顶管技术论文十篇

顶管技术论文篇1

采煤面会因为顶板的断裂，它的支架阻力不能与岩梁的回转相抵抗，这样会引发大面积压垮工作面的情况，弄清采煤工作面时必须对岩层的性质和范围进行严格把关，及时准确的预测直接顶、老顶的断裂发展规律，加大对采煤首次放顶监测的预报，加强在现场顶板安全管理工作的效率。

初次检测技术由三部分组成：设置监测仪表要做到准确；对款雅进行综合全面的判断；根据判断需要一套现场技术的会诊，制定措施，完善保护制度。初次放顶距离。通过开采经验和矿压观测，坚硬顶板初次来压步距需要确定，在工作面推进时，加强人工挑顶力度，进行强制放顶。垮落高度。强制放顶就是用爆破的方法将顶板人为切断，使其冒落形成垫层以减弱顶板压力和冒落时产生的冲击载何荷。放顶方法在最初放顶时，采取小步距、密打眼的挑顶方式，以达到预期目的。

放顶检测仪表的主要工作方式是是顶板动态仪器，它的精确度非常高.在采煤工作面必要地方安设顶板动态仪，也可在初排和末排设置顶板动态仪进行检测。

二、初次放顶的管理

1.把好管理工作的关卡

生产矿长是回采工作面顶板管理的首要检测人，他的主要任务是引导第一次放顶，及时跟踪检查初次放顶的进展，解决首次放顶中存在的不安全因素，关于顶板管理工作要负起首要责任，而矿总工程师主要职责是技术管理方面，是制定的措施拥有科学性、指导性等，从技术上层层把关。采煤队的任务是加强工程质量力度，加强管理，切实做到安全生产。安全监督部门的职责是检查、监督工程措施的实施情况，检查安全隐患方面存在的问题，把好监督安全关卡。

2.做领导的跟班，及时处理发现的问题

要做好领导的跟班，需熟知有关的放顶规定，要懂得记录重要信息、会分析情况，做到亲自检查支柱的支撑力和工作阻力等方面的问题，了解工作面的支护质量核定办的动态情况。在初次放顶阶段，要加强观测，运用巡回检查法，发现问题及时处理，一定要确保观测数据的正确性，适时可以对存在隐患的地方提出一些有效的建议。放顶指导小组在检查时发现的问题，及时在现场整正。例如如下表1中所示，在处理相关问题和实施相应措施的时候应该做好措施管理，及时将贯彻情况进行记录。

3.引进先进机电设备

加大对煤矿机电设备的投入，对陈旧落后的机电设备进行及时的淘汰和更新，禁止使用淘汰的机电设备。严格按照机电设备的使用说明进行运行操作，避免机电设备的超负荷使用，减少由于机电设备故障带来的安全隐患。引进先进的机电设备，提高煤矿生产的机械化水平，使机电设备的整体性能得到提升，提高煤矿企业的生产效率。

4.提高机电安全管理人员的整体素质

大力引进专业人才对煤矿机电设备进行科学的管理，同时加强对现有管理人员的培训，提高管理人员的专业技术水平。煤矿企业要十分注重机电安全管理人员的能力和素质，定期对其进行培训，并采取应急演练的方式，提高安全管理人员的应变能力和处理突发事件的能力，全面提升机电安全管理人员的综合素质。

三、结论

顶管技术论文篇2

关键字：非开挖 导向钻进 顶管 泥水平衡

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1008-925X(2012)O8-0130-01

非开挖工程技术被广泛应用于穿越道路、河流、建筑物以及在闹市区、古迹保护区等不允许或不能开挖条件下进行电信、给排水管道、天然气管道等的铺设、更修和修复。由于该技术的综合成本低、施工周期短、环境影响小、不影响交通、施工安全性好等优势日益受到人们的青睐，在市政给排水管线、通信电缆、燃气管道等地下管线工程施工中得以广泛应用。随着我国经济的发展，大量新的管线需要兴建，大量旧的管线等待修复且人们对环境保护的日益重视，这些因素必将使非开挖技术得到蓬勃发展[1]。

1、非开挖技术概述

非开挖技术是利用微开挖或不开挖技术对地下管线、管道和地下电缆进行铺设、修复或更换的一门科学。现阶段施工中，非开挖技术主要分为导向钻进铺管和顶管掘进机铺管技术。

导向钻进铺管技术是采用定向钻机从河流或道路的一侧向另一侧钻孔，然后把要安装的设施从道路钻孔的一侧拖入到另一侧。其施工的特点是：①导向仪导向，快速高效准确；②钻孔方向易控制且施工场地要求简单；③导向探测与管线探测仪或管线雷达相结合可有效调整钻头，避开管线，适合复杂地层条件下施工。

顶管掘进机铺管技术是指借助主顶油缸等顶进设备，将工具管或掘进机从工作井穿越土层进入接收井，将紧随其后的工作管道依次连接并埋设在这两个井的管线土层中的敷设地下管线的施工方法[2]。在顶管施工中有3种平衡理论：气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。气压平衡又分全气压和局部气压平衡，气压式顶管施工的基本原理是以一定压力的压缩空气来平衡地下水压力、疏干地下水，从而保持挖掘面土体稳定；泥水平衡理论就是以含有一定量粘土的且具有一定相对密度的泥浆水充满掘进机的泥水舱并施加一定的压力，以平衡地下水压力和土压力的一种顶管施工理论；土压平衡理论的主要特征是在顶进过程中，利用掘进机土仓内的压力和螺旋输送机排土来平衡地下水压力和土压力[3]。下面结合实际工程阐述泥水平衡式顶管施工技术在供水管道工程中的应用。

2、工程概况

本工程为珠海市平岗泵站咸期供水配套工程第10.1标段Ф2444×22mm钢管顶管工程，管道全长1023米。顶管沿线设工作井一座（12#顶管工作井），设接收井两座(11#和13#接收井)。该工程管材选用Φ2444×22钢管，材质Q235B，单根管长初步定为6m，重量7.9t/根。钢管采用焊接连接。

本工程工作井和接收井采用沉井施工，顶管施工从12#工作井向两座接收井（11#、13#）进行顶进，一段长度为506m，另一段长度为517m。

3、工程地质条件

3.1 工作井处地质条件

两接收井分别位于东三闸南侧和东四闸南侧；工作井位于芭蕉地地面处，沉井所在位置地形较为平坦，地面高程在-0.86～0.5m之间。所处地层结构为二层，①层为耕土，黄褐色，由粉沙含粘土组成，含植物根茎，松散状态，层厚为0.6～2.5m，层底标高为0.5～-1.0m；②层为淤泥质粘土，灰黑色、深灰色，一般含大量粉细砂或贝壳碎屑，局部粉细砂与淤泥呈互层状，摇震反应快，较光滑，干强度高，韧性较低，呈饱和，流塑状态。层底标高为-15m～-40m之间，工作井和接收井底标高位于-9.90m。

3.2 顶管处地质条件

管线中心线高程按-7.80m，顶管穿越的地层为②层。层底标高为-15m～-40m之，厚度5.60～39.80m，层底高程-15～-40m。

4、施工方案

根据工程地质情况拟采用日产RASA公司DT型泥水平衡掘进机。该机型的刀盘可根据前方土压力的变化自动伸缩，伸缩的同时进泥量也随之变化，使前方平衡土压力始终保持定值，地下水可以通过进水量保持平衡同时保证地面沉降量最小。

