顶管施工中的大幅度纠偏方法
摘要：实际施工中出于对地层情况的不了解，施工人员水平问题常会出现高程偏差较大的质量问题，如何补救成为关注的问题。

本文介绍了顶管施工中出现偏差后纠偏的几种常见施工工法的特点，对比实际应用中的效果和效率，提出了一种新的纠偏方法-不开挖错口纠偏。

关键词：顶管；偏差纠正；注浆抬升；错口换管；布袋桩
中图分类号： tu74 文献标识码： a 文章编号：
顶管工艺先进，技术可靠，安全性高，节省空间，适应性强，作为一种成熟的非开挖施工技术，已经在市政管道铺设中广泛采用。

但是，在实际施工过程中，由于地层情况、施工人员技术水平等问题，经常会出现高程偏差较大的质量问题，严重时甚至会造成顶进失败。

出现质量问题以后，如何进行补救，是顶管施工中必须面对的问题。

1工程实例和解决方案
1）错口换管-武志国《机械顶管施工中的大幅度纠偏》
该方法是在偏差管段处开挖工作坑后，使用人工顶管方法顶进工具管，修正管道坡度的同时顶推原偏位管道，从而达到纠偏目的。

此法可纠正轴线偏向各个方向的管道，在纠正偏差幅度大，距离长的大口径管道上有明显优势。

北京市清河流域污水截流管线二期工程的施工中，采用机械顶管施工技术进行管道铺设，因刀盘的严重磨损及土质的显著变化，引
起了管道高程偏差过大。

为了修正该段管道的坡度，北京某市政公司发明了“错口换管”的纠偏补救方法。

顶管管径为内径1550mm，顶进段长度为172米。

顶管铺设的前100米管道完全合格，100 米后偏差依次加大，高程最大偏差为高364mm 。

经过研究，确定了“错口换管”的纠偏方案，施工顺序为：出现偏差管段处开挖人工顶管工作坑→安装千斤顶，顶推工具管→错口换管→固化注浆。

图一换管顶进工作图
灌浆顶升-袁丽《灌浆顶升技术在顶管施工中的应用》
采用土体压密灌浆原理，在偏位管线管道下方打孔进行化学注浆，提供反力使其建（构）筑物和其上覆土层抬升，同时还起到以渗漏灌浆充填灌浆为辅的多种作用。

灌浆顶升技术对已偏位管线进行化学灌浆纠偏加固有三个有利条件即（1）管线上覆土层是松散填土、淤泥等具有高压缩性（2）加固区域内粉细砂层的强度特性,能为浆泡产生的上抬力提供较好的支座反力（3）顶管施工过程中，大量砂土流失而形成的空洞及沉降，一方面能够在注浆过程中得到回填，另一方面为管线的抬升提供一定的空间。

广州东南部某顶管工程，全长117.5米，直径3000mm；每管节长2.5米，壁厚290mm；混凝土强度为c60；管顶埋深在地面下4-5米，主要为砂层；由于含水量大，大量涌水涌沙的产生，造成管线偏位。

考虑到现场实际情况，采用灌浆顶升纠偏方案很好的完成了管道纠偏。

（1）钻孔。

首先，按设计要求布置好灌浆孔，用小型钻机预
先钻孔,深度为20cm；其次,按孔位情况布置两个膨胀螺丝,安装好止水胶垫钢板,以防止钻穿钢筋混凝土管时涌砂涌水,然后用小型钻机钻穿钢筋混凝土管;最后,安置已装好单向出浆装置的1.5寸灌浆管,并用膨胀螺丝固定止水胶垫、钢板,以保证灌浆管内、外不会出现涌砂涌水,用人工打管方法把灌浆管下到3m的深度。

( 2) 将配制好的水泥浆和化学浆经双液系统再通过灌浆管,并在灌浆管出浆口处混合后灌人到土层中。

(3) 灌浆次序。

采取先外排后内排逐步加密的方式灌浆。

为此,采用分段双液循环反复灌浆方法,直至偏位高程达到设计要求时止。

顶升纠正-刘会等《顶升纠正浅埋顶管下沉的一种方法》
原理是通过在偏差管下方打孔，改良孔下地基提供千斤顶反力，通过千斤顶顶推支撑架来顶升管道。

使偏差段管道逐步依次抬升，管段全部达到设计高程后，管节下方压注水泥浆加固。

重庆主城排水工程d2. 12标段浅埋圆形顶管工程管顶覆盖土层厚度均不超过3m, 管内径2500mm, 壁厚250mm, 工作井s74至s81已经全线贯通, 施工中由于顶管距离较长( 1200m) 且多次穿越小半径曲线轴线, 导致在距离sd74井40m至55m( 长度约15m) 处高程低于原设计高程并超出规范要求, 最低点比原设计轴线高程低15. 5cm。

