顶管施工关键--顶管出洞环节的说明

顶管出洞是将工具头或掘进机从工作坑中顶进土体的过程。它是一项很重要的工作，如果出洞可靠、安全、连续，可以说是顶管施工成功的一半。很多项管工程就失败在出洞这一环节。这个环节的关键要做好下述工作：管道放线、铺设导轨、洞口加固和止水等。
1管道放线
放线就是将设计坐标值引入实际操作工作坑内，主要有出洞口及进洞口坐标的控制，用来指导顶管顶进，保证正确的方向和距离。
放线是保证顶管轴线正确的关键性工作。一般为缩短工期，先施工完工作坑和接收坑，如轴线错误，工具管很可能无法顺利进入接收坑，或者将影响后续施工，因其要使其纠偏到原来的轴线将对顶管技术、环境要求更高，很可能造成项管损坏或停顿。
2铺设导轨
基坑导轨是顶进中的导向设备，同时也为管子出洞提供一个基准，它的安装对后续管道的顶进影响非常大。管线轴线、导轨标高和导轨支撑是导轨铺设安装中最要紧的三个方面。
1．轴线重合要依据管线轴线测量结果，铺设时，将管线轴线线与导轨中线重合。
2．管线标高导轨的铺设高程要根据设计要求，先算出管道底的标高，根据它从而得到导轨铺设标高，最好将导轨铺设成管道要求的坡度，从而减少后续校正的工作。另外，导轨与工作坑底应用混凝土浇筑成，不宜采用枕木。
3．导轨支撑顶管顶进时，会产生很大的摩擦力，如对导轨支撑不稳将造成管道偏差，一般在导轨和工作坑中采用型钢支撑，同时用电焊将其焊牢。
铺设导轨过程中要反复标测，使导轨中线、高程、轨距和坡度均符合设计要求。另外，要根据工作坑槽底土基的土类、管节重量及有无地下水等条件，采取一定的措施来保证导轨不发生任何沉降变形。
3洞口加固
在顶管机顶出洞口时，如洞口土体强度不够且没有进行加固措施，大量土体和地下水将涌入工作坑，将导致洞口周围地表大面积沉降，影响大时将无法继续施工，因管道覆土降低造成管头上翘或偏移。
要使顶管出洞安全可靠，可对洞口土体进行加固处理。如遇土质不是太差，门式加固法最适宜，就是对洞口两侧及顶部一定宽度和长度范围内的土层进行加固处理。其方法有高压高压旋喷桩技术、搅拌桩技术、注浆技术和冻结技术等。
洞口的封门也是土体加固的辅助措施。有内外之分，它可以根据土质条件和掘进方式来选定。手掘式工具管掘进施工中，一般在洞口用低标号的混凝土砌筑一堵砖墙体，工具管可以直接挤到墙体顺利出洞。特制的钢封门应属外封门，在顶进遇到钢板时将其拔起，工具管顺利出洞。
当土层特别软时，往往将洞口加固和钢封门结合一起使用。
在此也分析一下出洞初期存在的问题，如覆土层较厚或土层较软的情况下，出洞时掘进机及前几节管道可能往后退，因而要采取措施防止。一般情况会在洞口两侧安装手提葫芦，拉住最后一节管子或掘进机，在油缸回缩时，它就能阻止管道后退。
4洞口止水
顶管过程中，顶管与洞口总会存有间隙，当土层中地下水水位低，且土体整体性好时，并不会对顶管出洞带来太大的影响。但当水位高，地下水丰富的情况下，如间隙不被封住，地下水和泥沙将会流入工作坑，一般至少会影响工作坑的作业，严重时将造成洞口土体沉降，给项管施工带来巨大的损坏。因此，洞口止水是顶管过程中一个不容忽视的工作，且应根据不同掘进机种类及环境选择止水方式。
不同工作坑，应选择适合其工作坑的洞口止水。工作坑若由钢板桩围成，应在顶进管道前方的坑内，浇筑一道级别较高的素混凝土作为前止水墙，其宽度约为2．0～5．0m，视管径的不同而不同；厚度约为0．3～0．5m；高度约为1．5～4．5m。当土质条件较差时，前止水墙的宽度最好与工作坑内宽尺寸的宽度一致，然后在前止水墙的预留孔内安装橡胶止水圈。对于钢筋混凝土沉井或现浇钢筋混凝土方形工作坑，则不必设前止水墙。如果是圆形工作坑，则必须同样浇筑一堵弓形的前止水墙。
当顶管距离较长其覆土深度大于10m或在江河顶管工程的工作坑，止水圈应做两道。一道为普通止水圈，一道为充气止水圈。当普通止水圈破坏了才将充气止水圈充气止水，直到将普通止水圈更滑再放气回缩。

洞口止水圈的种类繁多，但都有一个橡胶质量要求：拉伸量>300％，肖氏硬度在50±5度范围内，且具有一定的耐磨性和较大的扯断能力。