策1、前言随着我国非开挖技术的广泛应用，机械顶管施工技术亦日趋成熟，特别是泥水平衡式顶管和土压平衡式顶管工艺已成为较为常用的顶管施工方法。
然而，顶管施工本身就是一项受地下不确定因素和外界困扰较多的高风险作业，成功率并非十分圆满。
从以往的顶管施工情况来看，各种如纠编失控、管道轴线或标高严重偏位、管壁摩阻力过大、顶管无法向前推进、机械故障导致掘进机中途停顿、机头遇不明障碍物难以穿越等等现象，比比皆是。
在这里，我们故且把由于技术人员操作不当而引起的管道上翘、下沉、左右大幅偏位等现象称作为“顶管人为事故”（这里不再讨论）。
而把由于受地质变化、障碍物、管材破损等造成的顶管失败现象，称作为“顶管施工故障”。
对于长期从事顶管施工的工程技术人员来说，“施工故障”其实很难避免。
这就象我们日常生活中生病一样，得了病，如何对针下药才是关键。
顶管施工也如此。
出现故障，如何既快又省地解决问题，才是我们所必须关注的重要议题。
2、故障类型及对策我们通常把顶管掘进机头不能最终到达接收井的现象，均称作为：顶管失败或顶管故障。
其实，在实际施工过程中，顶管掘进机头顶进途中停止不前原因较多，归纳起来有以下几种情况：1）由于设计或施工前对地质情况估计不足，造成顶进过程中摩阻力过大；2）由于施工中注浆减阻不理想，或因某原因中间停顿时间过长，造成管壁阻力过大；3）由于管道自身强度缺陷，顶进过程中造成管身碎裂；4）由于工作井井身或后壁强度不足，造成工作井后座严重开裂或变位；5）由于掘进机头自身机械传动出现问题；6）由于管位处出现难以逾越的障阻物等。
处理以上几种类型的故障，其对策往往与该管道所处理地质情况、地表状况、施工条件及故障起因有很大关联。
在确定一个理想的处理方案时，需仔细加以分析比较，才能对症下药，从而水到渠成。
这里提供几种处理对策供大家参考：1）开天窗法：在掘进机头上方地面通过开挖而解决问题的方法；2）逆套管法：在接收井反向顶进内径大于机头外径的钢管或其它管道，然后把机头从接收井拉出；3）顺套管法：在工作井顶进内径大于管道外径的钢管，从而确保土体不坍塌或设法减小管壁摩阻力的方法；4）内套管法：在原来的管道内顶入一支直径稍小的钢管，并与机头连接，从而达到重启机头的目的；5）引导洞法：在接收井中，逆向顶入同口径管道，使两机头对接，然后此顶彼拉，达到预期目标的一种解决方法。
浅析顶管施工安全风险及管理措施
浅析顶管施工安全风险及管理措施随着城市建设的不断发展，地下空间的利用也越来越广泛，而顶管施工作为地下空间利用的重要手段之一，其在城市建设中扮演着重要的角色。
顶管施工存在着诸多安全风险，一旦发生事故，将会给施工单位和相关人员带来极大的伤害和财产损失。
对顶管施工的安全风险进行认真分析，并采取有效的管理措施，是保障工程施工安全的关键之一。
一、顶管施工安全风险分析1. 地质情况不明确导致的风险：因为地下的地质情况常常是不明确的，有可能存在地质松软带、地下水涌出等问题，在进行顶管施工时，会对施工工作带来较大的安全隐患。
2. 施工设备使用风险：顶管施工所需的机械设备较多，如果这些设备没有经过严格的维护和检验，就可能出现在使用过程中发生故障、设备失稳等问题，给施工人员造成伤害。
3. 空气质量风险：顶管施工在地下进行，空气流通不畅，容易出现有害气体积聚的情况，施工人员长时间暴露在有害气体中，容易导致中毒事故。
4. 地下管线风险：地下可能存在各种管线，如电力管线、自来水管线等，如果在施工过程中不知情的破坏了这些管线，将会导致安全事故的发生。
5. 劳动保护不到位风险：在顶管施工中，劳动强度大、施工环境复杂，如果施工人员缺乏必要的劳动保护，就容易出现人身伤害事故。
二、顶管施工安全管理措施1. 加强地质勘测和分析：在进行顶管施工前，进行详细的地质勘测和分析，了解地下情况，制定相应的施工方案和安全预防措施。
2. 严格施工设备管理：对施工所需的各种机械设备进行严格的维护和检查，确保设备的安全性和稳定性，避免在施工中出现设备故障导致的安全事故。
3. 确保施工环境空气质量：在地下空间中，要保证空气流通畅通，定期对施工空间内的空气质量进行检测，对有害气体进行及时清除，确保施工人员的健康安全。
