顶管施工中管节破裂原因及解决办法

顶管施工是一种非开挖地下管道施工技术，在城市基础工程施工中已得到广泛应用。在实际顶管施工过程中，如果遇到管节破裂该如何处理呢？

 

一、原因分析

 

（一）用于顶管的混凝土管材存在质量问题。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；管节部分端面不平直，不垂直，倾斜偏差大于规范要求；管节进入顶坑前已经出现比较大的裂缝，或管口处有蜂窝麻面，甚至露筋；

 

 

（二）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，这就非常危险。如果在焊缝处产生向上弯折，焊缝就很容易被破坏。

 

（三）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破裂。木衬垫如果过软和过硬，就起不到顶力传递时的缓冲作用，对管端的冲击加大，也会产生破裂。

 

（四）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，如不能及时调整顶进误差，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：

 

1、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。

 

2、工作井内两导轨间距不等宽，高程不一致，安装不稳固或导轨本身不平直。

 

3、工作井基础承载力不符合要求。

 

4、管节顶进过程中，校正次数过少，未能及时发现误差并纠正。

 

5、水文及工程地质情况变化，且处理不当。

 

二、预防和解决办法

 

（一）下管前，应逐节检查混凝土管材质量。管材的混凝土抗压强度应达到设计标准；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，端面是否平直，外表是否光滑平整等。

 

（二）若是出现管端面不平，或者是壁薄的情况，则应该在问题位置通过加设木板或者橡胶材质的边圈提高承压面积使端面均匀受压；

 

（三）一旦管节在顶进过程中破裂，需要将破损管道凿除干净以后进行复顶，管道凿除不得同时凿除整段关节，每次凿除只能沿管道轴线方向环状凿除，凿除长度不大于20cm，时刻谨防整段管节凿除过程中发生管顶土体塌方。

 

（四）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。

 

（五）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，使其均匀受力，减少应力集中。

 

（六）采用触变泥浆来降低顶进阻力。

 

（七）管道顶进中坚持“先挖后顶”和“随挖随顶”的原则。

 

（八）在顶进过程中认真控制好方向，纠偏不要大起大落；在顶进过程中，发现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，应立即停止顶进退回千斤顶活塞杆。如果管节已被顶坏，应更换新管。