顶管施工十篇

顶管施工篇1

关键词：顶管施工工艺工法

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

2．顶管施工工艺流程及工法

本文以手掘式顶管来阐述顶管施工的基本工艺工法。

2.1顶管施工工艺流程图(图2.1)

2.2顶管设备安装与调试(图2.2工作井布置图)

安装前，根据已知的控制点、标高，准确无误的测出进出洞口的标高和顶管的轴线，并依次测放设备的安装位置。导轨、千斤顶支架、靠背等设备必须安放准确牢固，以保证顶管的顺利进行。

A.主顶装置

主顶装置有主顶油缸、主顶油泵和操纵台及油管等四部分组成。主顶油缸是管子推进的动力,主顶油缸的压力由主顶油泵通过高压油管供给,主顶油缸的推进和回缩是通过操纵台控制的。

B.环形顶铁

环形顶铁的主要作用是把主顶油缸的推力较均匀的分布在所顶管子的断面上。

C.导轨

导轨是由两根平行的箱型钢结构焊接在轨枕上制成的。它的作用是使推进管在工作井中有一个稳定的导向，并使推进管沿该导向进入土中，并让环形顶铁工作时能有一个可靠的托架。

D.后靠背

后靠背是把主顶油缸推力的反力传递到工作坑后部土体中去的墙体。后靠背和顶管轴线必须垂直，背面如果有空隙用素砼填实。

E.油缸架

在主顶油缸架上方搭一平台，此平台上安装主顶油泵、电源箱等。接下来把油管及油泵电源接上试车。

图2.1顶管施工工艺流程图

2.3顶进与纠偏

1、待用砼管 2、顶管工具管 3、砼管节 4、洞口止水圈5、导轨

6、环形顶铁 7、主顶油缸8、主顶油泵 9、激光经伟仪10、后靠板

图2.2工作井布置图

2.3.1顶进操作工艺流程：

2.3.2管道顶进及纠偏：

顶进施工，应严格控制前5m管道的顶进偏差，其左右及高程偏差均不能超过5mm。

管道顶进中发现管道偏移要立即采取措施纠正。要依照“随偏随纠，在顶进过程中纠偏，一次纠偏量不能过大”的原则。顶进纠偏可采取调整纠偏千斤顶的办法进行编组操作，如同时有高程和方向偏差,则应先纠正偏差大的一面。发生较大偏差应分析发展趋势,采用分次逐步纠正,勤调微纠,若偏差超过质量标准,应通知停止顶进,研究有效措施,方可继续顶进。

2.4管节安装

安装管节前，应先安装好止水胶圈，在管节端面粘贴好松木衬垫，再将管节吊放在轨道上稳固好，使管节插口端正对前管的承口中心，缓缓顶入，直至两个管节端面密贴衬垫，并检查接口密封胶圈及衬垫是否良好，如发现损坏，应重新安装。

2.5管道接口

2.5.1顶进前应对混凝土管成品、橡胶密封圈和软土衬垫材料从尺寸、规格、性能、数量等均作详细检查,必须符合要求,顶进前还必须在现场作试安装,对不合格的砼管予以剔除。

2.5.2混凝土管接头的槽口尺寸正确,光洁平整无气泡。

2.5.3橡胶圈的外观和任何断面都必须致密均匀,无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷,橡胶圈应保持清洁,无油污，不得在阳光高温下直晒。

2.5.4衬垫板的厚度,应按设计顶力大小确定,粘贴时,凹凸口对中,环向间隙附合要求。

2.5.5插入安装前滑动部位可匀涂薄层硅油等材料,减少摩阻。

2.5.6承插时外力必须均匀,橡胶圈不移位,不反转,不露出管外,否则应拔出重装。

2.5.7顶管结束后,按设计要求在管内间隙嵌以弹性密封或水泥砂浆填料,要求与前后管口抹平。

2.6顶进挖土出土

2.6.1顶进挖土

手掘式掘进挖土应本着“勤挖、勤出、勤顶”的原则操作。

2.6.2运土、出土

管内运土采用自制斗车运输，在井内使用电动葫芦或吊车垂直运输出土。顶管出土需在现场临时堆放，稍加晾晒，即可运至永久弃土场。

2.7工具管进洞

2.7.1顶管进洞时，在接收井内予先安置枕垫和滚筒，当顶管接近封门时严禁挤压，应拆除封门后顶入接收井，当管节顶进接收井后施工技术人员应考虑工作井和接收井各留出的管节长度，以：

a尽量避免敲拆混凝土管。

b方便接口施工。

c露出的管段应小于管长的三分之一，以使管节重心继续留在土层中。

2.7.2在工具管进洞时，应严格控制其水平偏差不大于5mm，其高程应为设计标高加以抛高数（其数值可根据土质情况、管径大小、工具管自身重量和顶进速度等因素设定），以抵消工具管出坑后的“磕头”而引起的误差。出现“磕头”时应迅速调整，必要时应拉出后重新顶进，但必须抓紧时间迅速完成，以减少对正面土体的扰动。为防止工具管出现“磕头”，可采用以下措施：

a在工具管后两节管子上预埋钢板，通过螺栓将工具管与其连接起来。

b 在预留孔处填入良性粘土，使导轨与预留孔底保持水平。

2.8测量监控

2.8.1前期测量：顶管前，应在工作井处设置管道轴线控制桩和临时水准点、工作井护桩，测放出顶管轴线，确定导轨、后靠背的轴线位置及标高，以便顶进过程中随时复核顶管轴线和工作井位置是否移动。开顶前，准确测量掘进机中心的轴线和标高偏差，并作好原始记录。

2.8.2顶进测量：测量仪器固定安放在工作井的后部千斤顶架子中心，并在工作井内建立临时测量系统。顶管过程中必须按要求测量和控制管道标高和中心偏差，并作好记录。每顶进50必须测量一次管道中心的轴线和标高，发现偏差应立即采取措施纠正。记录交工程师审核确认，测量仪器随时校正，每一次交接班时必须校正仪器一次。

2.8.3竣工测量：一段管道顶完后，应立即在每节管道上选点，测量其中心位置和管底标高。根据测量结果，绘制竣工曲线，以便进行管道质量评定。测量地面的沉降，并作好记录以确定顶管施工对周围环境的影响情况。

3.顶管施工中常见问题及纠正措施

3.1顶管工程管道轴线偏差过大

A.现象:管道轴线与设计轴线偏差过大，使管道发生弯曲，甚至造成管节损坏，接口渗漏。

B.原因分析

1)地层正面阻力不均匀，使工具管受力不均匀，形成导向偏差，造成管道轴线偏差。

2)顶管后背发生位移或不平整，使顶力合力线偏移，造成管道轴线偏差。

3)千斤顶不同步，或千斤顶间顶力相差较大，或安装精度不够，造成顶力合力线偏差，使管道轴线发生偏差。

C.预防措施

1)顶管施工前应对管道通过地带的地质情况认真调查，设置测力装置，指导纠偏，纠偏应按照勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法进行。