4.1 施工顺序

测量放线基坑制作设备安装顶进、出土泥水分离注浆减阻测量、纠偏下管接口进入接收井取出机头全线测量、管内口抹浆密封拆除设备、顶管结束维修保养。

4.2关键施工措施

① 纠偏系统

纠偏系统是由四组纠偏油缸构成的，纠偏的控制是根据管道激光测量定位系统来决定的。在顶进过程中，激光经纬仪从始至终进行跟踪测量，激光纠偏系统随时根据激光点的左右上下进行纠偏。

② 顶管的排泥方案

由于顶管施工的距离长且管径大，排泥泵拟选用日本原装产品，它具有使泥水循环流动的功能，该设备设有旁通阀，其采用电动操作，一旦管道发生堵塞现象，屏幕操作台就可以显示，操作台的人员随即可以启动任何一只旁通阀进行冲洗管道，保证了排泥管道的畅通。

③中继间设置

本工程为长距离顶管施工，中继间的合理布置和启动是顶管成败的关键环节。据计算总控制顶力为2553T，主顶油缸选择每台300T，共6台，主顶装置总顶力为1800T。为了保证顶进顺利和工期完成，在517m和506m两段管道中加设4个铰连接中继间，每段需架设中继间2套，把这两段管道分成3个推进区间，同时控制好安放位置，在顶力达到主顶装置的50%时，及时安装第一个中继间。当顶力达到主顶装置70%时安装第二个中继间，中继间顶力按照每台1200T设计。

④ 减阻措施

在顶进过程中，采用注浆的方式使管道外壁形成泥浆套，从而降低顶进时的摩阻力。材料采用日本生产BIOS超强材料，该剂的优点为：高粘性、良好的抗渗透性、配制容易、经济环保。

5、结论及建议

1）根据实际的地质情况与设计要求，选择合理的非开挖技术手段进行施工。

2）当管道较长、高程控制要求精确且管径较大时，常采用顶管掘进机铺管技术。

3）在长距离顶管施工中需要合理布置中继间的位置和数量，将管道分成数段，分段向前推顶，分散了主千斤顶的顶力使每段管道所受顶力降到允许顶力范围内，同时可大幅降低施工成本。

参考文献：

[1]马保松.非开挖工程学[M].第一版，北京：人民交通出版社，2008

顶管技术论文篇3

【关键词】顶管施工，泥水平衡施工工艺，非开挖工程技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国的地下管线的需求量也在逐年增加。加之人们对环境保护意识的增强顶管技术将在我国地下管线的施工中起到越来越重要的地位和作用。通过先进技术的引入, 顶管施工得到飞跃性的发展。泥浆平衡法顶管施工技术也应运而生, 并得到广泛推广使用。下面我们就泥水平衡法的施工工艺进行讨论交流，旨在使我们的工程施工更加成熟与稳定

二、泥水平衡法顶管施工原理

泥水平衡顶管施工是一种非开挖施工方法，是不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的路线顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。随着科学技术的发展,顶管施工从原始的人工作业,发展到现在的机械作业,安全性及工作效率大大提高, 其中最为普遍的有气压、土压、泥水三种平衡理论, 已经成为当前市政行业顶管施工的主流,尤以泥水平衡法最为盛行,其理论为:以含有一定量粘土,且具有一定相对密度的泥水充满顶管掘进机的泥水舱,并对它施加一定的压力,以平衡地下水压力和土压力的一种顶管施工方法。

三、泥水平衡法顶管施工工艺

顶管施工工艺流程:（1）测量高程以及轴线，（2）挖顶管工作坑，设置顶进后背，安装好井内顶进辅顶管的导轨，（3）安装止水圈、割除洞口，（4）安装、调试主顶工作站（5）开动掘进机头刀盘，顶入机头及先导管，运出开挖泥土（6）下管、安装管节借助顶铁将管材顶进土体，（7）继续下管安装并且检测是否正常顶进，最后是掘进机顺利推进到接收井。这里我们详细讨论下面几项：

1.顶管工作坑

工作坑亦称竖井，其位置可根据地形、管线设计、地面障碍物等因素决定，是顶管施工现场设置的临时性设施。在顶进过程中，顶管的管节从外面吊入工作坑内安装顶进，管内的出土通过泥浆泵及排泥管道抽排到地面排泥场。工作坑中除安装有顶进系统外，还设有导轨、后背及后背墙、密封圈、排水坑等设备。

因顶管施工全过程需在工作坑中实施，顶管坑设计是否合理直接影响顶管施工，首先，为保证顶管施工方便及安全施工工作坑需采取防渗措施，常规做法采用水泥搅拌桩或拉森钢板桩闭水、防渗，避免顶管坑周围土体渗漏、流失引起坑边塌方；第二，顶管工作坑尺寸中宽度主要考虑顶进管材直径、两侧保留足够操作空间；长度要保证上一节管留置长度、管材长度及顶进设备长度等空间；第三，由于顶管施工全部顶力反力由顶管工作坑后背墙提供，后背墙设置要严格按照理论计算结合施工经验确保顶管施工不因后背墙破坏而无法进行。

2.顶管施工。针对不同的地质情况、施工条件和设计要求，选用与之适应的顶管施工方式，如何正确地选择顶管机和配套辅助设备，对于顶管施工来说将是非常关键的。

(1)顶管设备的选型。首先进行顶力计算,顶进力为初始顶进力与各种阻力之和。通过顶力计算,确定设备型号和类型。

(2)顶管测量控制。

根据测量控制点及整个工程的控制网在井周围布设一个高精度的控制网，用以测放、检查和修正工作井区和井下的测量点，如轴线点、井下的测量起始点和后视点等。测量平台置于井下顶管轴线上，靠近后靠背处，通过控制网将顶管测量起始点，并在井中布设2~3个稳固的后视点，以便互相校核。起始点对顶管测量精度至关重要，故井下测量平台要单独设置，不与管道、后靠背接触，不受顶管操作的影响，以保持其稳定性。

(3)顶管出洞、进洞施工。由于顶管的部分操作在工作井内进行，顶管过程中起始点和后视点发生位移是完全可能的，顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中,开始正常顶管前的过程,是顶管的关键工序, 也是容易发生事故的工序;顶管进洞:一段管道顶完，顶管机破进洞口封门进入接收井,并作好顶管机后一节管与进洞口的密封联接的过程。

(4)掘土及出土。泥水平衡顶管机前部切削土体,通过压力水进行充分搅拌后,变为泥水,通过泥水软管依靠污泥泵输送至工作井上部泥水沉淀池内。经过沉淀后,再通过高压水泵进入顶管机前部,尽量做到水资源的循环利用。

四.施工技术措施

(1)泥浆减阻。减阻泥浆采用一种由膨润土、粉末化学浆糊（CMC）、纯碱和水按一定比例配方组成的混合物质，该泥浆起减阻,这是确认无疑的。但是到目前为止,对触变的使用措施和性能认识还不够。有人认为,注浆量越多越好,所谓多注浆,要看泥浆注到什么部位上去,如土质很好不坍方的话,泥浆都能注到管外壁四周,形成一个泥浆环,在这种情况下多注点浆不会有什么坏处,如遇到沿线坍方或砂性土壤不但无任何好处而且会起反作用。

(2)中继间应用。

中继间是解决长距离顶进施工推力的最有效措施之一,依靠雌雄头之间密封橡胶圈止水, 顶管在砂性土层中顶进时, 流砂会不断进入中继间活动雌雄头间隙之间, 砂粒直接和密封圈产生摩擦, 极易被挤压划裂、摩损止水橡胶。

(3)在顶进过程中, 经常对顶进轴线进行测量, 检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。顶进结束时,及时利用注浆孔对管外壁充填水泥浆。

五.施工技术经济分析

泥水平衡法顶管施工技术在非开挖顶管施工技术中具有如下几个明显优点：

(1) 由于对所顶管道周围的土地改动很少，这样可以保持挖掘地区的安全稳定性，防止地面沉降较大;