4. 地下管线勘查和标识：在施工前，对地下可能存在的管线进行详细勘查和标识，并严禁在未确认地下管线位置的情况下进行施工，避免损坏地下管线而导致安全事故。
顶管施工过程中易发生问题
顶管施工过程中易发生问题
由于在顶管施工过程中不可避免地会对周边土体进行扰动，从而导致周围地表产生一定变形。
这种地表变形如果过大，就会对周围建筑物产生影响，危及周围建筑物的安全。
顶管施工过程中由于不同原因会产生各种地层损失，这些地层损失是导致地层移动和地表变形的根本原因；顶管施工过程中由于扰动使周边土体内的应力状态和土体性质发生了改变。
基坑周边的侧压，我部顶管坑管道埋深处于7m——12m之间，现埋深水位7m——12m土质处软土类型。
我部顶管施工作业均在繁华地带，建筑物较多，车流量较大。
基坑外部的建筑，流动车辆，等一系列外部压力会对我部基坑易造成垮塌。
对我部人材机造成一定的危害。
顶管过程中周边的管线，因有些管线时间比较久远，周边管道的基础的稳定性，难以得到保证，有可能会造成坍塌，破坏等一些列因素
安全保证：
围挡外侧的社会车辆、人员的安全问题，标识、标牌、警示墩、警示灯、减速带的布设、限高架的安装、围挡的稳固性能、等一些列的安全措施。
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顶管最易发生的7种情况及措施须知
11月2日17时30分左右，成都某建筑工程公司在峨眉山月酒店旁的湿地公园路口处进行顶管施工，期间发生了塌方，导致两人被困。
事发后，当地公安、消防、120等迅速赶往现场进行救援。
由于两人被困位置位于公路下方，交警部门对十字路口进行了交通管制，经现场救援人员商议，最终动用了大型挖掘机进行施救。
截至3日凌晨1时许，经过长达7个多小时不间断的努力后，被困的两人终于先后被找到。
但不幸的是，两人均已无生命迹象。
目前，善后工作和事故原因调查正在进一步进行中。
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。
（2）预防措施。
①顶管施工前应对管道通过地带的地质情况认真调查，设置测力装置，指导纠偏。
纠偏应按照勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法进行。
②采用同种规格的液压千斤顶，使其顶力、行程、速度一致，保持顶力合力线与管道中心线相重合。
③加
强顶管后背施工质量的控制，确保后背不发生位移，并应使后背平整，以保证顶进设备的安装精度。
④顶进过程中应随时绘制顶进曲线，指导顶进纠偏工作。
2、地面沉降与隆起顶管施工过程中或施工后，在管道轴线两侧一定范围内发生地面沉降或隆起，使管道周围建筑物和道路交通及管道等公用设施受到影响，甚至危及到正常使用和安全。
（1）原因分析。
①掘进机正面土压失衡引起的沉降
与隆起。
从土压平衡掘进机的原理来说，当掘进机通过充分的切削和搅拌，在进土仓内形成具有较大塑性和流动性的土体。
当正面的土压控制在被动土压和主动土压之间时，地面才会下陷或隆起。
实际上由于土质变化较大，完全按理论计算进行控制往往有较大差异，不能正确把握，造成土压失衡引起沉降。
另外，由于有些土压平衡掘进机对土的适应性不够完善，如刀盘切削面积过小，推进速度或螺旋输送机转速不能调整，使得土压控制不利或不便，造成土压失稳引起沉降与
隆起。
②管道外周空隙引起的沉降与隆起。
管道外周空隙是由掘进机纠偏或曲线
推进造成的，因为在纠偏和曲线推进时形成的管道截面面积大于管道截面，其空隙由周边土体填充而引起沉降。
现在一般顶管都采用触变泥浆减摩技术，掘进机
外径较管道外径大2～3mm，以便形成浆套，若注浆不及时就会引起沉降。
③管
道与周围土体摩擦引起的沉降与隆起。
管道在推进时与周围土体存在摩擦，这种摩擦往往使土体发生剪切扰动，造成土体移动而导致地面沉降。
在管节外型不整、接口不平或管道不直顺的情况下，这种剪切扰动就会加剧，增大地面沉降与隆起。
④管道接口渗漏引起的沉降与隆起。
当管道接口密封圈安置不当或管端受力不匀
而破坏，以及管道接口弯折过度造成密封不良时，就较有可能发生接口渗漏，水土从而流失，这种土层损失必定会引起地面沉降与隆起。