2)采用同种规格的千斤顶，使其顶力、行程、顶速相一致，保持顶力合力线与管道中心线相重合。

3)加强顶管后背施工质量的控制，确保后背不发生位移，并应使后背平整，以保证顶进设备的安装精度。

4)顶进过程中应随时绘制顶进曲线，以利指导顶进纠偏工作。

D.治理方法

1)重新调整千斤顶行程、顶力、顶速，或重新调整千斤顶的安装精度。

2)对顶管后背进行加固，防止位移继续发展，并确保后背平整。

3)纠偏前应认真分析顶进曲线的发展趋势，采取适当的纠偏量，循序渐进，切不可操之过急，适得其反。

3.2顶力突然增大

A.现象:在顶进过程中顶进压力突然增大。

B.原因分析

1)土层塌方，或工具管前端遇障碍物，使摩阻力增大。

2)管道轴线偏差形成弯曲，使摩阻力增大。

3)减阻介质，膨润泥浆配比不当或注入不及时，或注入量不足，减阻效果降低，使摩阻力增大。

4)顶进设备油泵、油缸、油路发生故障。

5)顶进施工中，因故停顶时间过久，泥浆失水后，使减阻效果降低。

C.防治措施

1)顶进过程中严格执行勤测量、勤纠偏、小量纠的操作要求，使管道轴线被控制在允许偏差范围之内。

2)按不同地质条件配制适宜的泥浆，并采取同步注浆的方法，及时足量地注入泥浆。

3)顶进施工前应对顶进设备进行认真的检修保养。

4)停顶时间不能过久，发生故障应及时加以排除。

D.治理办法

发生顶力过大的情况时，应立即停止顶进，查找原因，判明情况后采取相应措施进行处理。

3.3工具管旋转

A.现象:工具管沿圆周方向旋转，使顶进操作发生困难。

B.原因分析

1)工具管前端土层软硬不均匀，使工具管受力不均匀，造成工具管向土层软的方向旋转。

2)顶进千斤顶及油路布置不合理，千斤顶之间存在着顶进时间差，使顶进合力线偏移，造成工具管旋转。

3)顶管轴线发生偏差时，纠偏量过大，使工具管发生旋转。

C.预防措施

1)遇前端土层软硬不均匀，应采取多挖硬、少挖软的办法。

2)顶进前应将千斤顶逐台调试好，要采用同种规格的油缸，并使液压泵到各千斤顶之间的距离相等，管径一致。

3)严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的操作要求。

4)工具管设置测力装置，以便测定出平衡力的大小来指导纠偏。

顶管施工篇2

关键词：排水管道；顶管；技术措施

中图分类号：TU74 文献标识码：A

一、顶管施工技术的理论介绍

现代非开挖顶管施工技术是80年代在发达国家兴起并形成的新的产业，该技术是对传统地下管线开挖铺设、更换、修复的一次革命，自正式进入工程施工市场至今，在短短的20余年时间内，以其独到的技术特征与优势，以其对环境、城镇交通的最小影响和危害，以其效率和成本等优势，日益受到欧美发达国家的重视和提倡，取得了很好的社会和经济效益。如美国克林顿政府于1994年财政年度批准的七年期“先进的钻探和掘进技术国家计划”（NAEDT National Program for Advanced Drilling and Excavation Technologies），就将此技术列入城市基础设施和建筑业发展规划中，以增强美国在该领域内的技术领先和市场竞争优势。此外，如英国曼彻斯特工业大学、美国路易斯安娜理工大学、德国波鸿大学等高等院校及时适应产业结构调整的需要,相继开设了非开挖技术课程和相应的研究机构，以培养该领域的专业技术人才。

在我国，非开挖敷设管道技术在近年来也得到广泛的应用。由于它不需要开挖面层，能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道。节省大量投资和时间。这项技术的快速发展也使市政工程需敷设的大量上、下水道、煤气、电力、通信工程时，对城区的交通、噪音、粉尘的危害和影响大大降低。是真正的无污染、高效率的施工技术。

在我国，“非开挖技术”虽然发展时间不长，但其施工工艺技术的先进性、优越性带来的经济效益和社会效益已十分明显。

二、管道顶进方法的选择

管道顶进方法的选择，是根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定的。普通顶管法是在黏性或砂性土层，且无地下水影响时，采取的手掘式或机构挖掘式顶管法。

三、顶管施工工艺流程

非开挖顶管施工的施工程序是：先在管道的一端挖掘工作坑（井），完成后在其内安装顶进设备，将管道顶进土层，边顶进边挖土，将管段逐节顶入土层内，直到顶至设计长度为止。

1、工作坑

①顶管工作坑的位置的设置应便于排水、出土和运输，并对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全生产措施。

②采用装配式后背墙由方木、型钢或钢板等组装而成，组装后的后背运动员具有足够的强度和刚度。

③工作坑的支撑应形成封闭式模框架，矩形工作坑的四角应加斜撑。

2、 设备安装

①导轨：选用钢质材料制作，两民轨安装牢固、顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。在使用中经常检查校核导轨，防止产生位移。

②千斤顶：安装时固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道中的中心的垂线上。

③油泵：应与千斤顶相匹配，并用备用油泵；安装完毕后进行试运转。顶进过程中油压突然增高时，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进。

④顶铁：

分块拼装式顶铁应有足够的刚度，并且顶铁的相邻面相互垂直。

安装后的顶铁轴线应与管道轴线平等、对称，顶铁与导轨之间的接触面不得有泥土、油污。

更换顶铁时，先使用时观察顶铁有无异常现象。

顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管口应增加U型或环形顶铁。

起重设备：正式作业前应试吊，检物捆扎情况和制动性能；严禁超负荷吊装。

3、 顶进

全部设备经过检查并试运转合格后可进行顶进。顶进程序是：安装顶铁，开动油泵，顶镐活塞伸出一个行程后，关油泵，顶镐停止运行，活塞收缩，在空隙处加上顶铁，再开油泵，如此周而复始。

顶管结束后，管节接口的内侧间隙按设计规定处理，设计无规定时，可采用石棉水泥、弹性密封膏或水泥秒浆密封。填塞物应抹平，不得凸入管内。

顶进时测量工具管的中心和高程

全段顶完后，在每个管节接口处测量其轴线位置和高程；有错口时测出相对高差。

纠偏

采用小角度、顶进中逐渐纠偏

纠偏方法

挖土校正法：即在管子偏向一侧少挖土，而在别一侧多超挖些，强制管子在前进时向另一侧偏移。适用于偏差为10-20mm时。

木杠支撑法：如管端下陷，管子发生错口时，可采用木杠支撑法方法校正，适用于偏差为20mm时。

顶进过程中，出现下列紧急情况时应采取措施进行处理：

工具管前方遇到障碍

后背墙变形严重

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

油泵、油路发生异常现象

接缝中漏泥浆

四、顶管工作坑允许偏差和检验方法

五、顶管允许偏差和检验方法

注：表内D为管道内径，L为管道顶进距离,以两井轴线距离计算。

六、主要技术措施

1、止水墙:

进洞前洞口外安装止水圈，防止机头进洞时正面的水涌进工作坑内，同时防止顶进施工时注浆减阻的膨润土从此处流失，以保证能够形成减阻的完整泥浆套。洞口止水墙墙高为管子外径加上500毫米，厚度300毫米左右，予留洞口Ф1.7米。