(2)在进行长距离顶管施工时，因为泥水顶管施工时所需的总推力相对较小，这就大大提高了施工的简易性;

(3)施工条件要求低:在地下水压高，变化大且土质范围广等条件下都可以进行;

(4)施工技术偏精度较高，如今的纠偏技术已经达到了3.5度的水平;

(5)泥水平衡法顶管施工整个过程的经济性明显高于其他技术;

(6)泥水可输送废土，连续作用，进度很快。

由于非开挖顶技术的优越性主要体现在如下方面：不需要对地方建筑物进行拆迁，不影响地面交通，施工条件要求低，不需开挖路面，不会造成环境污染，不影响管道的沉降变形问题。所以，非开挖顶技术具有绿色环保，施工安全性能好，经济性高，施工高效安全等优点。

六、结束语

非开挖工程技术很好地解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，这对现代城市的发展与秩序运行是有巨大正面影响与意义，在城市建设和社会环境保护方面显现出了非常完美的一面。而非开挖施工中的泥浆平衡法顶管施工工艺更是非开挖施工工程技术中理论完善，技术成熟，设备先进的一项顶管施工方法，并且有着非常好的经济效益。

参考文献:

顶管技术论文篇4

关键词：排水管道顶管施工设计应用

Abstract: in the municipal engineering drainage pipe jacking construction design process must be clear of pipe jacking construction characteristics, design process, through to the cement balance method to design the analytical perspective technique problems, in order to ensure the perfect technology, meanwhile, technology application make preparation for construction, technical inspection application guidance to ensure the effectiveness of the application. The author in the construction process and experience of the construction characteristics and construction process analysis, on the basis of the exploration of pipe jacking construction characteristics and drainage pipe jacking construction design and application of the main points, to achieve the complete drainage construction has the important practical significance.

Keywords: drainage pipe jacking construction design applications

中图分类号： TU81文献标识码：A文章编号：

顶管施工技术是一种较好保护环境的敷设地下管线的非开挖技术，是排水或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。顶管施工技术的开发使得水利、市政等部门管道施工设计发展迅速，而且使得地下排水管道的施工设计有了更为坚实的技术支撑。

1 顶管施工的特点

该技术的优势就在于能够不破坏外层土结构，并且能够通过多种技术作用原理实现顶进、挤压、充填、施加气压等多种施工技术调控，自控自支护自平衡土压力，使顶进管壁与原地层紧密结合，并改变顶管沿线地下水的渗流方向和渗透作用，使顶管管线形成土体中的加筋体，与地层土体产生相互作用，从而也改善了沿线土体的变形状况，因此可以说顶管施工又是一种现代化的敷设地下管线的施工方法。其施工特点包括：（1）、虽然不会破坏外层土结构，但是还是对软土层有较好的施工保证；（2）、动工时不用大面积地无明挖土方；（3）、工程施工过程简单，所需设备少，会缩短工期，降低造价；（4）、适用于中型管道（l.5～2m)管道施工；（5）、大直径、超长顶进、纠偏困难。可穿越公路、铁路、河流、地面建筑物进行地下管道施工。（6）、可以在很深的地下铺设管道，适应范围广泛。

2 排水管道顶管施工设计

2.1排水管道顶管施工设计流程

排水管道顶管施工设计流程一般来说包括以下程序：开挖工作坑并支撑―安装后背墙―基础与导轨安装―顶管设备安装―顶进施工―砌井―闭水实验―回填―竣工验收顶管。具体来说施工顺序首先要先施工顶管工作井及接收井，后顶进管道，然后施工检查井的施工顺序。顶管工作并及接收井施工、管节制作、顶进施工、检查井施工尽可能平行交叉进行，以缩短工期。在这个过程中需要进行顶管工程力学参数顶力计算，计算公式为：F＝F0 F1

F0= a PeBC2 π／4

F1=RSL

F0――初始顶力（kN）

F0――管壁摩擦力（kN）

R――综合摩擦阻力（kpa），本工程取淤泥质土值 2；

S――管外周长（m），

L――推进长度（m），

a――综合系数，本工程取淤泥质土系数值1

pe――土仓的压力（kpa），

BC=管外径（m）

2.2 泥水平衡法

排水管道指汇集和排放污水、废水和雨水的管渠及其附属设施所组成的系统，包括干管、支管以及通往处理厂的管道，无论修建在街道上或其它任何地方，只要是起排水作用的管道，都应作为排水管道统计。排水管道主要为排除路面雨水到泵站内，如果是埋深较大的采用顶管法施工，管径可以选择为D800mm和D1000mm，管材为钢筋砼管；可以设两个顶管工作井和两个顶管接收井，顶管总长度279m,其中D800mm管道147m、D1000mm管道132m。最大顶进长度121m。在施工过程中往往会采用泥水平衡法施工，施工过程沿顶进方向70m左右挖一地下水观测井，及时测得观测数据，确定泥水压力，使泥水仓压力始终大于水压力。泥水初定参数：

泥水比重 1.15t/m3

泥水仓压力 255KPa

排泥流量 Q1=1.1m3／min

排泥流量 Q2=1.37m3／min

流量计设定 1.37m3／min。

3 排水管道顶管技术施工应用分析

3.1施工前的应用准备

（1）顶进管的选择

顶进管是进行排水管道顶管施工的关键设备，对于排水管道的设计施工而言顶进管多数会选用钢筋砼管，这种管抗腐蚀效果明显，适合在排水管中使用。对于顶进管的材质选择也要考虑到施工地段的情况，如果适合钢管材料也可以选择成本价格较低的钢管构造材质。而对于顶进管的的直径选择首先要确定内径，对于不同的排水管道要求，内径的选择要根据工程要求而进行恰当地选择。一般管内径不小于500mm。而对于顶进管的长度选择则要考虑到施工的线路问题，如果路线设计有偏离情况发生就要选择较长的顶管，反之，则可以选择较短的顶管。另外，一般情况下，管长度须相对于管径来衡量，当L／D外≤1.10时，为短管；当L／D外=1.15时，为标准管；当L／D外≥2..10时为长管。短管适合使用在线路曲折的地段，而长管适合使用于土质较好的施工地段。

（2）施工前的技术准备

顶管法施工前的准备工作很多，恰当有效的准备工作是保证施工质量的前提。首先，要选择好技术措施，顶管法施工是一种不开槽的管道铺设方法，基本上是边挖土，边开动顶镐，所以必须要对施工线路进行反复地核对查实，保证线路施工设计能够完美。其次，对于排水管道而言，多数的排水管道的顶管埋土较深，所以要对施工地段的地质、水文进行调查，保证施工不会破坏当地的水文地质。另外，施工技术要做出周密的规格规范要求，一般来说下管前，要严格检查管材，不合格的管材应剔除，不得使用。总之，对施工的各项技术指标都应该有周密的考虑，以保证施工的顺利进行。

3.2顶管施工的检验

顶管施工的检验要执行《给水排水管道施工及验收规范》（GB50268-97），规范中规定管道渗漏的检验方法采用闭水试验（行业标准CJJ3-90规定相同），这种质量检验方法和标准能够反映一般工程质量情况的评价和要求。对具体的检验方法来说包括这样几方面内容：作好工程质量标准规定，运用常规检查方法和仪器测量方法（经纬仪、水准仪及钢尺丈量）进行测量，结合工程施工经验和工程地质资料，认真观测第一顶段施工情况进行分析考虑，严格施工，不断提高工程质量。对于施工过程中需要注意这样两点问题：（1）管道顶进应连续作业。（2）管道顶进过程中如果出现工具管前有遇到障碍；顶铁发生扭曲现象；管位偏差过大且校正无效；顶力超过管端的允许顶力；接缝中漏泥浆等现象时必须暂停顶进，及时处理。