具体做法是：先将管道上方覆盖土层按高程调整方案开挖到露出1/ 2半圆管节后, 在钢筋混凝土管道内正中下方钻孔, 具体实施方法步骤如下:( 1) 在5节需要顶升的管节中部下方钻一直径为
180mm的孔洞, 向下压入多根60cm长160mm无缝钢管作为支撑基础, 无缝钢管的端头焊上直径170mm、厚20mm的钢板作为连接板, 使用千斤顶预压600kn, 直到钢管支撑不再下陷为止。

(2) 在基础上摆
放液压千斤顶, 安置在预先埋设好的钢管支撑上。

(3) 在千斤顶上方顶推点安装一个支撑架,作为提升主要受力支点。

为了固定中柱
在顶升过程中不发生偏移, 在中柱两侧设水平梁。

(4) 准备完毕
后即可启动液压千斤顶。

(5) 在管节抬高至预定高度后, 立即对
管节下方的地基压注水泥浆, 用以加固管节下方土体和抬高管节。

图二管节抬升示意图
布袋桩抬升-盛德洋等《布袋桩在顶管施工中的应用》
采用布袋桩抬升顶管高程, 其原理是布袋桩注浆及浆液膨胀时
对周边土体产生的挤压作用力, 压迫管道, 逐渐减小偏差值直至
满足质量验收要求为止, 该方法需要较大的作业面, 对于作业面
狭窄的市政工程项目基本无法实施。

广州西部某顶管工程，管材为dn1500mm钢管，埋深9m，淤泥质
细砂层，纠偏段长为210米。

（1）成孔；架设钻机确定桩位钻孔孔径为250mm，成桩桩径一般为300mm。

（2）制管袋，浆袋采用编织袋,直径为300mm。

根据预定桩深，裁布袋。

（3）沉管袋，将套好第1节注浆管的布袋插人桩孔中,并逐节连接注浆管直至伸至桩底,然
后将浆袋上口绑扎严密。

（4）制浆液，按照设计配合比制定浆液,
并且添加适量膨胀剂。

（5）注浆，将注浆泵的送浆软管套入布袋注
浆管的顶端后进行注浆。

不开挖错口换管方法
采用不开挖错口换管方法纠正高程，其原理为管道内内置千斤顶，由于距离短顶力小，通过焊接的顶托提供反力。

不开挖工作坑，即可做到管道内错口换管。

这种顶管纠偏方法适用于具有土层密实、不开挖工作坑、顶力较小、管材口径较大等特点的项目。

在印度东气西输工程中，管道局岩石顶管分部使用美国奥格水平螺旋钻，顶进60英寸钢套管，完成多条公路、铁路、河流的穿越施工。

在施工过程中个别顶管段出现曲线下沉。

实测后高程偏差较大，不利于48英寸的钢管穿入。

由于地层多为密实含砂黏土层，而且距离多为70-100米，顶力较小。

采用了下面的一种方法进行高程纠偏。

施工工序如下：（1）管道高程测量，确定偏差处；（2）管内断口；（3）固定500t液压千斤顶；（4）焊接顶托，用槽钢和钢板，并焊接肋板，固定牢固；（5）顶离前管，收缩油缸后，人工挖土修正；（6）工作坑内设备顶进后管；（7）循环修正后顶进；（8）固化注浆。

钢筋混凝土管顶管段也可以采用这种方法。

2006年某公路顶管工程，直径1500mm钢筋混凝土管。

在顶管施工完成后，经测量发现高程偏差较大，原油管线穿入后一侧管线不符合埋深要求，必须进行整改。

在管内误差开始处放置液压千斤顶，使用槽钢、钢板等材料固定，顶离前管，人工挖土修正，使用出发坑内设备顶进，使新管道高程完全符合要求。

如此反复循环即可完成纠偏。

施工工序如
下：放置千斤顶-偏差处断管或者碎管-设置顶托-顶离前管-人工修正-顶进后管-循环顶进-固化注浆。

图三不开挖错口换管示意图
3 结束语
综合已有的文献资料, 顶管轴线的纠偏需要考虑的因素包括顶管覆盖土层厚度、地层的密实情况、顶管的施工工艺, 穿越层岩土的工程地质性质、施工作业面大小和是否富水等, 牵涉的面较广。

以上几种方法，在不同土层和不同管径中可以有选择的采用。

希望通过上面几种方法的总结，可以在实际施工中给各位同事参考。