2、初顶进洞：

机头初顶入洞是比较关键的工序，由于机头较重，进入土体时容易造成"扎头"的现象。为防止扎头现象的发生，需要在止水墙内做延伸轨道。另外初始进洞后，机头首先遇到的是防水帷幕桩，由于桩有一定强度，切削磨桩时要控制好速度，注意刀盘转矩，防止超载。

3、顶进：

以理论的控制土压力结合经验控制土压力进行修正，经过调试后应将控制土压力和地下泥水压力接近，使地面沉降缩小到最小。

开始顶进后机头后面要连续设置3节带注浆孔的砼管，便于注浆降低管道磨阻力。每顶一节管材后，将管材内的管道拆下，在下一节新管内重新接好管材内的所有管道。顶进施工时，管内的动力线、照明线、排泥管、注浆管依次接入，接头要安全可靠。

顶进中严格控制泥水的给水压力，控制掘进面迎面土压力，防止对正面土压力的超量挤压。由于受挤压的土体密实度发生变化，会造成路面的隆起，顶管中要根据不同土质覆土深度及时调整土压力的平衡值。

4、控制土压力的设定:

如果在没有进行现场工程地质堪察工作情况下，初步顶力计算过程中，考虑采用顶管施工的最不利条件，按流砂地质条件考虑。

以天津某排水工程为例，施工时土质的主要物理和力学指标如下:地面至机头中心的覆土深度为6.2米，土内摩擦角φ=35°，内聚力C＝0。容重r＝27KN/M3，管外径1.5米

主动土压力:

Pa＝r×h×tg2(450－φ/2)-2×C×tg(450－φ/2

＝27×6.2×tg2(450-35°/2)-2×C×tg(450-35°/2

＝45.4KPa

被动土压力:

Pa＝r×h×tg2(450+φ/2)-2×C×tg(450+φ/2)

＝27×6.2×tg2(450+35°/2)-2×C×tg(450+ 35°/2

＝618KPa

（5）总推力的计算:

按经验公式 F＝K×π×D×L

K一注浆后磨阻系数 按经验为1.1吨/米

D一管外径 (1.5m)

L一顶管距离(65米)

F＝K×π×D×L＝1.1×3.14×1.5×65＝337吨

（6）工作坑后背承受力的计算:

后靠背的承受力R为总推力的1.2～1.6倍

R＝a×F＝1.6×337＝539吨

a— 保险系数 (1.5～2.5)

顶管施工篇3

福建省莆田金钟水利枢纽引水配套工程是将莆田仙游西北部金钟水库及双溪口水库水源引向莆田市东南部及仙游县中南部水资源短缺地区的调水工程，设计现状年采用2007年，设计水平年为2015年，规划水平年为2025年，引水规模为36．37t/d，受益人口109．55万人。本工程线路起点位于金钟引水隧洞在宝峰的出口，横穿木兰溪溪底140m，输水干管沿仙港大道埋设12．94km管道;妈祖支线沿仙港大道、滨海大道及城港大道布置到妈祖对台贸易城，布置长度51．41km(管径1．4m，输水流量1．73～2．95m3/s)。本工程总输水长度89．10km。

2顶管工程情况

(1)本顶管工程位于福建省莆田市仙游县枫亭镇辉煌村，平面布置桩号为ZMG0+900～ZMG1+014．7管段，横穿福泉高速公路。主要设置:工作井、接收井。钢管外径1．82m、壁厚0．02m;顶管长度，按114．7m设计。工程包括1个工作井和1个接收井，均采用矩形形状，工作井基础及周围采用水泥搅拌桩加固处理。(2)顶管管道采用φ1820mm×20mm的钢管管道，套管采用φ1420mm×16mm的钢管管道，设计坡度i=0．0097，顶进钢管每节长度3．0m，管节之间安装按设计要求采用K型坡口双面焊接，管尾端应为平口。

3顶管的工作井及接收井施工

顶管的工作井及接收井为沉井桩号ZMG0+900、ZMG1+014．7，采用C25钢筋混凝土井，钢筋为Ⅱ级，混凝土保护层厚度为井壁30mm，底板40mm，钢筋遇孔洞处自行切断。井壁内采用防水砂浆(1∶2水泥砂浆掺水泥重量的5%的防水剂)，抹面厚20mm。本标段ZMG2+100－ZMG2+192管段，镇墩，顶管工作井ZMG1+014．7基础、顶背承载不满足要求，采用深层水泥搅拌桩进行加固处理，工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。顶进施工测量前应对井内的测量控制基准点进行复核。顶管主推设备选用150t×4液压千斤顶，为四油缸千斤顶，并设8个纠偏液压千斤顶，均匀布置。

4顶管施工

4．1铺设导轨

导轨是顶管的支撑结构，根据顶节长度和主推装置行程，选用导轨长度为7m，由I20钢制作，与预埋于混凝土底板的钢支墩焊接。

4．2安装靠背

沉井设计时，已考虑了顶管的工况，因此，靠背只须起防局部破坏作用即可。用10mm厚钢制作，板尺寸为5m×5m。在钢板和井壁之间设置30cm(C30素混凝土)，防止混凝土局部压坏或开裂。

4．3安装千斤顶

4台千斤顶通过油缸支架固定在导轨上，对称分布在钢管截面处，油缸中心落在钢管管壁环向中线上，并连接顶铁和套环。

4．4安装顶管、工具管和出碴平台

在顶管底高程采用20厘工字钢和8厘钢板，架设1．5m×1．5m作为钢管就位和出碴平台，在井壁前设0．5m×1m有盖板活动仓作为钢管底部焊接基坑。利用吊机将4m长DN1800钢钢管吊放在工作平台上。与已顶进钢管焊接，再安装DN1800直径的钢制工具管即可进行管道顶进。

4．5顶进

顶管及工具管就位后，首先割开顶管预留孔的钢板，观察预留口的土层地质情况，如遇高塑性土层，立即采用注浆等措施进行土层超前加固。在顶进过程中，利用在后背墙上悬挂激光照准仪，作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面，工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于在施工过程中，沉井很可能产生位移，再加上一些人为因素的影响，造成激光照准仪偏向，所以在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。再就是每顶进30cm左右，利用高进度水准仪进行1次顶管标高的复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量，每顶进1m至少测量1次以上，或每台班至少1次，以便及时发现顶管的偏差，通知顶管作业人员进行纠偏。由工作井向接收井方向进行，将DN1800钢管挤压顶进，采用挤压式管道顶进作业施工。开始顶进时，开动千斤顶，活塞伸出一个行程，将管子推进一段距离，此时应细心观察钢管轴线是否正确。待千斤顶活塞完全伸出，操纵油缸进油控制阀，使活塞回缩，安装顶铁后继续顶进，直到管端与千斤顶之间可以放下一节顶管为止。顶进中注意观察油泵压力的变化，如出现异常变化(如突然升高或突然减少)，立即停止顶进，待查明原因和采取相应措施后，方可继续顶进。顶管顶进时注意要力求连续作业，减少不必要的停歇。工程实践证明，在黏土层中顶进中断后，重新起顶时，顶力会比中断前增加50%～100%;但在饱和沙土中，重新起顶顶力比中断前顶力小，频繁中断会令顶力反复大幅波动。

