曲线顶管其实一节一节的管节拼起来的，管节之间的夹角小于180度，管节多了，整个管道就成曲线的了。 那钢管可以做曲线顶管吗？当然可以了，只是对转弯半径的要求比较高，不能拐急弯小弯，只能拐大弯。 是不是想不通？钢管两边不是一样长的吗，怎么能变得又长又短。其实想象一下一个跨度100m的钢管，直径只有1m，那钢管是不是在自重的作用下弯的下垂了？不就成了曲线顶管了。 只是曲线顶管的钢管里面，一直有自身应力的存在，相对偏于不安全而已。 曲线顶管几个要求： 1. 顶管机必须配备可独立调控的多组纠偏千斤顶，具备连续微调纠偏的能力，严禁采用无纠偏功能的设备进行曲线顶进 2. 管节接口应选用适应转角偏转的柔性密封形式，接口允许偏转角需大于曲线顶进计算转角，保证顶进过程中密封可靠不渗漏 3. 中继间布置需结合曲线顶进阻力分布特点加密设置，顶进施工中应缩短测量间隔，实时监测机头姿态、高程与轴线偏差，偏差超出允许范围时立即纠偏，纠偏遵循小角度勤调整的原则，禁止大幅纠偏造成土体扰动加剧。 4. 触变泥浆注浆需加大注浆量并保证注浆均匀，及时填充管节与土体间的间隙，同时对地表建构筑物、地下管线开展全程自动化监测，监测数据异常时立即停工调整施工参数。 曲线顶管几个关键技术： 一、 曲线段防失稳措施 （一）曲线顶管工具管失稳分析 工具管进入曲线段后，管道之间推进力传递面逐渐靠向曲线内侧，管道受到单边荷载作用，偏心受力。由于顶进力方向不一致，存在指向曲线外侧的径向分力，产生转动力矩。随着顶进距离的增大，后续管道收到的推进力和转动力矩也在增大。当顶进到一定距离后，周围土体反力能够提供的最大抵抗力矩小于转动力矩时，管节端部的最大土体反力要大于被动土压力，土体被破坏，管道偏离设计轴线，纠偏开始失效，工具管失稳。 （二）工具管防失稳相关措施 工具管防失稳的本质就是工具管的走向控制，必须时刻保持工具管的可控性。本段顶管曲线顶管所占顶管比重很大，工具管走向控制的成功以否，直接关系到后续管节的跟进情况。当工具管自身纠偏装置不能提供足够的纠偏速率时，必须采取相应防失稳措施。 为使工具管走出设计轴线，在工具管后部跟进管节件设置预纠偏装置，预纠偏装置由液压千斤顶为纠偏动力。结合本工程特点，在工具管与后续5段管节间设置拉杆结构，与工具管形成整体，增大转弯时土体对管节形成的侧向反力，利于转弯；同时连成整体后，可使后续管节亦沿着工具管形成的线型推进，减少带土现象。工具管后10m范围设置预纠偏装置，组成预纠偏段。 预纠偏装置是在管节后五节端面设置4个凹槽，在凹槽内安装4只50T千斤顶油缸，当工具管在曲线段不能跟进设计曲率时，启动液压装置，按照设计曲率下管节的张缝值分别将油缸顶出，顶出后在张开的间隙内塞入木衬，然后再卸载油缸。 对于工具管打出的纠偏角度无法收回，采用间隙调整相反的方向。 二 、中继间防失稳措施 在曲线段顶进时，由于管节之间存在张缝，管节接触面面积减少，造成管节接触面应力集中，同时管节所受侧向摩阻力也较大。此时为推动整个管节，需增大后座千斤顶顶力，而后座顶力越大，传递到前面曲线段顶管的侧向分力也越大，使管节局部受力增大，张缝持续拉开，对顶管线型控制极为不利。 采用中继间后，可以分段将整个顶管逐步顶进，在曲线段内，由于分段推进，可使管节之间的接触应力减小，管节之间的侧向分力亦随之减小，对土体扰动程度降低。中继间在本工程施工中具有非常重要的作用，主要体现在三个方面： 1、分段小顶力曲线推进，降低曲线段管节之间应力； 2、合力方向调节，有效降低曲线段顶力传递过程中径向分力的上升幅度； 3、顶力补充，在后座顶力不足的条件下增大总顶力。 