摘要：随着现代技术的发展，对管道顶管在穿越过程中的要求也越来越高，本位通过对其它顶管工程和西气东输管道工程的施工过程进行分析，找出其中出现的主要问题，并按照相关的规范要求和施工经验对问题进行了分析，找出顶管穿越过程误差校正和缺陷处理的主要方法。因此在施工的过程中控制顶管的施工过程，可以将安全隐患降到最低，从而避免地表的设施和管道出现损坏，保证管道的正常使用。
关键词：顶管穿越；施工过程；精度控制；缺陷处理
前言
顶管施工时管道在施工过程中的重要环节，为了保证顶管在穿越过程中的质量，施工单位应该加强对顶管穿越施工的治理力度，应该对施工中出现的问题进行合理的分析，争取找到合适的施工对策，控制施工的精度，与此同时还应该对工程中出现的缺陷进行有效的处理。
一、管道的顶管施工方法
管道顶管的施工方法主要是使用动力设备将管道深入套管中并进行顶进，这是顶管穿越中常用的一种施工方式，主要的施工工序见图1。这种施工方法的主要使用范围是航道、高速公路、铁路、II级以上公路及一些管道在穿越的过程中无法进行拆卸的部位，以不影响交通和不断流为前提进行管道穿越的施工工作。在这几年中，长输管道建设的过程中使用最为广泛的当属顶管穿越施工技术，在西气东输的过程中使用的穿越施工将近百次，但是随着直径大于800毫米的大口径管道穿越施工的次数，这些工程的缺陷在使用的过程中暴露的越来越多，比如地面整体沉降、路基不均匀的坍塌以及套管的偏离和变形等，因此需要规范施工过程，加大对顶管顶进的管理力度。
图1 顶管施工工序
二、顶管施工精度控制
在顶管施工的过程中，应该实时的监控管道的主要行进方向，对套管前进的主要方向轨迹进行观测，一旦发现偏移就及时的进行矫正。在顶管的时候对测量的监督以及误差的校正工作必须引起足够的重视。
2.1通过测量监督控制精度
顶管作业的时候，应该完善顶管施工前的准备工作的测量、测量的放线工作、工程竣工时的测量、顶管过程的实时测量工作以及路面沉降过程中的测量。工程中一般使用全站仪和经纬仪进行实际的测量，常用的测量方式有：
（1）连通管法
在没有测量仪器或者是测量仪器无法假设的时候可以使用连通管法进行测量，主要的使用工具有线锤、胶皮水管以及钢卷尺等相关的工具。在进行施工的过程中，我们可以使用胶皮水管一端在第一根套管的一侧进行固定，在顶进管的同一高度和同一侧的同一个高度固定另一端。对观测液面的偏差和升降过程进行标记，对管段的偏移量进行判断。
（2）三点一线法
顾名思义，三点一线法是利用数学中三点一线理论为基础进行测量的，这种方法的操作和设备都简单，主要适用于设备较少或者是设备假设困难的施工阶段。与此同时，还要求施工穿越的距离较短且精度要求不高的情况，主要使用的工具有铁尺、胶皮水管、水平尺以及中心尺等。在施工的过程中，先使用连通管对外边的基准面进行测量，然后在以基准面为基础测量三个点。根据对标记点和第三点的观测，对管段的偏移情况进行判断。
（3）经纬仪测量法
先确定测量的基准点，然后再使用经纬仪通过定位和定点进行测量，这种测量方式的主要优点就是快捷高效。但是在使用经纬仪进行测量的时候应该准确的进行摆放，防止测量的仪器和其他的设备发生冲突。在测量的时候通过对两个观测点的位置进行观察，就可以判断管段的偏移情况。
（4）激光测量法
将激光器和经纬仪、水准仪一起安装在望远镜上进行测量的方法是激光测量的核心。在测量的时候，将激光发射器安装在工作坑的内部，然后根据管道的方向及坡度对发生器进行调整，然后将有刻度的靶装在管的内侧，在测量的时候只要观察设计的位置和顶进管道的位置即可。如果激光的照射位置一直在靶心中，则说明管道顶进的方向是正确的，一旦发生较大的偏差，就需要对管道进行适当的调整。
2.2通过误差校正控制精度
在顶管过程找那个出现误差的原因主要是管道安装的位置不准确、地质变化较大、套管的各个部分受力不均匀，从而会引起顶管过程中的偏差，为了防止精度不准，我们应该采取以下措施进行校正。