4．6钢管焊接

当顶进一节钢管后，卸下顶铁，下管就位，安排3～4名焊工焊接钢管。焊工均要求有相应的专业资质。钢管在焊接完成后，根据设计要求进行焊缝质量检查，只有焊缝符合质量要求后，才转入焊缝铲平和内外壁防腐工序。

4．7出土方案

由于防止地面的沉降要求比较严格，故此不采用超前挖土法，采用人工法挖土，遇石方采用人工解石法将固石破碎取出，利用顶力将工具管尽量顶入土体。人工在管中出土，只挖除管内已被钢管切出的土体，且出土工作面离工具管端面保持一定的距离，防止管前塌方。出土采用人工挖装土体，并利用经改装的手推车运到顶管工作坑，再由吊车吊到地面，由汽车运走。

5施工过程中的控制措施

5．1顶进过程中的测量及控制管轴线复核

在顶进过程中，利用在后背墙上悬挂激光照准仪，作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面，工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于施工过程中，沉井很可能产生位移，再加上一些人为因素的影响，造成激光照准仪偏向，所以，在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。另外，每顶进30cm左右，利用高进度水准仪进行一次顶管标高的复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量，每顶进1m至少测量1次以上，或每台班至少1次，以便及时发现顶管的偏差，通知顶管作业人员进行纠偏。

5．2地面沉降观测

在顶管通过的线路设置观测点，一般是每隔2m设置1个，在主要建筑物，须在路肩、路中分别设置观测点。观测时，采用精密水准仪测量测点标高，跟上次测量的标高相比较，计算沉降量，并绘出沉降曲线，分析地面沉降的趋势。一旦发现出现异常沉降，立即停止顶管施工，查明原因并采取有效措施进行处理。

5．3纠偏措施

当测量发现顶管出现偏移时，暂时停止顶进，操纵工具管千斤顶，使偏斜一侧的千斤顶伸出，应及时纠偏。采用小角度纠偏方式，产生一个偏移量，然后继续顶进，并加大测量控制的频率，待钢管回复正常位置时，将伸出的纠偏千斤顶回缩，恢复常态，纠偏完成。由于顶管将穿越厚层淤泥层，其承载力较低，顶管在通过该地层段时容易造成钢管下沉。但由于钢管为薄壁结构，自重不大，为防止下沉提供了有利条件，如土层情况十分不利，则采取提前灌注水泥浆的办法加固，加大土层的承载力。同时，在顶进过程中，按照“勤测微纠少纠”的原则，控制顶管机前进的方向和姿态，通过淤泥土层。

5．4遇淤泥及流沙层的措施

当在顶进过程中遇淤泥及流沙土层时，采取网格挤压法顶进。即在工具管内加装一个由10mm厚、500mm宽钢板焊接而成、呈网状的栅格，网格尺寸60cm×60cm。钢管顶进时，将该网格顶进淤泥层中，对周围土体产生挤压，令其稳定，降低其流动性，再用人工掏出网格内土体，实现出泥，然后继续顶进。对采用网格挤压法顶进效果不奏效时，采用进行超前灌注水泥浆的办法，提前固结土层再顶进。

5．5管内通风

顶管施工篇4

顶管施工有以下主要优点：（1）顶管施工可不阻断交通，不大面积破坏人行道，局部做一个3米*4米的工作坑向两个方向顶进，中间小范围开挖接收井，因而可以避免开挖施工所带来的居民生活和交通干扰，以及对环境建筑基础的破坏影响，无泥尘污染，无噪音。（2）顶管施工减少了开挖施工的地下作业工程量，避免回填作业的麻烦。加快了非开挖工程施工进度，缩短了施工工期，作业面小，减少了大面积开挖对商户及居民的影响。（3）顶管施工能在地表干扰极小的情况下，无须挖槽既可完成施工作业。不破坏环境、不破坏人行道结构。工作坑施工距离可达到50米至100米。

顶管施工工艺流程如下：施工准备---测量放线――工作坑开挖、支护――导轨及后背墙安装――安管――测量――顶进――工作坑设备拆除――内缝处理――检查井砌筑――注浆――闭水试验――原管道改迁――工作坑回填

在施工准备阶段，组织施工管理人员熟悉图纸，调查地形，实地勘察，编制切实可行的施工组织和专项施工方案，开挖之前必须标明管线、管网的具置，防止开挖过程中对管线和管网造成破坏，造成不必要的损失。测定管道中线、高程、附属构筑物位置，并标出与管线冲突的地上、地下构筑物；核对接入原有管道接头处的高程及平面位置；施放基坑边线、堆土堆料界线及临时用地范围；基坑开挖前将管道中心桩引到基坑外侧适当位置，并测出引桩距井中心的距离。基坑开挖后应将水准点引入基坑，并且基坑内临时水准点不少于两个，以便日后测量时可以互相校核，临时水准点应设在稳固且不易被碰撞的地方。开挖工作面用围挡围住，围挡进行加固、使围挡稳定，不能倾倒，防止施工过程中发生安全事故，基坑开挖时，先开挖探沟，探明管线管网的具置，当挖出管线和管网时，要采取有效的措施对其保护（例如包裹，支撑，固定、吊拉等措施），围挡外面粘贴一些安全、警示标语。有些工作坑开挖过程当中会遇到水，所以在开挖时要备好抽水机，随时进行抽水。

开挖到设计标高后，井壁要用砼护壁进行支护，地质不良地段或者工作井距离建筑物过近还需用钢筋砼进行支护，工作井开挖支护完成后，重新进行测量防线，进行导轨安放，导轨安置后应将井位中心引到导轨上，并且将管道中心桩引到坑璧上。由于施工管线较长，顶管工作坑设为每100 m开挖一个，开挖断面根据现场环境、管径、管长、顶管机具规格、下管及出土方法、挖深、土质、地下水位及支撑材料规格等条件合理确定。

导轨安装：导轨安装在枕木或枕铁上，并固定牢固。枕木截面采用15×15cm，枕铁可用型钢轨制成，并附有固定导轨的特制螺栓，枕木或枕铁必须直顺、平整。枕木或枕铁的安装高程严格控制，其高程低于管外底高程1～2cm，其纵坡与管道纵坡一致。工作坑无水且土质坚实，挖土槽埋设枕木或枕铁，枕木或枕铁长度采用2～5m，其埋设间距根据管重、顶力和土质选定，一般为40～80cm。工作坑底有水或土质松软，必须打混凝土基础，将枕木打于混凝土中，混凝土的宽度比管外径大40cm，厚度20～30cm，枕木与混凝土的接触面包以油毡或纸袋，以便于顶管完成后拆除。

顶进过程控制：

1）第一根管子下到导轨上，测量管子的中线及前端和后端的管底高程，确认合格后，进行顶进。第一节管顶进方向的准确，是保证整段顶管质量的关键，对顶管方位要勤测量，勤检查，并仔细操作，防止出现偏差。