总之，为了保证排水管道项管施工设计完善及应用过程的实效明显，必须要明确项管施工的特点、设计流程，通过对水泥平衡法的解析来透视技术设计问题。在保证技术完美的同时，对技术应用做出施工准备、技术检验的应用指导，以全面的技术规范来保证排水管道施工的技术质量。

参考文献

顶管技术论文篇5

关键词：顶管技术；市政工程；给排水工程

顶管技术是一项集电子技术、冶金、地质学、以及化学等多种学科为一体的综合型建筑工程。近年来，顶管施工技术在建筑行业得到广泛的应用及发展，尤其是是在市政工程的建设中，得到更加广泛的应用。由于顶管技术不需要挖开地面，在地下进行管道以及公路、铁路的建筑与维修，减少对城市的污染，提高经济和社会效益，因而受到广泛建筑开发商和施工单位的青睐。

1顶管技术在市政工程中的应用

1.1适用范围

（1）在城市中心地区，或商业繁华街道，以及城市建设中遇到无法迁移或不能实施大型开挖的文物古迹遗址等特殊地段，对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时，一般是采用管径80―600mm的地下埋管工程可使用顶管法施工。

（2）在敷设城市污水管道直径大于500mm时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基础时，可使用顶管法施工作业。

1.2顶管技术在市政管网中的应用

目前，在城市管网施工时，许多城市都存在马路反复开挖的现象，严重妨碍了市区的交通，困扰了居民生活，缩短了路面的寿命。配套的电讯、自来水、煤气、排水、路灯、城市坐标、候车亭、广告箱、路牌、电话亭、治安岗亭等都要发生反复拆建才行，这无疑增加了对城市设施的破坏和施工的难度，城市这方面的问题显得尤其突。

1.3顶管施工技术在市政管网中的应用主要包括

旧城改造过程中，由于多年形成的各种管网相互交错，很多管线地下位置不明，原始资料丢失或不全等因素，市政管网铺设时无法对地面进行有效开挖；城市架空线路遇交通干线、繁华街道、文物古迹，铁路或江河阻截，需转入地下过渡；当污水管道直径较大(100mm以上)，而施工现场周边环境受限，无法采用明沟开挖来埋管施工管道。

2顶管施工技术的效益特征

顶管敷设管道施工技术特别适用于大中型管径的非开挖埋设，具有经济、高效、保护环境的综合功能。采用该技术施工，既能节约一定的征地拆迁费用，又可减少环境污染和对道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。

这种技术具有的优势包括：不用开挖地面，尤其是城市道路；不用拆迁征地，不会破坏地面建筑物；不影响正常的城市交通秩序；不破坏地表植被和周边环境；施工过程不受气候和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，无建筑垃圾污染，并且综合造价低等。

3顶管技术施工要点及注意事项

3.1采用触变泥浆，向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力，泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。利用泥浆套的支承作用，减少粉质粘土坍塌，形成的地层流失，以控制地面沉降。对顶管机头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆，在中继间和中部管节处须跟踪补浆，泥浆的实际用量要比理论用量大得多，一般可达到理论值的4―5倍。通过以上压浆措施，达到预期效果。

3.2顶进中须严格按设计线路顶进，可利用削土刀盘上可伸缩的超提刀，结合千斤顶编组进行纠偏。经常对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下，每顶进1节混凝土管节测量1次，在出洞、纠偏、到达终点前，适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。通过及时纠偏相邻管间错口

3.3洞口止水，顶管工程中，为使管子能顺利从工作井内出洞，一般采取工作井预留洞口比管节外径略大些(一般为100mm)的方式，顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭，我们采用的洞口止水方法是在沉井制作时，预先在洞口预埋一个10mm厚钢法兰，在钢法兰上焊接螺栓，安装16mm厚橡胶法兰，用10mm厚钢压板压紧，在完成的顶管中，未发现地下水和泥砂流入工作井内，同时橡胶法兰和压板可以回收。

3.4进出洞是项管施工中的一道重要工序，因为穿墙后掘进机方向的准确与否将会给以后管道的方向控制和井内管节的拼装工作带来影响。穿墙时，首先要防止井外的泥水大量涌入井内，严防塌方和流沙，本工程管道位于粉质粘土层较松散，在水位下呈流塑状，则必须在管子顶进方向距离工作井边一定范围，对整个土体进行改良或加固，采用井点降水措施，以提高这部分土体的强度，防止掘进机出洞时塌方。其次要使管道不偏离轴线，顶进方向要准确。

3.5在建筑物密集处和路面上须作监测布置，观测地表变形和土移，有效避免房屋开裂和路面沉降。

3.6顶进中遇障碍物后的顶进处理，成为困扰施工的难题，如突遇大量埋木、石块及老河道驳坎等等，都需现场研究给出解决的技术措施。顶管施工和市政工程中，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中尤显重要。顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的，相对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。从根本上改变了城市管网乱挖现象；另外一方面从切实保护环境人手，加大推广顶管施工技术力度势在必行。可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑。

3.7顶管进程中遭遇障碍物的处理方法

（1）对长距离中风化或微风化地质的处理。顶管施工并不是在什么情况下都能顺利顶进的，当顶管施工遇到中风化和微风化的地质结构时，不管是人工顶管或是机械项管都很难顶进，故在顶管设计时应仔细分析地质钻探资料，对出现中风化及微风化的地质结构进行特殊处理。对长距离、深度较大的中风化和微风化地质可采用暗挖隧洞施工；位于规划建设区内的中风化及微风化地质，根据情况采用大开挖施工或支护开挖施工。

（2）采用破岩井处理孤石。由于钻探是隔一定距离钻一个钻孔，很难完全准确反映地下的地质情况，故在顶管设计时即使地质钻探资料中没有中风化和微风化地层，但在实际顶进过程中也有可能遇到中风化或微风化的石头。当遇到石头时应对此处重新加密钻探，探清地下地质情况，如果有长距离的中风化或微风化地质，可采用大开挖施工或支护开挖施工方法；若遇到孤石，应根据孤石大小设置破岩井，从地面设竖井取石后继续顶进。

4总结

顶管过程是一个复杂的力学过程，它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。顶管施工技术是在不稳定及饱和土层中以最小的破坏和最大的保护环境的特点，解决了市政给排水网管的难题，顶管技术适用于各种复杂的城市地形，顶管技术的出现为建设和谐安宁的城市和加速城区建设创造了机会。

参考文献：

【1】李健．顶管施工法的技术特点分析【J】，筑路机械与施工机械化．2006(07)．

【2】周民强．顶管施工技术【J】．甘肃水利水电技术，2005(01)．

顶管技术论文篇6

关键词：建筑工程；顶管；施工

0 引言

地下管网是城市基础设施的重要组成部分，日夜肩负着传送信息和能量的重要任务。为城市处理污水的系统、自来水、煤气、电力和通讯设施等等都属于地下管网之内，要对上述市政设施进行改建、新建、扩建，需要工程技术人员进行安全的管道安装。传统的挖槽埋管地下管线施工技术由于对地面交通影响较大，使本来就拥挤繁忙的城市交通如同雪上加霜，同时给市民工作、生活带来许多不便，特别在人口稠密的城市和交通拥挤的地区以及不允许开挖的地段，这个矛盾就更加突出。市政工程如何使这些安装工程对城市的影响减至最小，如何尽可能减少对人们日常生活的影响。已经成了一个迫切解决的问题。