并且管道接口渗漏亦造成触变泥浆的流失，支承土体和减小摩擦力的作用大大降低，亦可能引起上述两
种原因的沉降与隆起。
（2）防治措施。
①施工前应对工程地质条件和环境情况
进行周密细致的调查，制定切实可行的施工方案，正确选用工具管，并对距离管道较近的建筑物和其他设施采取相应的加固保护措施。
②设置测力装置，掌握顶进压力，保持顶进力与前端土体压力的平衡。
③施工时尽量采取小幅度的纠偏，
尽可能的保证管道的直顺，减小管道绕曲造成土层移动引起的沉降。
避免急度纠偏造成管道接口密封失效和管端碎裂，发生水土和触变泥浆的流失，引起地面沉
降。
④在顶进过程中应及时足量地注入符合技术标准的润滑支承介质，填充管道外围环形空隙。
施工结束后及时用水泥或粉煤灰等置换润滑泥浆。
⑤严格控制管
道接口的密封质量，防止渗漏。
3、顶力突然增大（1）原因分析。
①土层塌方或工具管前端遇障碍物，使阻力增大。
②管道轴线偏差形成弯曲，使摩阻力增大。
③减阻介质膨润泥浆配比不当或注入不及时，或注入量不足，减阻效果降低，使摩阻力增大。
④顶进设备油的泵、油缸或油路发生故障。
⑤顶进施工中因故停顶时间过久，润滑泥浆失水使减阻效果降低。
（2）防治措施。
①顶管在正常顶进施工过程中，必须密切注意顶进轴线的控制，使管道轴线被控制在允许偏差范围以内。
②按不同地质条件配制适宜的泥浆，并采取同步注浆的方法，及时足量地注入泥浆。
③顶进施工前应对顶进设备进行认真的检修保养。
④停顶时间不能过久，发生故障应及时加以排除。
4、工具管旋转工具管沿圆周方向旋转，使顶进操作发生困难。
（1）原因分析。
①工具管前端土层软硬不均匀，使工具管受力不均，造成工具管向土层软的方向旋转。
②顶进千斤顶及油路布置不合理，千斤顶之间存在着顶进时间差，使顶进合力线偏移，造成工具管旋转。
③顶管轴线发生偏差时，纠偏量过大，使工具管发生旋转。
④管道向左、向下纠偏，管道反时针扭转。
⑤后座或后背不稳或主油缸与管轴线不平行，使主油缸在工作时方向变化，对管道形成一个扭矩，使管道扭转。
⑥刀盘单方向旋转，使管道反方向扭转。
⑦管道内施工设备布置不对称，构成一个固定方向的扭矩，使管道按某一方向扭转。
（2）预防措施。
①遇前端土层软硬不均匀，应采取多挖硬、少挖软的方法。
②顶进前应逐台调试千斤顶，应采用同种规格，并使液压泵到各千斤顶之间的距离相等、管径一致。
③在顶进过程中,要时刻留意偏差发展的趋势,以勤测、勤纠为原则,多进行小幅度纠偏和预见性纠偏,使偏差只在小幅度范围内波动、尽量避免大角度纠偏。
④工具管设置测力装置，以便测定平衡力的大小指导纠偏。
⑤管内设备布置重量要对称；主油缸安装要平稳，并且与管轴线平行；刀盘要经常变换方向；尽量采用小角度纠偏，其次是纠扭。
可采用压重的办法纠
扭，即管道单边压重，使管道相反扭转。
采用反向扭转方法，应注意轴线的控制，以免造成轴线偏差过大形成弯曲，给以后的施工造成困难。
5、钢筋混凝土管道接口渗漏（1）原因分析。
①管节和密封材料质量不符合技术标准或在运输、装卸、安装过程中管节被损坏。
②管道轴线偏差过大、造成接口错位、间隙不均匀、填充材料不密实。
③接口或止水装置选型不当。
（2）治理方法。
可采用环氧水泥砂浆或化学注浆的方法进行处理。
6、钢筋混凝土管节裂缝管节纵向和环向有明显裂缝，造成管道渗水、漏水。
（1）原因分析。
①管节质量不合格。
②顶进过程中顶力超过管节的承压强度，或轴线偏差过大，致使管节应力集中而损坏。
③运输、装卸、码放安装方法不当，造成管节损坏。
（2）治理方法。
认真分析裂缝产生的原因和性质，根据不同受力情况，分别采取不同的治理方法，处理后应能保证结构原有的承载能力和整体性。
7、顶管前端正面上体坍塌顶管施工中实际出土量远远大于理论出土量，地面有明显塌陷。
（1）原因分析。
①前端土层性质发生变化，顶进量过小，没有起到防护和平衡的作用。
②敞开式顶进时挖土量过大，或封闭式顶进时推进力小于上体压力。
③遇有流砂情况。
（2）预防措施。
①顶进施工中应采取短开挖、勤顶进的方法，严禁超挖，并随时注意到土质的变化情况，以便采取相应措施防止坍塌。
②认真做好土体的降水工作。