如何降低顶管施工中遇到的阻力

随着我国城市建设的飞速发展，顶管施工技术应用到越来越多的领域。尤其在市政建设领域，顶管技术作为一项成熟、可靠、高效的施工工艺，对于城市规划、道路交通、景观环境和居民生活等各方面均有重要意义。同时，随着国家对城市地下基础设施建设的大力支持，顶管施工在我国的应用范围也越来越广。由于顶管施工工艺复杂且施工环境复杂多变，会在不同程度上造成施工过程中遇到一些困难和问题。这些困难和问题给施工单位造成了一定的经济损失和负面影响。如何解决这些问题并减少经济损失呢？本文就简单介绍一下如何降低顶管施工过程中遇到的阻力。

一、顶力的控制

顶力是顶管施工中最重要的参数，对整个顶管施工过程都具有重要的影响。由于地层的不可预测性和复杂性，在顶力的控制上要根据具体情况来进行调整，通过调节相关参数来达到理想的顶力，从而避免了因为顶力过大而引起的一系列问题。通常情况下，将影响顶力的主要因素分为两个方面：第一、在顶管施工中，管口与地面之间存在一定距离时产生摩擦力而增大顶力；第二、管线在穿越土层时会引起土层摩擦力而减小顶力。这两个因素之间存在相互影响且互为因果。因此要想将二者降低到一定程度时，需要同时进行处理。

二、顶进速度的控制

顶管施工过程中，为了减少顶进阻力，常采用增加推力的方法来加快推进速度。这种方法可以将顶进阻力降低到最小，但同时也会造成管道轴线偏离。这一问题需要通过一些技术手段来解决。对于顶管施工中的顶进速度，通常采用的方法是根据管节结构形式和管道轴线偏差大小来控制。如果顶进速度过快，就会造成管道轴线偏离；如果顶进速度过慢，就会造成管节变形甚至被挤断。因此在施工过程中，为避免顶管施工出现这些问题，一定要严格控制顶进速度。一般情况下，采用20-30mm/min的顶力是较为合适的顶力；过大或过小都会造成管道轴线偏离等问题，从而增加了管道阻力。

三、土体改良

土体改良是指通过各种方法使土的物理力学性质得到改善，从而减小或消除土体对顶管施工造成的影响。目前常用的土体改良方法主要有注浆、泥浆置换等。注浆改良适用于管径不大且地层坚硬的情况，而泥浆置换是目前应用最多的一种改良方法。它能够将一定体积的水泥浆注入到地层中，从而使地层中原来松散、透水性强且塑性较差的土层变成有一定压缩性和较好渗透性的土层，可以有效降低管壁周围土层与地表之间产生摩擦力，减小摩阻力。在顶管施工过程中使用泥浆置换法时要注意控制出土速率，使泥浆压力保持在0.2~0.5MPa之间，并进行严格监控，以防挤出太多造成管壁产生变形。

四、施工中易出现的问题及解决办法

顶管施工中，为防止机头或千斤顶遭到破坏，需要有针对性的采取预防措施。首先要避免地面受到扰动，其次是根据顶进土层性质的不同对千斤顶进行分类管理。若为粘土层，则主要进行千斤顶选型、增加注浆压力以及加大管前水压等措施；若为砂土层，则应进行减阻措施；若为硬粘土或碎石层，则需要采用控制顶进速度、增加刀盘转速等方法。在穿越既有建筑物时应特别注意以下几点：

（1）顶管施工宜采用独立设置的顶进设备，不得与既有建筑物的基础和结构物发生干涉；

（2）穿越时应防止先顶管段的管身上浮和后顶管段的机头后移。

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