所有中继间在未开启阶段，应通过高强度螺栓连接拉住。启用阶段，中继间防失稳措施的核心内容是减小中继间张角、降低中继间单次顶进顶力以及控制中继间的扭转。根据计算及该段顶管实际情况，拟采用2个中继间。 （一）中继间张角控制防失稳措施 相同于工具管防失稳的措施，中继间张角控制防失稳措施是： 1、在中继间的后一管节设置预纠偏装置，当中继间张角逐渐扩大，超过了原顶进轴线的曲率，且有逐渐扩大的趋势，则需要启用纠偏装置来减小其张口； 2、外部压浆联合使用，即适当增加外部压浆量，增加泥皮的厚度和支撑作用，弥补带土效应产生的曲率增大现象。 （二）中继间顶力控制防失稳措施 在曲线段顶进的中继间由于顶力的增大，导致侧向分力的增大，从而挤压曲线外侧土体而造成曲率增大，因此，应尽量避免中继间在曲线段启用。由于本段顶管最小曲率半径为300m，有可能中继间必须在曲线段启用。因此，要减小中继间的设置间距，在曲线段启用中继间时，可以通过调整中继间来增加顶进级数来降低中继间顶力。其意义是通过降低中继间推动管节的长度来降低顶力与设计曲线之间的角度，从而削弱管节对曲线外侧土体的扰动作用。 顶力控制防失稳措施主要依靠顶管控制系统来实现，该系统在启用中继间的选择上遵从如下原则： 1、避免在曲线段、重要构筑物受影响范围启用中继间； 2、避免在张角超过设定值的附近（要离开2个中继间以上）启用中继间； 3、中继间顶力不宜过高，若油压升高，则切换并缩短中继间启用间距。 （三）中继间扭转控制防失稳措施 顶进过程中，受外部土体的变化影响，管节会产生一定幅度的扭转。由于管节间的接触形式与中继间接触形式的不同，这种扭转会集中在中继间上，中继间在扭转作用下会给中继间布置的油缸带来一定的角度。当中继间启用时，这个角度会使得中继间油缸顶进方向与轴线方向存在夹角，随着油缸伸出量的增加，会加剧管节扭转的幅度。因此，必须采取措施控制住中继间的扭转。一般情况下中继间的油缸都是同步伸缩，但曲线段由于管节之间的顶力与管节轴线不在同一轴线上，且存在夹角，因此亦将中继间的油缸伸缩进行调整，使中继间的合理尽量与管节间合理一致，减少扭转力。 三、管节防失稳措施 管节的失稳表现为管节张角超过了设计曲线的管节张口值，并在此曲线段位置上的管节张角有扩大发展的趋势；或者管节埋深较浅时，受上部覆土约束力不够，又被轴线或泥浆扰动的诱发下产生的管节向上隆起现象；为此需要采取多种措施来监控。 1、张缝测量 为便于管节张角的测量记录，在管节安装到位时，由巡视质量员在管节左、右、下部标识三个记号，始终做为在顶进过程中测量点，巡视质量员日常对管节开缝进行持续监测，应用千分尺进行测量，持续记录，统一分析，防止意外情况发生。 2、管线测量 管线测量即对顶管全线进行水准测量以及轴线测量，复核顶管沿线的管节变化情况及规律。 管线测量实施要求及条件： （1）每50m必须进行一次； （2）管节张缝发生较大的变化，也需要立即对跟进管节进行测量。 四、管道防扭措施 由于顶管主推千斤顶、中继间千斤顶作用力与顶管轴线不重合，沿线经过曲线段、顶管纠偏及管内两侧设备布置不均匀等因素会造成推进时管道发生不同程度的扭转，直接影响到顶管的顺利进行。本工程管道扭转重在预防，在顶进前在工具管、中继间、上升管节均设扭转指示针，一旦发现微小的扭转，主要采用以下措施： 1、确保顶管轨道、千斤顶支架、后背安装时精度，避免主推千斤顶顶推时产生扭矩。