2）顶镐的安装高程要使顶镐的着力中心位于管子总高的1/4左右处；顶镐的平面位置使用一台顶镐时，顶镐中心与管道中心一致；使用多台顶镐时，各顶镐的油管要并连在一起。

3）顶铁安装时无歪斜扭曲现象，安装必须直顺；每次退镐加放顶铁时，换用可能安放的最长顶铁，始终保持连接的顶铁数目为最少；用20×30cm截面的顶铁，其连接长度单行使用时最大不超过1.5米，双行使用时最大不超过2.5米，超过时采取安全措施，或设计截面较大的顶铁；在顶进过程中，顶铁上方及侧面不得站人，并随时注意观察顶铁有无扭曲迹象，及时采取措施，防止崩离。

顶管测量的方法和要求

测量工作是整个顶管工程质量的关键，它的实施好坏将直接影响到管线线形的平顺，甚至影响到顶管的顺利贯通，因此需精心实施，确保无误。

（1）测量次数，在顶第一节管子时，及在校正偏差过程中，每顶进20～30cm，对中心线及高程测量一次；在正常顶进中，每顶进50～100cm测量一次。

（2）中心线测量，根据工作坑内设置的中心桩挂设中心线，利用特制的中心尺，测量头一节管前端的中心偏差；

（3）高程测量，使用水准仪和特制的高程尺进行，除测头一节管前端管底高程，以掌握头一节管的走向（即坡度）；工作坑内设置稳固的水准点2个，以便测量高程时互相闭合；

（4）一个顶管段顶完后，要重新测量一次管道的中心线和高程，每个接口测一点。

5）顶钢筋混凝土管时，两管接口处加衬垫，可垫1缕麻辫或3～4层油毡，企口管垫于外榫处，平口管偏于管缝外侧放置，使顶紧后管里有1～2cm的深度，以便顶进完成后进行填缝。

6）顶进时要昼夜不停，充分发挥机械的效能，防止中途停置，造成摩擦力增大，顶进困难。但在遇到下列情况时要立即停止顶进，迅速采取措施，处理完善后再继续顶进：

（1）顶管前方发生塌方或遇到障碍；

（2）后背倾斜或严重变形；

顶管施工篇5

【关键词】顶管；顶进；施工；安装

随着经济的快速发展，城市规模的扩大，尤其是在大中城市中的县城快速发展的形势下， 为了满足日益增长的污水排水量，县城必须积极建设越来越多的大直径的污水管道。然而县镇中心带顶管施工不仅可以减少对城市交通的影响，比如毁坏公共设施等，同时也可以节省施工成本。在城镇排水管顶管施工中，必须做好城市排水道顶管施工前的准备工作，并及时引进和创新顶管施工技术，在确保顶管施工质量和工期的条件下尽可能降低建设成本，进一步改善和发展城市排水道顶管施工技术。

1 工程概况

某项目全部采用钢筋混凝土顶管法施工，实际完成合同内管段顶进长度833 m，设计变更增加管段顶进长度17.47 m。

2 顶管技术施工前期准备工作

2.1 合理选用顶进管的直径

应该依照地下管道工程的工程性质和实际需求来合理确定顶进管的内径；通常情况下，施工人员需要在顶进管的工作面上面施工，因此，其管道内径至少要大于500毫米。在顶进管的外径确定外面，需要参考钢筋混凝土管的壁厚和配筋等因素。

2.2 科学选择顶进管的长度

顶管技术的施工经济性和可控性在很大程度上受制于顶进管长度的选择。因此，必须要科学选择顶进管的长度。具体而言，首先，如果顶进管的长度过长，则在直线推顶顶进管的过程中，虽然可以降低装管的频率，让施工操作更加便捷，但是顶进管的长度越长，则在推顶过程中导致顶进管偏离预定路线的几率便越高，一旦顶进管偏离预定路线，则要使其恢复正确路线则具有很高的施工难度；除此之外，顶压坑的长度也要随着顶进管长度的增加而增加，与之相应地，顶压坑的施工（包括挖坑、支护、回填以及修复等施工环节）成本也要随之上升。其次，如果顶进管的长度过短，由于短管的土层挤入效应明显，会导致整个顶进管工程呈现出蛇形弯曲现象，严重影响施工质量；同时短管施工也提升了施工控制的难度。

2.3 合理布置施工现场平面

在施工现场平面上需要布置的内容非常多，例如材料工具仓库、拌浆棚、管片堆场、拌浆材料堆场、各种施工起重机械、自动控制工作间、供水系统以及废弃材料放置场所。以上所提内容应该根据具体的施工环境和施工场地地形来合理布置，以保证施工进度和施工质量为布置原则。在始发工作井内部应该预先安装完成各种顶进机械，例如发射架、主推千斤顶、顶进机、前顶铁以及反力架等等；同时，将下井扶梯设置在始发工作井的一侧，方便工作的上下进出。

3 主要施工方法

3.1 总体顶进方案的布置

本工程完成顶管工作井7座，分别为Jn2、Jn4、Jn6、Jn8、Jn10、Jn12、Jn14；接收井7座，分别为Jn1、Jn3、Jn5、Jn7、Jn9、Jn1l、Jn13。总体顶进采用2台顶管机分两段同时进行施工，即Jn1～Jn7一个施工面，Jn7～Jn14一个施工面。

3.2 顶进前的准备工作

（1）混凝土管订购

本工程顶管管材为钢筋混凝土钢承管，管直径为1.65m，单节长度为2m。顶管严格按设计要求制作。

（2）地面准备工作

根据业主提供用电接驳点位置，在Jn7工作井处设置生产供电变压器，经输电线路输送至各生产区。同时在整个施工管段中间位置，配备1台250 kW的柴油发电机，作为备用电源。施工材料、设备及机具按两个工作面进行配置，管材、止水橡胶圈等备有足够的余量。开工前，先建立测量控制网，上报监理复核、认可。

（3）井内准备工作

采用φ25螺纹钢制作成爬梯，安装在井壁上钉固焊稳，并加设防撞笼，保证作业人员上下井方便安全。止水圈部件由3个部分组成即橡胶圈、压环、压板。首先用冲击钻沿DN1650混凝土管管壁周围钻孔，安装好膨胀螺丝，然后将橡胶圈套在膨胀螺丝上，再将压环压在橡胶圈上，最后再将压板压在压环上，并上紧螺丝，压板共有10块，沿着径向方向在50 mm的范围内移动，从而控制橡胶圈的压紧程度。

本工程采用32 kg钢轨作导轨。导轨安装好后，采用角铁或槽钢固定在工作井的两壁和前导墙上，之后用浇筑素混凝土加固，混凝土面低于导轨顶面10cm左右。后靠背重量为6.5 t，长3.50 m、高3.00m、宽0.35m，采用于斤顶辅助安装，安装时使后靠背与后座墙之间保留有10cm左右的空隙，用来填充混凝土。后靠背安装好后，采用角铁和后座墙固定连接。

激光系统由激光经纬仪、激光架和标靶组成。激光架的几何轴线要和顶进轴线垂直，以易于激光经纬仪对中。在固定好导轨和后靠背，并安装好激光架后，开始吊装千斤顶。几组千斤顶的整体几何中心轴线要和顶进轴线重合，千斤顶要尽量贴实后靠背。后靠背和后座墙之间的空隙，采用素混凝土充填密实。顶管机吊装就位，进行调试检验。