非开挖技术将完全能解决这些难题，提供安全及经济的施工方法。非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换的工艺。顶管技术就是在这种情况下发展起来的一种非开挖技术，其在国外已广泛使用，在国内也已逐渐普及。随着顶管技术在市政工程的广泛运用，本论文主要讨论在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题，值得施工技术人员重视，并以此和同行共享。

1 顶管施工的特点

顶管法又称为非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，投资和工期将大大节省。同时，顶管施工技术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏，属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工法由于其上述多方面的优点，在市政工程中尤其是在市政管线工程中得到了广泛地应用。概括起来，顶管施工技术具有几大方面的优点：施工面由线缩成点，占地面积小；地面活动不受施工影响，对交通干扰小；噪音和震动低，城市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有管线及构筑物的使用：可以在很深的地下或水下敷设管道，可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物，减少沿线的拆迁工作量，降低工程造价。

2 顶管技术施工应用分析

2.1顶进管的选择一般选用钢筋砼管如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程，特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。①顶进管直径的选择：顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径，根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚，进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人，所以一般管内径不小于500mm；②顶进管长度的选择：顶进管的长度对项管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。

一般情况下，管长度须相对于管径来衡量，当L/D外≤1.10时，为短管：当L/D外=1.15时，为标准管：当IJD外≥2.10时为长管。

2.2顶管施工的前期准备① 现场平面布置：平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下：②顶管机进、出洞处以及后靠土体加固：为确保顶管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失，必须在工作井安装止水装置。

2.3顶管施工的工艺：是指利用顶进设备将预制成椭圆形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。

2.3.1顶管井的设计：顶管井分工作井与接收井两种，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等，后者则大多为矩形，它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形。

2.3.2顶管施工工序：①穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施如下：1）穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；2）为确保穿墙子L外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；3）穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；4）闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环，要求具有较高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。②顶管出洞：顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题，顶管出洞，即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程，是顶管技术中的关键工序，也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜，应采取工具管调零，在工具管下的井壁上加设支撑，若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。③注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。在施工中，首先对顶管机头尾部压浆，并要与顶进工作同步，然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。④ 顶管纠偏.纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组方法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩，反之亦然。

2.3.3顶进过程遇地下障碍物的处理措施：① 孤石：如所选用的土压平衡机头直径较小，前端没有检查孔，在顶进过程中，碰到软土中的孤石，当多次调整机头自身操作也无法再继续顶进时，应停止顶进，用开挖的方法来排除孤石，待排除孤石后，继续顶进。② 混凝土、砖墙：一般来说，对于小体积的C30以下的混凝土、砖墙均可以切削。具体操作时降低顶进速度，减少每次切削，通过仪表随时注意观察刀盘电机的电流大小，另外切削扭矩也会使机头产生扭转，应不断改变刀盘旋转方向，使机头不至扭转过大。③ 如遇机型利用自身操作也无法穿越障碍物时，应停止顶进用钢套筒或开挖的方法来排除，待障碍物排除后，再重新顶进。如果顶管作业穿越道路底下而遇到上述情况且无法采取开挖的方式排除障碍物时，则采取反向（由接收井向工作井方向）人工顶管的方法来解决，但需做好足够的安全措施。

3 膨润土悬浮液在疏松土层中的应用

在无粘性的疏松土层中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂砾土中，若不采取其它辅助措施，土层由于本身极不稳定，以致在刃脚推进之后立刻就会坍落在管壁上。所以对这类土壤来说，膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要意义。为了起到这种支承作用，先决条件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮漓在砂砾上中的特性。充满孔隙，并继续在其中流动。流速取决于孔隙的横断面与悬浮液的流变特性，同时也取决于压浆压力。因此为了在同样的压浆压力下达刭相同的渗入深度，在孔隙横断面很小的细粒土层中便需要低流限的悬浮液，面孔隙横断面较大的粒粒土层则需要高流限的悬浮液。在克服流动阻力的过程中，压浆压力随着渗入深度的增加而成比例地衰减，所以相应每一种压浆压力，都有一个完全确定的渗入深度。尽管就某种场合来说，随着管子的推进同时在管子整个圆周上和管路全部长度上均匀地压浆证明是相宜的，而在另一些场合下，正确的方法则又可能是分段压浆。例如现已得知，在管子下半部，膨润土在顶进过程中比静止状态下更容易流出，而上半部的压浆则是在管路静止的情况下更容易进行。静止状态的管道以其全部很大的重量沉落于底部。这样便在管道的顶部形成了小空隙，或者至少是形成了一个压力较低的区域。因而在这种状态下，膨澜土在管项处比在管底部更容易流出。反之，在顶压力和浮力同时作用下，管道有向上拱起的倾向。这时管道离地升起，于是管底下方便形成了一个低压区，致使膨润土更加容易渗入其中并均匀地散开。

4 顶进管在膨润土悬浮浪中受到的浮力

只要顶进管在整个圆周上被膨润土悬浮液所包围，浮力定律便对它有效，即使悬浮液层的厚度很小也同样如此。在钢筋混凝土管情况下，浮力均为管子自重的1.4倍。这样，只要通过正确地压人膨润土悬浮液，从而在土层中围绕顶进管形成一个支承环带，并保持悬浮液压力等于土压力，于是管子就会在膨润土悬浮液中漂浮起来。为此必需的前提在于悬浮液应是液体状态的，亦即呈现为表观流限相应较低的溶胶状态。在悬浮液的膨润土含量低到接近运动状态下的稳定极限时，这个条件便能得到满足。浮力可使管外璧摩阻力减小，因为管底部由于自重产生的法向力减少了。这一效果首先会对大直径管子的长距离推顶产生有利的影响

5 结语

顶管设计在市政工程中，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程设计中显得尤为重要。在特定工程条件下，相对与开槽埋管更具优越性。时代要前进，城市要发展。市政设施配套完善，地下各种管道建设将会大量增加，顶管设计和施工也会增多。管径加大，长度加长，有直有曲，种类繁多，这将是今后大城市顶管施工的发展趋势。因此，我们要重视这个良机，进一步地完善和提高我们的顶管设计和施工技术，使之综合施工技术达到国际水平。

参考文献：

[1] 葛金科，沈水龙，许烨霜.现代顶管施工技术及工程实例[D].中国建筑工业出版社，2009.

顶管技术论文篇7

【关键词】顶管技术；给排水管道；方案设计；管理深化

0.前言

城市基础设施建设的发展，离不开对其地下给排水管系统的应用，这是城市进行排污、供水等环节的运作的基础，为了满足城市建设的需要，我们要进行其相关管道系统的健全。

1.关于顶管施工环节的分析

在传统的顶管施工过程中，其相关施工技术的运作，不能保证地面交通的稳定运行，导致了一系列的问题的出现，不利于交通系统的稳定发展，对居民的日常生活带来了极大的困恼。随着经济的发展，管道施工技术的完善，新型的顶管施工建设系统逐渐健全，这满足日常工作的需要，可以有效缓解日常交通运作的不便，促进其相关问题的解决，通过对非开挖技术的应用，保证其施工方法完善，确保其施工系统的健全。非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换的工艺。顶管技术就是在这种情况下发展起来的一种非开挖技术，其在国外已广泛使用，在国内也已逐渐普及。随着顶管技术在市政工程的广泛运用，本论文主要讨论在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题，值得施工技术人员重视，并以此和同行共享。