同样，管道推进距离较短时，也可以利用主推千斤顶进行纠扭，若逆时针方向纠转，则可以将左侧主推千斤顶前端抬起，右侧千斤后端抬起，从而主推千斤顶推进时会产生反向的扭矩，使管道扭转慢慢得到纠正。若工具管顺时针方向纠转，主推千斤顶则反之。 2、在管内设备及管道安装时，根据重量平衡原理，在安装设备及管材的另一侧配以相同重量的配重，使管道顶进时左右重量保持平衡，消除人为造成管道扭转的因素，另外本工程特配备一定吨位的钢筋来压重，减小管节扭转。 五、触变泥浆管理 在曲线段顶进时，受工艺限制，需将工具管两侧土体进行不均匀切削，形成偏导，后续管节依次进入曲线段。由于管节两侧土体的受力不均匀，使顶管产生侧向力，一方面对顶管在曲线段行进的路径进行调节，另一方面土体亦受到不均匀压力，靠近曲线外侧的土体所受压力大于曲线内侧，管节在曲线运动过程中带土量较直线段多。因此，在曲线段处，曲线外侧泥浆量较内侧处多一些，一方面可以填充因不均匀切削导致的外侧土体损失；另外一方面可以通过注浆形成的不均匀压力，使管节受注浆压力而偏向曲线内侧，利于曲线推进，减少带土现象。 六 、曲线段张口控制 本工程顶管以曲线形式影响管道上方的管线、市政道路等不利环境，顶管失稳，将带来严重的后果，因此必须确保顶管能够顺利的穿越。 （一）曲线顶管段张口计算 本段顶管中含2段曲线，这意味着顶管在后期随着顶力的增大，曲线段的管节所受侧向分力持续增大，极易发生失稳现象。为防止该种事故的发生，须对顶进曲率范围进行限定，相关参数可以在实际施工中进行修正，用以为采取措施提供依据。 本段顶管最小曲率半径为300m，考虑曲线半径过小，本段顶管需采用2.0m短管节进行施工，以减少管节张角，此时，相邻两节管子的张角在管内外可测得四个间隙：管外最小开口间隙S0，管外最大开口间隙S1，管内最大开口间隙S2，管内最小开口间隙S3。 S1=13.2mm；S2=12.1mm；S3=1.1mm 七、 曲线段管节张口控制措施 本段顶管采用局部预调式曲线顶管法，即在顶管曲线的起段时，根据曲线方向来设置张角，形成一定的曲线顶进轨迹，使后续管节较容易通过。在工具管后10m范围内，在每一个管接口中都安装间隙调整器，进入曲线段后，人为地调整管子的张角，使之符合设计曲线要求，防止工具管失稳。每个接口设置4只，每只50T千斤顶调整器。 顶管要按设计要求的轴线、坡度进行，主要依靠工具头头部测量与纠偏的相互配合，在实际推进过程中，顶管实际轴线和设计轴线总是存在一定的偏差，为减小顶管实际轴线和设计轴线间的偏差，使之尽可能趋于一致，主要依靠工具管纠偏完成。 工具管内部应采取吊盘球观测工具管姿态，控制工具管扭转及坡度。顶管纠偏应遵循“勤测勤纠、预测缓纠、预纠强纠”的原则： 1、勤测勤纠：在正常推进的情况下，顶管实际轴线偏差较小，顶管每推进一个冲程，即每顶进90cm左右，应测量一次工具头轴线及标高偏差情况，并结合工具管的前进趋势情况，及时进行有效的纠偏，使工具管不致出现较大偏差。 2、预测缓纠：若顶管实际轴线偏差较大，根据工具管前进偏离趋势的加大、平稳、减小等情况，调整工具管纠偏角度，及时进行有效的纠偏。但每次纠偏角度要小，不宜纠偏太大，要保持管道轴线以适当的曲率半径逐步、缓和地返回到轴线上来，避免相邻两段间形成的夹角过大。 3、预纠强纠：如果顶管实际轴线偏差很大，且工具管前进偏离趋势加大，在常规纠偏方法失效时，应采取预纠强纠措施：即利用间隙调整器，人为地调整管子的张角，垫置钢板或木板，使工具管后部管道整体保持反向趋势，进行强制纠偏；当顶管轴线偏差减小时，应根据工具管的趋势，及时调整管节张角，避免纠偏过头。 