（4）洞口采用24cm厚的砖墙封堵，在顶管机调试完毕后，准备顶进之前拆除24cm的砖墙。

3.3 顶管顶进施工

本工程采用混凝土预制管，管径为DN1650，两相邻管节间利用承插口连接。顶管机具采用机械平衡型泥水式MEP2000顶管机2台，每台有6个300 t顶推油缸，最大推力1 800 t。

当顶进设备从地面到井内安装试运转全部良好，操作人员开始管节顶进。顶进关键环节：

（1）机头出洞后的方向正确与否，对以后管节顶进将起关键的作用。

（2）实现管节按顶进设计轴线顶进，纠偏是关键，要认真对待，及时调节工具管纠偏千斤顶，使其及时回复到正常状态，严格按实际情况和操作规程进行，勤测勤纠。尽量避免工具管大幅度纠偏，不使管道形成大的弯曲，防止造成顶进困难、管节碎裂等。

（3）在施工时，由于土质变硬、遇到孤石等种种原因顶管机头及混凝土管管节会产生自身旋转。在发生旋转后，根据具体情况利用顶管机械的大刀盘正反转来调节机头和管节的旋转，并在管节旋转反方向加铁块压重或用手动葫芦拉住防止反转。

在掘进机初始推进的20 m范围内，在横截面沉降槽宽度为10 m上布点，间距3 m，在轴线方向每隔5 m布一个沉降槽断面。通过地表监测得到的隆沉量与相对应掘进机主参数（包括推进速度、设置刀盘土压力值，出土率等）进行比较，从而优化掘进机参数指导以后的顶管推进。

除了在初始推进阶段，优化推进参数以外，在顶进过程中加强同步注浆，将膨润土泥浆套随机头向前移动，形成连续的环状浆套。本工程选择触变性能良好的膨润土作为制浆材料。

4 结语

（1）在地质条件较差的情况下优化施工方案

在踏勘地质土质情况的基础上，综合分析了地质环境和施工区区域环境，组织专家对顶管施工方案进行了可行性分析和研究，选取了合理先进的顶管设备，在顶管施工方案上进行了优化资源配置，合理利用资源且保质保量地完成了任务。

该设备能有效平衡地下水、对付流砂地层和淤泥质含砂地层。从根本上减少了对原状地质地层地扰动破坏，有效预防管道下沉和地面沉降。同时不需要人员进入管道，确保施工安全。该系统内部固化有智能模糊纠错软件包，针对本工程地淤泥质细沙层，能精确按照设计路线顶进，减少了对地层的扰动，降低了工程的风险。

（2）顶管施工安全注重点

为确保顶管工程安全，在顶管施工中，应加强对污水管的监测维护工作，对收集到的各种信息和数据应及时分析。

参考文献：

[1]王军.顶管法施工在市政工程中的应用[J].建筑机械化，2001（02）.

[2]吕宏红.顶管施工方法和技术措施[J].广东建材，2005（07）.

顶管施工篇6

【关键词】顶管施工技术；截污干管工程；应用

前 言

在进行截污干管施工时，由于管道埋深比较深，并且管道的管径比较大，因此，在开挖施工中存在很大的难度。顶管施工技术是非开挖施工技术的重要组成部分，具有操作简单、施工精度高、施工效率高等特点，将其应用在截污干管工程中，能获得良好的施工效果，下面就顶管施工技术及其在截污干管工程施工中的具体应用进行分析。

1. 顶管施工技术

顶管施工技术是一种非开挖施工技术，在施工过程中，从工作坑借助顶进设备从而产生一定顶力，用于克服管道和周围土壤的摩擦力，确保管道能按照设计的坡度进入土中，在顶进过程中，当一节管段进入土层后，在开始下一节管段的顶进。顶管施工技术的原理是利用主顶油缸和管道间中继间等的推力，将掘进机、工具管等从工作井中穿过土层推到接收井中，然后吊起，同时将跟随在掘进机、工具管后面的管道埋设在工作井和接收井的中间，从而实现非开挖埋设地下管道。顶管施工技术有效地解决了管道埋设对城市道路、建筑物等的破坏，对于人群密集、交通繁忙、地下建筑物比较多的繁华区域施工，顶管施工技术发挥着不可代替的作用。由于顶管施工技术不需要进行土方开挖，或者开挖少量土方，因此，这种技术具有不拆迁、不破坏地面建筑物、不破坏周围环境、省时、安全等特点。

2. 顶管施工技术在截污干管工程的具体应用

2.1 沉井施工

2.1.1 基坑测量放样

在进行沉井施工时，施工人员首先要做好测量放样工作，从而为施工的顺利进行打下良好的基础。施工人员要根据工程地质报告、沉井设计图等确定沉井基坑的开挖深度，基坑的边坡要根据工程实际情况确定，整平场地后，施工人员要根据沉井中心坐标确定沉井中心桩、基坑开挖边线、纵横轴线控制桩。

2.1.2 基坑开挖

在进行基坑开挖时，施工人员要采用机械开挖配合人工开挖的方式进行，施工人员要严格的按照设计要求进行基坑开挖，从而为基坑开挖质量提供保障。基坑开挖结束后，施工人员要将基坑底面的浮泥清理干净，并保持基坑底面的干燥、平整，同时施工人员要在基坑底部四周设置相应的排水沟，并确保排水沟与集水井的相互连通，对于集水井中的积聚的地下水、雨水，施工人员要及时用水泵排除，避免积水对刃脚垫层的施工造成影响。在进行刃脚垫层施工时，施工人员要确保混凝土垫层和砂垫层共同受力。

2.1.3 立井筒内模和支架

在进行顶管施工时，井筒模板采用局部木模和组合钢模相互搭配的形式进行，从而为内模的密封性提供保障；对于刃脚踏脚部分，其内模采用砖砌结构形式，并确保砖砌宽度和刃脚宽度相同；对于井身内模支架，可以采用空心钢管进行支撑，在设置钢管支架时，施工人员必须确保支架的稳固，必要的时候可以采用对撑支架，从而为内模的稳定性提供保障。

2.1.4 钢筋绑扎

在绑扎钢筋前，施工人员必须确保钢筋表面的洁净，施工人员要将鳞锈、油渍等污染物清理干净，同时要保证钢筋平直，局部没有弯折现象，对于成盘的钢筋，要确保其顺直。在预制构件时，施工人员首先要对钢筋的质量进行抽样检查，确保其符合相关质量标准，在进行现场钢筋绑扎时，施工人员要采用铁丝将其绑扎结实，必要时要采用电焊将其焊牢。

2.1.5 立外模和支架

施工人员将钢筋绑扎结束后，要对其进行质量验收，然后架立外模及支架，在井壁内外模，施工人员要采用串心螺丝将其固定牢固，同时要在中间设置合理的止水片，对于两端位置，要利用铁片对井壁厚度尺寸进行有效地控制，并用定制钢螺帽固定好两端。在进行拆模时，先将钢螺帽拆除，并将外露的部分割去，然后采用相同标号的防水砂浆对其进行二次抹平，避免出现渗水的现象。在进行外模支架时，必须确保支架的牢固、稳定，确保在进行混凝土浇筑时，模板不会发生变形、跑模等现象。