顶管模式我们也称作非开挖管道敷设技术，它不需要进行相关环节的开挖，实现对地下构筑物环节相关问题的解决，其突破了开挖敷设技术的局限性，实现了工程的投资环节的优化，满足了工程的发展需要，这种施工方法具备一系列的优势得到了大范围的应用，比如对其噪音环节的控制，确保其粉尘的减少，确保其施工区域的自身交通系统的稳定运行，降低对周边环境的干扰，具备无污染、高质量、效率高的特点，有利于其市政给排水管线工程的稳定发展。顶管施工技术具有几大方面的优点：施工面由线缩成点，占地面积小；地面活动不受施工影响，对交通干扰小；噪音和震动低，城市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有管线及构筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷设管道，可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物，减少沿线的拆迁工作量，降低工程造价，其主要缺点是施工技术难度较高，需要详细的工程地质和水文地质勘探资料。

2.关于顶管技术施工措施的深化

（1）为了满足市政工作的需要，我们要进行顶进管环节的优化，实现对其钢筋砼管的有效应用，避免一系列的质量问题的产生。对于没有腐蚀要求的环节，我们可以进行钢管的应用，在此过程中，我们要进行钢筋砼管的规格环节的有效设计，确保其配筋环节、应力验算环节的优化，以满足钢筋砼的施工规范需哟啊，通过对其相关技术制度规范的遵守，确保其顶进管的直径的有效选择，以满足实际工程的发展需要，确保其内径环节、外径环节、砼管的配筋及其壁厚环节的控制。顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数，取得良好的效果，但随着管长度的增长，如果偏离原定的路线，使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。反之，在直线上推顶很短的管也较困难，因为短管比较容易向周围土层中挤入，致使整个管列呈蛇形弯曲，这便降低了管路顶进的可控性。

在此过程中，我们要确保其平面总体布置环节的优化，确保其自动控制室、管片堆场、起重设备等的优化，确保其注水系统及其相关环节的布置，满足工程的发展需要。在施法工作井内进行相关顶进设备的规范，确保其工作井边侧设置环节的优化，实现对其相关人员的有效应用，避免一系列的安全事故的发展。促进其顶管机出洞的安全性，实现对其高压旋喷桩的加固应用，避免一系列的泥水流失现象的发展，确保其洞口止水装置的稳定运行。顶管施工又称为顶进法施工，是指利用顶进设备将预制的箱形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。

（2）顶管井分为两个模式，分别是接收井及其工作井模式，其顶管井的建造结构也是比较多的，一般情况下，钢筋混凝土结构的应用是比较广泛的。其工作井的结构形式主要有单排孔井及其单孔井。单孔井主要有矩形、圆形等，单排孔井主要有矩形，这是它主要的模式。这些结构的受力性能也是不同的，我们要根据实际工作的需要，进行相关环节的优化。为了满足工程的发展需要，我们在井内进行内支撑的设计，确保其结构受力的改善，确保其建造过程中的完善，在此过程中，我们要进行工作井的双向顶进设计环节的优化，以满足实际工作的需要。打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施如下：a穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；b为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；c穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；d闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水，本工程采用止水法兰加压板，中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环。

为了保证顶管作业系统的完善，我们要进行顶管出洞环节的优化，促进该环节的稳定运行，满足工程的发展需要。在此过程中，我们要进行顶管技术环节的优化，避免一系列的安全事故的发展，这需要我们进行管线偏斜现象的避免，促进其工具的有效应用，保证其支撑环节的优化。若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏，工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆保护套，起到支撑地层，减少地面沉降，减少顶进阻力的作用。

在工作过程中，我们也要进行顶进工作环节的协调运行，确保其混凝土管道的正常施工，避免出现一系列的泥浆损失，确保其注浆工序的完善。相对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。从根本上改变了城市管网乱挖现象；另外一方面从切实做到保护环境入手，加大推广顶管施工技术力度势在必行。

3.结语

为了满足城市的供排水工程的应用，我们要进行非开挖技术的应用，确保该系统的内部环节的有效协调，促进城市经济建设的稳定发展。【参考文献】

[1][德]马·谢尔勒著，漆平生，杨顺喜，李周译.顶管工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1983.

顶管技术论文篇8

【关键词】顶管；市政；地下管线

中图分类号： TU99 文献标识码： A

引言：市政工程多数位于老城区内，老城区内人流量大、建筑物密集，地下管线施工受各种障碍物的制约，大开挖施工难度较大，经常需采用顶管施工，以保证地下管线顺利实施。目前，顶管在国内应用比较广泛，已经成为工程建设的一种重要施工手段。

顶管是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层来进行地下管线的铺设，以绕开一些地下管线或障碍物。顶管施工最突出的特点就是适应性问题。针对不同的地质情况、施工条件和设计要求，选用与之适应的顶管施工方式，如何正确地选择顶管机和配套辅助设备，对于顶管施工来说将是非常关键。

1.工程现状介绍

本文以五河县国防路工程为例，阐述顶管工程在市政工程中的应用。

工程现状：国防路做为五河县老城区内贯通南北的重要交通干道，是城市骨干路网的重要组成部分。国防路两侧以商业、居住为主。现状道路宽40米，全长2公里，双向4车道，水泥混凝土路面。国防路现状排水管道为合流制，管道管径为DN600-800。

2.道路改造方案：

（1）考虑到道路两侧建筑物密集，且紧挨道路红线，道路无拓宽条件，因此我院对国防路进行改造设计，全线仍按双向4车道标准设计，沥青混凝土面层。

（2）人行道内侧现状行道树长势良好，予以保留利用，既保护环境又节约工程投资。

（3）根据路面检测报告，现状老路破损严重，无法利用，因此设计拆除老路混凝土面层。为节约投资造价，拟利用老路机动车道基层，对机动车道基层找平后，进行加铺水稳和沥青面层。

3.工程地质条件

道路沿线勘探资料，现状道路沿线地层分为4层，自上而下分别叙述如下：

①1层路面结构层：厚度为0.50～0.60m。主要由下述组成：

a：混凝土路面，厚度为0.20-0.30m；

b：碎石、粉煤灰：厚度0.30～0.50m；

①2层素填土：灰色、灰黄色，厚度1.20～9.00m。

②层低液限粘土：灰色、 黄灰色,软塑～流塑状态。层厚不均匀，分布于大部分场地，厚度为0.70～10.80，地基承载力为80kpa，工程特性差，不宜直接作为路基。

③层低液限粘土：灰、褐色、黄褐等色，可塑～硬塑，含少量铁锰结核，层厚不均匀，分布于部分场地。本次勘察未揭穿此层，揭露最大层厚3.00m。

④层高液限粘土：黄褐色，可塑～硬塑状态，含铁锰结核。本次勘察未揭穿此层，揭露最大层厚4.20m。

4.排水设计方案

结合道路改造方案和地勘资料，制定本次雨污水管道的设计方案。

（1）排水管道管径及埋深的确定：本次设计排水设计按照雨污分流原则，全线新建雨、污水管道。本次设计雨水管道管径为DN400-DN1200，埋深为1.5-2.8米；设计污水管道管径为DN800，埋深为3.5-5.2米。

（2）排水管道布设位置：为避让现状机动车道和行道树，管线敷设需避让现状机动车道，其中雨污水管位于非机动车道下，其余市政管道位于人行道下。

（3）排水管道施工方案选择：结合地勘报告，本次设计污水管道大部分路段位于②层低液限粘土，地基承载力较低，呈可塑～硬塑状态，厚度为0.70～10.80。雨水管道埋深较浅，无法采用顶管施工，建议采用大开挖施工。

污水管道埋深较大，对大开挖和顶管两种施工方案进行比较：

a.大开挖施工方案：开挖放坡会影响现状行道树和机动车道底基层;管道开挖沟槽较深，且地质条件较差，容易塌方，需采用拉森钢板桩支护等措施；影响路面交通；影响其他管线施工；工期较短；造价较高。

b. 顶管施工方案：工作坑和接收坑采用沉井施工，开挖面很小，不会影响现状行道树和机动车道底基层;不需再增加其它支护措施；不影响路面交通；不影响其他管线施工；工期较长；造价较高。

