前兩期我們重點介紹了頂管施工障礙物處理技術中的地面處理技術、慢速磨頂技術、開艙清除技術以及套管技術，本期将重點講述地下處理技術中的——頂管回退技術、頂進對接清除技術以及鑽爆清除技術。
頂管回退技術
技術原理
頂管回退技術的流程與正向套管類似，主要差別有兩點：
①頂管回退無需頂入外套管；
②頂管回退的同時，需要不斷通過頂管機頭向開挖面注入濃泥等材料，填充已開挖空間，保持上部土體穩定。
常用回退方法主要是通過頂進油缸反向拉拔管節，而管節本身需與頂管機頭焊接或螺紋方式連接配接成為整體，逐漸拉出頂管。另外，李均山設計出一種可回退式頂管機，在遇到施工障礙可回退動力總成，實作頂管機核心部件的回退。
工程案例
金山一水廠二期供水管道DN1200鋼頂管工程，頂管埋深2.4m，頂進約10m後遇原水管混凝土支墩，為此采用頂管回退技術然後更改頂進線路。施工中先挖除頂管機頭上方部分土方，然後回退頂管，并同時用土填實機頭前空缺空間。
技術評價
頂管回退技術能處理可清除類及不可清除類障礙物，但施工操作複雜，且對地表沉降影響較大，故如今已很少使用。對于上述可回退頂管機，局限性較大，其隻适用于開挖面穩定性較好、含水量較代的地層。此外，考慮到技術難度以及成本問題，采用頂管回退技術必須滿足頂進裡程較小、頂管後續管節較少的前提條件。
該技術主要适用以下兩種遇障情況：
①刀盤因受障礙物（如鋼筋）影響而損壞或者卡死；
②障礙物（如重要建築的基礎、仍在投入使用的管線等）本身不允許被直接破除。
對于地質條件複雜的地層，需要做好地層加強措施，否則易造成地表坍塌等事故。
頂管對接清除技術
頂進對接清除技術就是根據頂管對接技術原理，從接收井頂入一個特制頂管，割除原頂管機内動力元件與倉闆，破除障礙物後并清運後與第二次頂進的焊接處理，将頂管頭作為特殊管，進而達到全線貫通的目的。
頂管對接技術示意
頂管地下對接主要包括：
①正向的直線對接，一般多為同直徑的管道連接配接；
②帶有角度的側向對接，一般為較小口徑管道對接較大口徑管道。
該技術在國内外頂管中已有應用先例。在施工過程中需采取一定的輔助性關鍵技術措施：
- 掘進機對接段的加強措施以防止水土流失和控制地面的沉降；
- 兩個掘進機之間的準确定位和連接配接措施；
- 頂管裝置的拆除和連接配接；
- 對接段内襯結構的施工等技術措施。
頂進對接清除技術施工精度要求極高、難度大、成本高。相比套管法，頂進對接技術處理障礙物更為靈活，不拘泥障礙物所處位置；相比開艙清除技術，該方法更為安全可靠。
頂管對接清除技術主要處理直徑不超過頂管直徑的可清除類障礙物。該技術對接精度要求控制相當嚴格，一方面需要加強監測頻率，及時指導頂管軸線及姿态調整，保證精準對接；另一方面，還需通過冰凍技術加強地層或在頂管外進行壓力注漿，使管周形成不治水土體，以解決對接止水問題。
此外，采用對接清除技術後，兩個頂管機頭最終會作為特殊管焊接後埋存于地層中，故在滿足破除障礙物的前提下，盡量降低從接收井頂入機頭的價格。
鑽爆清除技術
鑽爆清除技術始于美國，核心思想是爆破成孔、頂管施工。采用該方法時，先進行測量定位，然後鑽孔、裝藥、爆破，排出煙及碎磕，鋪設導向管基，最後進行頂管注漿工作。爆破、頂進反複進行，直至清除障礙物。
長沙市新奧瓦斯有限公司次高壓瓦斯管線DN2000頂管工程需穿越弱分化闆岩，線路長220m，全程采用控制爆破技術破除岩層，頂管随後頂進，最終順利貫通。
鑽爆清除技術目前已比較成熟。根據鑽爆清除技術資料，該方法主要應用于手掘式頂管機。其處理岩石地層或大塊孤石障礙物時效果比較明顯。主要缺點是工序複雜、進度較慢、工作條件差、勞工勞動強度較大，超欠挖較為嚴重。對于鑽爆區上方有淤泥等不穩定地層時，需對其進行加強，使岩層爆破上部形成一個密封式的隔水、自立擋土層，以保證施工安全性及可靠性。另外，還需要對爆破所成洞與頂管間隙進行壓密注漿處理，以防止地層坍塌、地面沉降。
技術對比
8種障礙物清除技術對比
建議及展望
本文介紹了常用8種障礙物清除技術的原理、施工流程、技術特點及适用條件，并對其進行了對比分析。實際施工遇障後，要首先确定障礙物大小、相對頂管位置、材質和所處地質條件，同時結合場地要求、對環境影響、工期及成本要求等綜合判斷，選取合适的清障方法。
目前障礙物清除技術主要還是局限于頂管機具本身：
①由于頂管結構所限，上方所能附加的破土裝置有限，而且在刀盤受損時，更換刀盤不易，部分頂管機則無法更換刀盤，導緻頂管刀盤遇堅硬障礙物磨損嚴重後，無法繼續頂進，隻能采取開挖、回退等措施進行彌補，嚴重降低清障效率；
②工藝上仍存在一定挑戰，主要表現為刀盤切削能力不足，使得頂管破障能力有限，尤其是頂遇堅硬障礙物、岩石地層、複雜地層等。
可以預見，未來随着本身結構及工藝技術的改進與提高，頂管機清除障礙物能力也将不斷加強。
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