2.1.6 混凝土浇筑

当施工人员完成模板、支架施工后，监理人员验收合格后，就可以进行混凝土浇筑操作。在施工过程中，为有效地提高工程施工质量，缩短施工周期，施工人员要事先严格的按照相关规定将混凝土配制完成，然后采用泵送的方式进行混凝土浇筑。为确保混凝土不会出现离析的现象，施工人员可以将输送管的软管直接放在浇筑段。在正式进行混凝土浇筑前，施工人员要对各种预留管、预留孔、预埋件等进行认真的检查，确保其位置准确，不会出现漏放、错放等现象。

2.1.7 养护及拆模

混凝土浇筑完成后，施工人员要及时对混凝土进行养护，其养护方式可以采用自然养护法，也可以采用塑料覆盖膜法进行养护，在混凝土养护过程中，施工人员要确保混凝土表面的湿润，避免混凝土内外温差过大，引起温度裂缝，从而对施工质量产生影响，在养护过程中，施工人员还不能在混凝土表面进行加压、冲击。在进行拆模时，施工人员首先要控制好拆模的时间，一般情况下，拆模在混凝土浇筑3-4天后进行，在拆模过程，施工人员要从上到下，依次进行，避免对混凝土表面造成破坏。

2.2 顶管施工

在进行顶管施工时，施工人员首先要根据工程地质报告及工程的实际情况，选择合理的顶管机头，从而确保顶管的顺利进行。对于主顶进设备，要根据工程的实际情况，选择合理的千斤顶，千斤顶的动力可以由油泵提供，在千斤顶的后端，要采用分压环、道木将反力均匀的作用在工作井中，通过前端顶进分压环，利用顶铁将顶力传到管节。

对于长距离顶进，当顶进阻力大于总顶力时，由于不能一次性完成顶进施工，这时就需要设置中继间分段接力顶进，同时还要采用合理的注浆工艺，通过触变泥浆套减少管道和土体之间的摩擦力。在配制触变泥浆时，施工人员要根据事先确定的配合比进行操作，在施工过程中，利用注浆机及管道将触变泥浆输送到混凝土管注浆孔，从而注入土体中，形成泥浆套。

3. 施工注意事项

在进行顶管施工时，施工人员要注意，顶管施工并不是在任何情况下都能顺利进行，如果在顶管施工中遇到微风化、风化地质结构后，顶管施工就会受到影响，因此，在进行顶管施工设计时，施工人员必须对工程地质报告进行认真的分析，如果施工现场存在微风化、风化地质结构，要及时对其进行处理，从而为施工的顺利进行提供保障。在顶管施工过程中，一般情况下，顶管的埋深比较大，很多情况下会处于地下水位之下，在顶进过程中，管道的外壁、工作井、接收井之间缝隙会涌入大量地下水，这不仅会对施工的顺利进行造成影响，还有可能对周围建筑物的稳定性产生影响，因此，在施工过程中，施工人员要根据实际情况，制定合理的止水措施，避免在顶进过程出现地下水涌入的现象。

总 结

顶管施工技术是一种非开挖施工技术，将其应用在截污干管施工中，能在不开挖或者少开挖的条件，高效地完成施工任务，因此，在具体的施工过程中，施工单位要根据实际情况，合理的应用顶管施工技术，有效地提高截污干管工程的施工质量，从而为我国社会经济的快速发展打下良好的基础。

参考文献

[1] 何铭恒.顶管施工技术在截污干管工程的应用[J].企业家天地：下旬刊，2010，（10）：116-117.

顶管施工篇7

【关键词】顶管法地下管道应用西安三环

[ Abstract ] this paper focuses on the earth pressure balance pipe jacking construction method, the determination of design parameters, construction procedure, quality control and inspection and the matters needing attention, prospects. Introduces the application of pipe jacking construction method in Xi'an Sanhuan rain, sewage in the pipeline construction.

[ keyword ] Application of underground pipe jacking method Xi'an Sanhuan

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

近年来，在全球气候变化背景下，中国极端天气事件多发重发，暴雨发生频次和影响范围呈现增加趋势，近10年间有7年的暴雨日数超过多年平均同期。日渐频繁的城市内涝灾害、强大的舆论压力，迫使各地加速推进此前进展缓慢的老城区城市排水系统升级改造、和新城区排水系统工程的标准和规模。近年来，不少建设单位采用顶管法施工对老城管道进行升级改造，同时新城由于设计标段的提高，管径加大、埋深增加，加之征地红线有限，很多单位也开始用顶管进行施工。下面简要介绍一下顶管法的原理和设计、施工要点以及有关的工程实例。

2 顶管法施工原理

顶管施工是继盾构施工之后发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。目前，在顶管施工中最为流行的有三种平衡理论：气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。本文主要论述土压平衡理论顶管法施工。

3 顶管法施工设计

土压平衡顶管施工是七十年展起来的一种最新的顶管施工工艺，它的工作原理可参见图1。

当图1——[B]中土压平衡顶管机接通刀盘驱动电动机的电源后，顶管机的刀盘就开始转动，设在每根刀排前面的刀片则开始切削土砂，同时设在刀排后的搅拌棒对泥土仓内的土砂进行搅拌。

在顶进过程中，假设顶管机顶部前面土层内的静止土压力和地下水压力之和为A，顶管机泥土仓内的压力为B；假设顶管机底部前面土层内的静止土压力和地下水压力之和为C，顶管机泥土仓内的压力为D，那么要达到土压平衡的必要条件是必须使A=B，C=D，如图1——[A]所示。

顶管机在顶进过程中，其土仓中始终有一个压力，我们称之谓控制土压为P。当控制土压力P小于顶管机所处土层的地下水压力Pw与主动土压力PA之和时，土就涌向顶管机土仓，结果就会造成地面沉降。其原因往往是由于推进速度过慢，螺旋输送机的实际排土量大于顶管机推进过程的中理论排土量所造成的。

[A] [B]

图1土压平衡顶管的工作原理

反之，如果当控制土压力P大于顶机所处土层的地下水压力Pw与被动土压力PP之和时，结果就会造成地面隆起。其原因往往是由于推进速度过快，螺旋输送机的实际排土量大大小于顶管机推进过程的中理论排土量所造成的。螺旋输送机的正常排土量应该为顶管机推进过程的中理论排土量的95％～100％。

所谓土压平衡顶管，实际上就是把顶管机土仓内的土压力控制在顶管机所处土层的主动土压力与被动土压力之间，也即：

PA＜P＜PP

式中： PA－主动土压力（KPa）；

P－控制土压力(KPa)；

Pp－被动土压力(KPa)。

这样，在整个顶管施工过程中，顶管机土仓内的压力与顶管机所处土层中的土压力终是处于一种平衡的状态，这就是土压平衡顶管机的基本工作原理。

由于主动土压力和被土压力之间的压力值范围较广，同时又由于土压力的变化是一个非常复杂的过程，并且，在计算主动土压力和被动土压力时会因为选取的各种参数不准确就很容易造成误差。所以必须在主动土压力和被土压力之间的这个较大范围中取处于中间的那一段，以减少土压力值的波动所带来的影响。因此，常用的控制土压力的取值方法是在顶管机所处土层的静止土压力的基础上，规定一个上限和下限，具体的计算公式为：