（1）取土校正法
因为进管的过程中受力不够均匀，为了降低这种偏差，我们可以采用取土的方式减弱受力的方向，从而使误差得到控制。
（2）外力校正法
进管之后受力不均匀导致的偏差我们还可以采用千斤顶的方式对管试压，纠正偏差。
（3）垫层调正法
如果套管出现了低头的状况，我们应该在管的底部增加垫层对其进行支撑，从而达到调整误差的目的。
以上的纠正方法在西气东输的施工中得到了良好的运用。
三、顶管施工的缺陷及处理方式
3.1顶管施工的缺陷
在工程中导致缺陷出现的原因主要是：
（1）混凝土的等级达不到要求，在进行顶管的时候因为抗拉强度低而出现纵裂；
（2）混凝土质量不达标，使顶管过程中出现壳状剥落，如果受到震动或者冲击还会出现开裂的现象，与此同时因为强度过低还会使轴上的承载力降低；
（3）钢筋在焊接的过程中位置不正确也会导致钢筋笼的强度降低，从而影响套管的使用寿命；
（4）由于装卸或者运输不恰当也会导致管道受到破坏；
（5）在顶进的过程中管道碰到坚硬的土层、树根等物质而出现了偏差；
（6）两端压缝和封堵达不到施工要求。
3.2顶管施工缺陷的控制措施
（1）在套管进货之前对其进行控制。必须选用有资质的单位进行套管的制作，在制作之前还应该对原材料的质量进行试验，只有试验合格才能投入到套管的制作中。与此同时，制造商还应该向使用者提供相应的复检报告和资质证书，委托方应该委托专业的人员对制作现场进行实时的监控，使套管的质量得到保证，在出厂的时候还应该进行验收，如果不合格就应该禁止使用。
（2）在顶管的时候应该对材料实施保护，在顶管之前应该做好附近的地质调查，应该对顶进进行观测，以保证受力的均匀性。
（3）在对顶管的施工时，应该对缺陷进行控制。对顶管施工过程中土层的变化进行观察，实时监控和校正顶管过程中的管位，对地下水的排放和地基的夯实严格的进行控制。
（4）对扫尾工作和辅助工作的缺陷进行控制。根据设计的要求对管段进行处理，在选择封闭材料的时候，应该选择能保证管路绝对密封的材料。
3.3顶管施工缺陷的解决方式
（1）对原材料的缺陷进行处理。如果材料在出厂前检查出相应的缺陷，如果缺陷不符合施工的要求，则应该视为不合格产品进行处理，不能进行拉运；如果缺陷在施工要求的范围之内，则可以让制造商对缺陷进行弥补直到合格后才能进行拉运。雨果原材料在运输的过程中出现破坏，则应该根据合同提起索赔，对于不达标的产品绝对不允许投入到生产当中。
（2）在顶管施工的过程中如果原材料出现缺陷。如果套管的超过了设计的标准和要求，则应该选择合理的方式进行顶进。如果在缺陷在设计的标准内，就可以对其进行适当的修补。
（3）顶管施工的缺陷处理。顶管未完成时出现的缺陷应及时校正，实时控制，做好测量监控工作，如果在施工完成后出现超标现象，将被视为不合格穿越。
（4）辅助工作和扫尾工作中的缺陷处理。对辅助工作和扫尾工作中的缺陷一定要进行修补，不合格部分必须返工，以确保管道的安全运行。
四、结束语
顶管的施工在当今管道工程中有着举足轻重的位置，因此我们必须重视顶管的施工过程，选择正确的顶管施工方式，通过测量对施工过程中的精度进行控制，于此同时，还应该找出施工中的缺陷对其加以修正，为金钩的景观施工打下坚实的基础。
参考文献：
[1]吴修锋.顶管施工引起的地层移动与变形控制研究[D].南京：南京工业大学，2004.
[2]路伯祥，陶国治.隧道导管网测量误差对贯通误差影响值的严密估算方法[J].铁道学报，1989，2（11）：59-63.
论文作者:潘荣耀
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/26
标签：顶管论文; 测量论文; 过程中论文; 缺陷论文; 管道论文; 套管论文; 误差论文; 《基层建设》2019年第7期论文;