超长距离大口径钢管顶进方向控制技术

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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