综上比较，（1）正常的大开挖造价较低，但是本项目由于地质条件较差，增加了拉森钢板桩等支护费用，最终大开挖施工和顶管施工价格基本一致，因此顶管方案除工期较长，其它各项指标均优于大开挖施工方案。（2）本工程位于老城区内，地下管线和地上构筑物较多，大开挖施工难度非常大，为了保护现状地下管线和地上构筑物，需尽量缩小开挖断面，减小对周边环境的影响，采用顶管施工也是必要的。

因此污水管道建议采用顶管施工。顶管管材采用DN800的Ⅲ级钢筋混凝土，接口采用F型钢承口，全线共设置20座工作井和19座接收井。

5.顶管施工要点

在顶管施工中，设计单位进行全程跟踪服务，及时根据现场出现的具体问题制定有针对性的施工措施，保证污水管道按时完工，也为其他管材的铺设和道路路面的铺设提供了良好的条件，最终使整个工程顺利完工。

顶管施工要点主要包含以下几个方面：

（1）、在顶管施工前必须组织召开深基坑专家论证会，对施工单位提供的工作井和接收井结构图纸、顶管施工组织方案进行论证，保证整个施工方案安全合理，才能组织施工。

（2）、顶管工作坑开挖要依照施工方案及具体环境进行，本工程工作井和接受井均为圆形结构，设计采用沉井施工，最大程度的减少对周边环境的影响，并保证良好的结构强度。工作坑除安装顶管的机具设备后背、导轨、顶进管节以外，还要有利于向坑外出土和作业人员的操作。本工程地下水丰富，要设置集水坑及排水设施，工作坑需及时封底。 （3）、顶进后背：后背的坚固与否直接影响顶管的效果，所以，后背所具有的能力必须能满足最大顶力的需要，后背由后背桩及后背梁，后背桩后面的夯实土所组成，后背桩一般以钢轨代替，埋入坑底以下1.5m左右，桩后填土分层夯实，后背桩平面垂直于顶进方向的轴线，钢制后背梁放在桩前的导轨上。

（4）、安装顶进设备和管节：千斤顶安在后背梁与管节之间，管节后端和千斤顶之间有专用钢护圈及麻辨或橡胶垫对混凝土管端保护，管外壁涂石蜡做剂，减少顶进摩阻力，千斤顶通过传力柱将管节顶入路基。（5）、挖土、顶进、测量及纠偏：设备安装后经试运转无异常即可掏土顶进，掏土视土质及管顶上部覆土厚度而掌握进尺深度，土质较密而且覆土较厚，有利于形成卸力拱，可以适当多挖，土质松散或覆土厚度较小，则要少挖，挖土直径不可超过管节的外径。

6.结束语

顶管技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的老城区是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。顶管是一种经济合理、技术可行的新型的生态型施工技术，需要积极推广顶管技术，并不断完善顶管理论研究，使其适应更多的地质环境，在城市建设中发挥更大的作用。

参考文献：

[1]甄彬.刍议市政排水管网的顶管技术.四川建材.人民交通出版社.2012(3).

[2]冯天伟.顶管施工技术的应用与分析.天津建设科技.2013(3).

[3]肖军.顶管技术在市政给排水施工中的应用刍议.华东科技：学术版.2013(7).

[4]吴荣荣 罗漪.复杂地质情况工程顶管掘进机的选型分析.福建建筑.2013(6).

顶管技术论文篇9

关键词：市政工程；给排水施工；顶管技术；概况；施工准备；施工流程；顶管选择

一、顶管技术的概况

作为市政工程建设的重要技术，顶管技术属于非开挖掘进式施工，现阶段顶管施工中气压平衡、泥水平衡及土压平衡理论为其顶管施工的三种平衡理论。作为一种地下管道施工方式，顶管施工无需进行面层开挖，在公路、铁道及地下管线等方面可以有效穿越。主顶油缸、管道间中继间等为顶管施工的主要推动力，要求从工作井将工具管、掘进机向土层穿越，并向接收井内推进，随后起吊。并及时在相邻2井间埋设管道，进而达到地下管道非开挖敷设的作用。市政工程施工中，顶管技术的应用优势在于对施工附近环境影响小或无影响，不需要较大的施工场地及噪音污染小等。同时地下作业深度高，与开挖埋管施工相比，具有显著优势。

二、市政工程给排水施工中顶管技术的施工准备

1、顶管选择

市政工程给排水施工因具有特殊性、复杂性，顶管技术应用中必须准确确定所需顶管的直径、材质及长度等。一般遵循市政工程性质进行顶管直径、内径的确定，在内径确定的前提下，通过顶管荷载作用，进行混凝土管配筋、壁厚等内容的确定，要求顶管内径控制在500毫米以下。在选择顶管材料时，应对其抗腐蚀能力进行充分考虑，如利用钢管施工，必须遵循钢管混凝土管的施工指标验算钢筋混凝土管的应力。在选择顶管长度时，必须对顶管的具体使用情况进行充分考虑，只有确定顶管长度才能有效控制整个工程的质量，进而达到市政工程给排水施工成本降低的作用。长管一般应用于直线推顶施工中，这种情况下，必须对顶管拼装次数进行有效降低，如出现不断增加顶管长度的情况，在铺设顶管时，将导致路线与设计路线偏离的现象，为此增加恢复路线的施工难度。

2、顶管施工前期准备

市政给排水工程必须在地下埋设管道，为此，施工前期必须做好施工准备工作，才能降低后期施工的难度。要求施工人员遵循施工现场的具体情况，如地质、水文等，进行施工材料的合理选择。并对材料质量进行严格把关。

三、市政工程给排水施工中顶管技术的施工流程

作为市政工程给排水施工的重点，顶管施工过程中，施工单位必须重视其施工流程的规范性。通过对市政工程顶管选择的深入分析，可对给排水顶管施工各项指标进行充分认识，在做好各项施工准备工作的基础上，必须对施工各个环节进行质量控制，只有这样才能降低施工的风险性，达到提升工程质量的目的。

1、穿墙前注浆止水处理

选用压浆止水的方式在顶管工作井穿墙前进行有效处理。一般采取石灰、水泥及粘土等作为注浆材料进行浆液搅拌，2：1：3为石灰、水泥及粘土的配合比例。同时，充分混合注浆液和土体材料，4×4m范围为洞口搅拌位置，进行保证工具头出洞的顺利性，并达到止水与挡土的目的。

2、穿墙

穿墙闷板打开后应将工具管向井外顶出，并进行穿墙止水装置的安装。将纸筋粘土、水泥粘土（低强度）在穿墙管内填实，确保其密实度符合施工规定，以此达到临时挡土、止水的目的。为保证穿墙孔外相应距离内具有稳定的土体，可选用注浆固结的方式在工作井工具管穿墙前对穿墙管外侧进行施工。穿墙前期必须及时处理产生的各种问题。开启闷板后，应及时进行工具管推进作业，并做好穿墙止水，一般选用的措施为止水法兰加压板，并将天然优质橡胶止水板环（20毫米）设置在中间位置，这种材料的拉伸率、耐磨性较强，利用管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置，避免穿墙管外侧土体时间过长，导致扰动流变等情况的大量出现。

3、顶管出洞

作为顶管施工的重要环节，顶管出洞是指由工作井内顶管机及第一节管子破出洞口封门进入土内。为避免管线偏移情况的出现，可利用工具管进行适当调整，并将支撑设置在工具管下的井壁上，如出现下移情况，必须及时通过主顶油缸进行调整，同时应将一个初始角设置在工具管出洞前。

