超长距离大口径钢管顶进方向控制技术
Technique for Direction Controlling of Ultra-Long Distance and Large Caliber Steel Pipe-jacking
杨国新Yangguoxin 孙焕斌Sunhuanbin
（中国中铁四局集团有限公司市政工程分公司，湖北省襄樊市星火路20号，邮编441000）
(China Railway No.4 Engineering Group Co.Ltd, Municipal Engineering Branch,Xingfan,Hubei,441000)
摘要 本文分析了超长距离大口径钢顶管方向控制的技术难点和解决办法，结合在上海青草沙原水工程中的施工实例，重点介绍了过渡段辅助纠偏、超长距离顶管自动测量导向技术的具体实施方法，以及实施结果。
【Abstract】Combining with the practical construction in Shanghai Qingcaosha Original Water Project, in this article, the author analyze the technique difficulty and solution measures for direction controlling of the ultra-long distance and large caliber steel pipe-jacking , and emphasis on the implementation means and effect of the assistance deviation-rectifying technique for transition section and automatic measurement guiding technique for pipe-jacking.
关键词 超长距离 大口径 钢管 顶管 方向控制
【Key Words】ultra-long distance; large caliber; steel pipe; pipe-jacking; direction controlling
1 工程概况
上海青草沙水源地原水工程陆域输水管线严桥支线，设计为 DN3600双排管道供水，单排管线长度约为27km，两根管道的中心间距为7.2m，钢管壁厚34mm，全线采用顶管法施工。其中C6标段施工范围在J25～J27号顶管井之间，管线沿申江路西侧绿化带布置，平均覆土深度9m，施工的管线长度为2119m×2，共分为两个区间四个顶段顶进施工，顶进长度分别为1119m和1109m。顶管所处的土质为流塑状淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土。
2施工技术难点
本项目为超长距离大口径钢管顶管工程，最主要的技术难点就是顶进方向控制问题。在超长距离的钢管顶进施工中，经常发生顶进方向失控的事故：顶管机严重偏离设计轴线无法校正，此时钢管会出现明显弯曲和变形，顶力也急剧上升，顶进已无法继续进行而宣告失败。情况严重时还会发生钢管与顶管机脱开或钢管焊缝撕裂、泥土涌入管道、地面大幅下沉等现象。
顶管工程大多使用钢筋混凝土管节，顶进方向控制技术较成熟，也很少出现上述现象。当顶进出现偏差需要纠偏时，通过调整顶管机纠偏油缸来改变其前壳体的姿态，使其与前进方向出现夹角，顶管机被推进时土体就会产生侧向纠偏的反力，从而改变顶管机的前进的方向，紧跟在后面的管道则沿着顶管机挖掘的土洞弯曲前进。
钢管顶管也使用了与混凝土管顶进相同的顶管机和纠偏技术。但是在钢管顶管施工中，如果按照混凝土顶管的“勤纠微调”的经验进行小幅纠偏操作，顶管机并不会像顶混凝土管那样灵活地向轴线靠拢。随着顶管机的前进，偏差还会继续加大。此时若根据偏差发展趋势不断加大纠偏角度，持续的大角度纠偏似乎也并没有有效遏制住偏差的继续发展，可是在某个时间顶管机会在没有征兆的情况下突然拐向，迅速向轴线靠拢并很快越过轴线快速向反向偏移，这时再采取反向纠偏措施可能就来不及了。因此很多钢顶管都是忽左忽右、忽高忽低，呈大幅度的波浪蛇形前进的，方向极易失控。
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