顶管施工特殊情况及应急措施

顶管施工特殊情况及应急措施(一) 地表隆沉控制(1) 采用泥水平衡顶管掘进机顶进时，可以先计算出各顶管段的开挖中心处的主动土压力和被动土压力，然后将掘进机的掘进压力设定在此主动土压力和被动土压力之间。(2) 在刀盘切削搅拌的同时，主顶和中继间徐徐推进，机仓内的土压力便会徐徐升高，当压力升到大于控制压力P时，把排泥泵打开，一部分泥土被排出，只要把推进速度调节到与排泥量相符，则可保持土压力为恒值。(3)但在实际推进过程中，不可能完全处于上述理想状态，如推进速度快于排泥速度，我们就推推停停，保持向前推进；反之，则可将排泥泵开开停停。无论出现哪种情况，都必须使机仓内的泥水压力保持在控制压力P20KPa的范围内，这就能保证压力平衡，如果机仓内的泥水压力小于主动土压力，地面将产生沉陷，反之，地面将隆起。因此，控制泥水压力的设定和机仓内压力的保持是关键。(4)采用泥水平衡顶管掘进机顶进过程中，由于压力控制不当或停顿时间过长，可能会造成冒顶或工作面塌方事故。发生冒顶时：逐渐降低掘进机舱内泥水压力，使之略小于地下土压力，开大排泥泵取土口，启动千斤顶和掘进机刀盘缓慢顶进一段距离，待顶力降低，再正常顶进。发生下沉、塌方时：应该逐渐升高掘进机舱内泥水压力，使之略大于地下土压力，减少或关闭排泥泵，启动千斤顶和掘进机刀盘缓慢顶进一段距离，待顶力升高，再正常顶进。（二）顶管施工机头碰到异常情况的处理由于本顶管工程需穿越松散的粉质粘土层层，且场地范围内不均匀的存在淤泥层，因此本工程在顶管施工时应采取措施防止意外情况。如土质突然变化、发生涌水现象、遇到障碍物等，必须采取有效的措施来处理。（1）土质突变硬土质突然变硬，说明刀盘可能遇到铁板砂等，它会造成刀盘转矩变大，这可以通过操作台上刀盘电机的电流来判断，此时则向土仓内加入水或泥浆，掘进机上设有加泥孔，其目的就是用来加泥的。（2）土质突变软土质突然间变软，最大的问题是可能会造成机头突然沉降。为了防止土层的承载力急剧下降，出洞时应把第一至第六节管子及工具头都联成一个整体，以增加它们的刚性，从而可避免机头突然沉陷。（3）据地质资料显示，顶进过程中基本无障碍物，如遇到障碍物时，可以在机头前进行注浆固结土体，然后将机头上人孔打开进行清除。（4）在顶管施工过程中，如果出现异常的偏差趋势，必须在第一时间内就停下来，分析原因，找出对策再继续顶进，切不可盲目行动。（5）建立异常情况立即汇报制度。即当异常情况发生时，当班人员须立即与地面指挥中心取得联系，以便及时采取行之有效的措施。（三）顶管过程中孤石处理措施我们在本工程所选用的土压平衡机头前端有检查孔，对软土中的较小孤石，可以打开检查取走。在推挤孤石的同时，出会对机头产生反力，操作时应通过仪表和激光点的变化及时发现由推挤反力造成的偏移并通过在角度纠偏来补偿。当顶管过程中遇到较大孤石而无法通过工具头隔栅掏出时，通过管内与地面的互通测量，确定孤石在地面的具体位置，然后在地面放样并破除路面往下开挖，直至挖到孤石，采用人工或炮机进行分解；或根据孤石的大小情况，确定采用相应大小的井筒直径进行开孔，直到DN1350管能够通过。孤石处理开挖剖面图（四）顶管时地下管线保护措施（1）为防止对地下管线造成顶坏，在顶管操作过程中,必须严格把好土压力控制这一关。如果压力太高，可能造成土体隆起；如果压力太低，会造成地面沉陷。控制好土压力是保护地下管线最重要的措施。（2）另外，由于地下情况是千变万化的，在施工过程中我们必须认真做好对土体沉降、土体位移的监测工作，通过对监测数据的分析来合理调整土压力的设定，这也是一条很重要的措施。（五）沼气处理措施（1）在地下工程施工中，一般施工人员所吸入空气中的氧气不能低于20%，而硫化氢、甲烷以及其他有害和有毒气的浓度，不能大于有害于身体健康浓度，并考虑时间、温度、湿度等综合作用的影响。可燃气体的浓度不能超过最小燃烧度的10。（2）在管道施工过程中，应采取电子毒气检测仪对管道内的空气进行检测，正常情况下每班检测一次，并做好记录。当检测的结果超出上述两个极限中的任意一项，就应立即采取措施，加强通风和跟踪检测，保证管道内有足够的新鲜空气，新鲜空气不低于每人每小时25至30立方米。（3）管道内采用非易燃材料。（4）保证管道接口的完好性，以防有害气体介入。（5）保证管道内的通讯畅通，做到有专人值班和守护，确保管道内与地面间的联络畅通。（6）根据防化要求分别在管道内和工作坑上处设置氧气急救装置，以防不测。（7）一般情况下，管道内禁止使用明火，如施工确需动明火（如气割、电焊），应事先按规定办理申报手续，经项目经理和技术负责人共同签字和专用检测仪器测定确认没有隐患后，才能动用明火。动用明火时，必须做好监护工作。（8）关于沼气等有害气体，关键在于预防。如一旦遇到有害气体大于规定浓度时，就针对不同情况立即采取措施，包括以下几点：a、启动备用通风系统加强管道内通风，减小管道内有害气体的浓度。b、采用注浆堵漏，防止有害气体继续介入。