文章以兩個典型的頂管施工案例為分析對象，展現了頂管法較傳統(tǒng)明挖法在施工工期和工程造價上的優(yōu)勢，分析了頂管施工過程中頂推設備的計算選擇、可能引發(fā)的偏移、沉降與隆起、遇到地質障礙等問題，并提出了相應的處理措施。

頂管法工程案例

泥水平衡式頂管的基本原理是在頂管機內設置送水管和排泥管各1根，并用閥門控制，送水管和排泥管間安裝一互通管并用閥門控制。當頂管機工作時，打開進水閥和排泥閥，關閉互通管閥門。泥水從送水管經過進水閥進人頂管機的泥水倉內；泥水倉內的泥水通過排泥閥由排泥管排出。只要調節(jié)好進、排泥水的流量，就可以使頂管機的泥水倉中建立一定的壓力。泥水在挖掘面上形成一層不透水的泥膜，阻止泥水向挖掘面里滲透，泥水本身的壓力可以平衡地下水壓力和土壓力，從而維持開挖面的穩(wěn)定。

以龍巖地區(qū)實施效果良好的兩個典型泥水平衡式頂管工程案例為分析對象，案例頂管平面布置圖如下。

案例1頂管施工平面圖

案例2頂管平面布置圖

頂管法降本增效分析

在不考慮征地拆遷成本的情況下，將兩個典型案例的頂管技術與明挖法的施工工期和工程造價進行對比。案例1表明，頂管法較明挖法工期縮短了 375%，造價節(jié)約了8.1%；案例2表明，頂管法較明挖法工期縮短了 30.2%，造價節(jié)約了 9.7%。均體現了頂管法的降本增效。具體分析兩個案例頂管法的定額套價可知，頂管法的造價主要體現在泥漿制作和輸送、頂管工作坑支護和建造、頂管頂進的費用等。對比兩個案例可知，頂管施工技術的工期和造價主要是由頂管施工管道的直徑、埋深長度以及場地的工程地質和水文地質條件決定的。

頂管法技術難點分析

1、合理選用井內頂推設備

本次舉例工程頂推設備的選擇要根據場地的工程地質條件和頂管的***大頂距進行計算確認。以工程案例2為例，采用經驗公式，按***大頂距 65m計算?？傢斄Φ扔陧敼軝C的迎面阻力（F1）與側壁摩阻力（F2）的和。

F1=π/4×D2×P

=π/4×(3+0.275m×2)×(3+0.275m×2)× 125.4kN/m2

=1240.58kN

F2=π·D·f·L

=π×(3+0.275m×2)×4kN/m2×65m

=2 898.22kN

因此，

F=F1+F2=1240.58kN+2898.22kN=4138.8kN，等效為413.88t重物產生的壓力。選擇在工作井內設備配置3臺300t油壓千斤頂，其中1臺備用。

2、管道軸線偏差過大

頂管頂進過程中的軸線偏差會影響工程進度和工程質量，造成頂進時設備損壞，使頂管停頓。頂管施工中要全程加強監(jiān)測與控制，確保管線的中軸線方向、起止點、高程和坡度均在規(guī)定范圍以內。頂管糾偏要設置偏差警戒線，遵循緩慢和多次的原則，杜絕強制性糾偏，尤其是要做好頂進初期的偏差檢測與糾正。同時，在施頂過程中，機頭隨時會產生上漂或下陷現象，應及時糾偏，用螺桿將前面幾節(jié)管節(jié)連接固定，另外在管頭內安裝一些糾偏裝置，使機頭在頂進過程中有向相反方向運動的趨勢。

頂管法施工

3、地面沉降與隆起

頂管周邊的土體受到頂進荷載而產生擾動進行應力重分布，引發(fā)土體變形，可能導致周邊一定范圍內的地面沉降或隆起。對此，首先要對可能有影響的臨近建(構)筑物進行監(jiān)測或加固，要有適應場地環(huán)境和工程地質條件的施工方案，嚴格控制施工材料的質量，確保施工過程的連續(xù)性。在頂管施工過程中，應及時掌握頂近壓力和地面沉降測量數據，對沉降過大的地方進行補償性壓漿。填充管道外圍環(huán)形空隙，密封管道接口，嚴防滲漏和泥水流失。

4、遇到地質障礙

地下頂管工程施工中經常會遇到各類地下障礙物或中風化巖層等，特別是在河道密布的沿海軟土地區(qū)實施頂管工程，遇到木樁、塊石、混凝土樁、舊管道等障礙物的情況十分普遍。普遍采用的泥水平衡頂管機無法打開機頭進行人工清障作業(yè)，除了改變管道線路，繞過障礙物外，對于大多數沒有詳細資料的地下障礙物一般都需要對障礙物進行清除。清除的方法可以采用“開天窗法”，即在掘進機頭上方地面通過支護開挖而解決問題的方法。也可以用鋼板套箱法，用鋼板套箱作為支護體，邊下沉邊開挖，以暴露障礙物進行清除?；蛘呤褂?/span>全套管鉆機法，套管套住障礙物后，用沖擊或沖抓錘進行清除。清障后回填黏土經測繩探測確認管位障礙物被清除后，為防止頂管機通過該區(qū)域時向上漂移，應對清障孔進行回填處理。

結語

頂管法在施工過程中無須進行全線開挖，施工占地范圍小，減小了施工期間對道路交通的影響，具備地層適應性好、機械化程度高、施工速度快等優(yōu)點。頂管法較傳統(tǒng)明挖法在施工工期和工程造價上有明顯的降本增效特征。頂管工程的施工工期和工程造價是由頂管本身的直徑、埋深以及場地的工程地質和水文地質條件綜合決定的。頂管施工過程中要把握技術要點，合理選用井內頂推設備，同時，避免出現管道軸線偏差過大、施工引發(fā)地面沉降和隆起等不良現象，以確保頂管施工的安全和質量。