4、注浆减阻

利用压注触变泥浆对管道附近缝隙进行充分填充，进而形成泥浆保护套，并对地层进行支撑，达到地面沉降降低及顶进阻力降低的目的。市政工程给排水施工过程中应对顶管机头、尾部先进行压浆施工，并同时进行顶进施工。随后补浆作业必须在中续间、混凝土管道施工位置进行，进而对顶进泥浆损失加以弥补。

5、顶管纠偏

当机头与设计轴线方向出现偏差，可在其后部设置纠偏千斤顶组，通过该设备对机头端面方向进行调整，施工过程中，应降低偏差率，严格遵循设计轴线进行管道顶进施工。一般情况下，纠偏千斤顶组所需的设备为4台，在施工作业时，可利用左伸右缩的方式纠正管道左偏。小角度分级逐步进行顶进施工，并随时对其偏差情况加以重视。如旋转情况出现在顶管机头位置，可在管内相反方向进行压重块的增加，也可以将旋转纠正力矩设置在中间站位置，以此达到纠偏的作用。

四、结束语

综上所述，随着社会经济的快速发展及科学技术的不断进步，我国城市化建设水平也越来越高，市政工程给排水施工作为提升城市发展的重要工程，其施工技术水平的高低将直接影响到市政工程的整体质量。为此，施工单位必须重视顶管技术在给排水施工中的应用，在做好各项施工准备工作的基础上，规范施工流程，为市政工程建设、国民经济发展提供一份强有力的保障。

参考文献

[1] 王圣成. 市政工程给排水施工中顶管技术的应用分析[J]. 中华民居（下旬刊）. 2014（03）

[2] 刘金龙，郭鹏. 谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊）. 2011（02）

顶管技术论文篇10

关键词：顶管技术；市政工程；给排水

顶管技术是一项集电子技术、冶金、地质学、以及化学等多种学科为一体的综合型建筑工程。近年来，顶管施工技术在建筑行业得到广泛的应用及发展，尤其是是在市政工程的建设中，得到更加广泛的应用。由于顶管技术不需要挖开地面，在地下进行管道以及公路、铁路的建筑与维修，减少对城市的污染，提高经济和社会效益，因而受到广泛建筑开发商和施工单位的青睐。

1顶管技术在市政工程中的应用

1.1适用范围

1.1.1在城市中心地区，或商业繁华街道，以及城市建设中遇到无法迁移或不能实施大型开挖的文物古迹遗址等特殊地段，对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时，一般是采用管径80― 600mm的地下埋管工程可使用顶管法施工。

1.1.2在敷设城市污水管道直径大于500mm时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基础时，可使用顶管法施工作业。

1.2顶管技术在市政管网中的应用目前，在城市管网施工时，许多城市都存在马路反复开挖的现象，严重防碍了市区的交通，困扰了居民生活，缩短了路面的寿命。配套的电讯、自来水、煤气、排水、路灯、城市坐标、候车亭、广告箱、路牌、电话亭、治安岗亭等都要发生反复拆建才行，这无疑增加了对城市设施的破坏和施工的难度，城市这方面的问题显得尤其突。

1.3项管施工技术在市政管网中的应用主要包括：①旧城改造过程中，由于多年形成的各种管网相互交错，很多管线地下位置不明，原始资料丢失或不全等因素，市政管网铺设时无法对地面进行有效开挖。②城市架空线路遇交通干线、繁华街道、文物古迹，铁路或江河阻截，需转入地下过渡。③当污水管道直径较大(100mm以上)，而施工现场周边环境受限，无法采用明沟开挖来埋管施工管道。

2顶管施工技术的效益特征

顶管敷设管道施工技术特别适用于大中型管径的非开挖埋设，具有经济、高效、保护环境的综合功能。采用该技术施工，既能节约一定的征地拆迁费用，又可减少环境污染和对道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。这种技术具有的优势包括：①不用开挖地面，尤其是城市道路 ②不用拆迁征地，不会破坏地面建筑物：③不影响正常的城市交通秩序；④不破坏地表植被和周边环境；⑤施工过程不受气候和环境的影响：⑥不影响管道的段差变形；⑦省时、高效、安全，无建筑垃圾污染，并且综合造价低等。

3顶管技术施工要点及注意事项

3.1采用触变泥浆，向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力，泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。利用泥浆套的支承作用，减少粉质粘土坍塌，形成的地层流失，以控制地面沉降。对顶管机头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆，在中继间和中部管节处须跟踪补浆，泥浆的实际用量要比理论用量大得多，一般可达到理论值的4～5倍。通过以上压浆措施，达到预期效果。

3.2项进中须严格按设计线路顶进，可利用削土刀盘上可伸缩超提刀，结合千斤顶编组进行纠偏。经常对顶进轴线进行测量，检顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下，每顶进1节混凝管节测量1次，在出洞、纠偏、到达终点前，适当增加测量次数。施时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。通过及时偏相邻管间错口

3.3洞口止水，顶管工程中，为使管子能顺利从工作井内出洞，一般采取工作井预留洞口比管节外径略大些(一般为100mm)的方式，顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭，我们采用的洞口止水方法是在沉井制做时，预先在洞口预埋一个10mm厚钢法兰，在钢法兰上焊接螺栓，安装16mm厚橡胶法兰，用10mm厚钢压板压紧，在我们完成的顶管中，未发现地下水和泥砂流入工作井内，同时橡胶法兰和压板可以回收，效果很好。

3.4进出洞是项管施工中的一道重要工序，因为穿墙后掘进机方向的准确与否将会给以后管道的方向控制和井内管节的拼装工作带来影响。穿墙时，首先要防止井外的泥水大量涌入井内，严防塌方和流沙，本工程管道位于粉质粘土层较松散，在水位下呈流塑状，则必须在管子顶进方向距离工作井边一定范围，对整个土体进行改良或加固，采用了井点降水措施，以提高这部分土体的强度，防止掘进机出洞时塌方。其次要使管道不偏离轴线，顶进方向要准确。

3.5在建筑物密集处和路面上须作监测布置，观测地表变形和土移，有效避免房屋开裂和路面沉降。

3.6顶进中遇障碍物后的项进处理，成为困扰施丁的难题，如突遇大量埋木、石块及老河道驳坎等等，都需现场研究给出解决的技术措施。顶管施工税市政工程中，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中尤显重要。顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的，相对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。从根本上改变了城市管网乱挖现象；另外一方面从切实保护环境人手，加大推广顶管施工技术力度势在必行。可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑。

3.7顶管进程中遭遇障碍物的处理方法

3.7.1对长距离中风化或微风化地质的处理。顶管施工并不是在什么情况下都能顺利顶进的，当顶管施工遇到中风化和微风化的地质结构时，不管是人工顶管或是机械项管都很难顶进，故在顶管设计时应仔细分析地质钻探资料，对出现中风化及微风化的地质结构进行特殊处理。对长距离、深度较大的中风化和微风化地质可采用暗挖隧洞施工；位于规划建设区内的中风化及微风化地质，根据情况采用大开挖施工或支护开挖施工。

3.7.2采用破岩井处理孤石。由于钻探是隔一定距离钻一个钻孔，很难完全准确反映地下的地质情况，故在项管设计时即使地质钻探资料中没有中风化和微风化地层，但在实际顶进过程中也有可能遇到中风化或微风化的石头。当遇到石头时应对此处重新加密钻探，探清地下地质情况，如果有长距离的中风化或微风化地质，可采用大开挖施工或支护开挖施工方法；若遇到孤石，应根据孤石大小设置破岩井，从地面设竖井取石后继续顶进。