P＝k0•P0

式中：K0－静土压系数；

P0－静止土压力（KPa）

上述静止土压力系数K0在砂性土中可取0.25～0.33 之间，在粘上中可取0.33～0.7之间。而静止土压力则为：

P0＝γ •h

γ－土的容量（KN／m3）

h－覆土深度（m）。

主动土压力PA为：

PA＝γh ·tg2(450－φ／2)-2C·tg(450－φ/2)

式中：φ－土的摩擦角（度）；

C－土的内聚力（KPa）。

被动土压力PP为：

Pp=γh· tg2(450＋φ/2)＋2C·tg(450＋φ/2)

4 顶管法施工要点

4.1工作坑的布置

工作坑的洞口应按图2所示的方法处理。图2——[A]是工作坑的剖面图，[B]是从洞口水平中心线剖开的俯视图。

[A][B]

图2 工作坑的洞口处理

洞口的左边是用槽钢插入做成的钢封门，槽钢的顶端在工作坑沉到位以后离地面以下最多不得超过1米，且要易于拔起。洞口的中间填的是粘土，洞口的右边是砖墙，工作坑的内壁上安装有洞口止水圈。

工作坑布置除了上述的洞口止水圈安装以外，还包括基坑导轨、后靠板、主顶油缸架等的安装，配电箱和电缆的布置，激光径纬仪的安装和校正。在工作坑布置的同时，地面上起重设备等也应进行。在工作坑布置中还必须加设安全护栏，工作坑布置图如图3所示。

图3 工作坑布置图

1－待用管、2－顶管机、3－混凝土管、4－洞口止水圈、5－基坑导轨、 6－顶铁、

7－主顶油缸、 8－主顶油泵、 9－激光径纬仪、10－后靠板。

工作坑的布置中要注意以下几个问题：1、基坑导轨一定要安装牢固，不能有松动，一定要水平，否则会使顶失败。2、后靠板安放要垂直，与井壁之间的空隙要用沙石填实。3、主顶油缸与后靠板要垂直，其合力点最好比管中心低50～100mm。4、激光径纬仪前要有护栏，防止人碰撞。

4.2顶管机安装

顶管机放置在导轨上要正，偏转仪显示的偏转角度不应大于1度。另外，因为运输过程中倾斜仪可能松动，所以，还要用水平尺测量一下顶管机的水平状态，同时调整一下倾斜仪的读数，使之与实际状态保持一致。刀盘距洞口约600mm左右，以利于破洞。顶管机安装好以后可通电进行联机调试，因为刀盘的切削外径比顶管机壳体大，所以要在顶管机的壳体前端与导轨之间临时垫上20mm钢板，防止刀盘碰上导轨，试运转后再抽去。试运转正常后可准备破洞口。

4.3初始顶进

初始顶进可分为三步：第一步是初始顶进开始。我们把从拨去钢封门的钢板桩，顶管机推进洞内开始，一直到第一节混凝土管全部推进土中的全过程称之为初始顶进。在这个过程中。当钢封门拆除以后，可把顶管机刀盘开动，用主顶油缸徐徐把顶管机推入土中。这一过程中应注意两个问题：第一个问题是要防止刀盘嵌入土中不转而顶管机壳体旋转，这时，操作人员应集中注意力，一旦发现有异常应迅速关机。第二个问题是要防止主顶油缸一松，顶管机会后退。后一种情况大多出现在覆土比较深的条件下，顶管机在入土过程中，当土压力超过上限时应立即让其排土。在一般情况下，当掘进机的土仓部分全部入土以后应停下来，做其他准备工作。隔四小时以后再观察土压力表的数值与计算的主动土压力值之间有无误差，若无误差则说明计算数据可靠，如果误差较大，则应对数据作必要的修正，使之符合实际情况。

4.3方向校正

在初始顶进的后期方可以进行正常的方向校正工作，这是因为如果当第一节混凝土管尚未完全顶入土中就进行纠偏，不仅起不到纠偏作用，反而会带来更多的麻烦。在初始顶进阶段，纠偏时尽量先用纠偏油缸推，而少用或不用纠偏油缸拉。

在整个顶管过程中，方向校正必须遵循小幅度纠、勤纠、看趋势纠的三纠原则。

4.4地面沉降监测和地下管线及构筑物影响地段的加固措施

在每段顶管施工的路面上均需要求设立沉降观察点。应观察点是在管中心线及管中心线左右各5m处各设一点，该点需设在路面结构层以下的土层中，这样三个点组成一组。一般情况下在每隔10-15m纵向距离间可设一组沉降观察点。当顶管机接近应点时就应观测，并做好记录。

地面沉降的计算可采用下述公式。

式中：wmax—管中心线上部土体的最大沉降量(m)；

Vs每顶进一米的土体损失体积(m3/m)；is—沉降糟宽度系数。

其中is=0.43(Z0-Z)+1.1(m)式中：Z0—自地表到顶管轴线间的深度(m)；Z—自沉降测定面到地表之间的深度(m)；

上述公式中，Vs与采用的顶管施工工艺，机头形式，土质等都有较为密切的关系。在本工程中，我们采用土压平衡顶管工艺，每米土体的损失应压在10%以内。另外，如果沉降测面为地表时，Z就为0，沉降槽的深度与测定面到管中心的深度成反比。在其他条件相同的情况下，测定向到管中心的浓度越深，沉除槽的浓度就越浅。请参见图4。所以埋深越深，沉降就越小。

图4顶管施工沉降示意

因为路面结构层是刚性的，沉降不易反映出来，所以沉降观察点须设在路面结构层以下。若以覆土深度为5m的顶管为例，其中心的最大沉降计算如下：

已知：Vs=0.37m3/m，则is为is=0.43×(5+1.2-1.8)61.1=3.422m

其中复土深度为5m，管中心到上部管外壁为1.2m，路面结构层为0.8m，所以Wmax=0. 37/2π×3.422=0.043m=43㎜。

5 工程实例

5.1工程概况

西安北三环全长21.72公里，为北绕城高速的南、北辅道，辅道宽度20米。其中C10-A标管道工程量为，雨水管道7813米，污水管道7924米，管径d1200～d2200㎜，埋深4.3-9.4米不等。标段施工范围主要为灞河河漫滩、灞河一级阶地、灞河二级阶地。灞河河漫滩分布于灞河桥东杏园村一带，该段道路沿线地形较平坦，漫滩组成物质上部厚约0.3米耕土，0.3～10米全新统冲积砂石；灞河一级、二级阶地组成物质为全新统冲积黄土壮土或晚更新世风积成因的黄土，厚度大于10米。项目沿线地下水位埋藏较低，一般水位埋深2.1-8.5米。由于靠近灞河，地下水位高，加之管道埋深深、道路征地红线宽度窄，地纸多为砂质、放坡系数大，部分靠近灞河的管道因此现场不满足明挖法管道施工，变更而采用顶管施工，其中顶管法施工雨水管道4612米，顶管法施工污水管道4992米。

5.2施工过程及检验结果

顶管施工自2007年3月18日开工，2007年8月5日完工，实际总工期140天，共组织顶管机械5套，平均每套机械昼夜顶进13.72米。施工过程顺利。完工后经过井点高程、闭水试验、地面沉降等指标检验评定，全部为优良。

5.3与同标段明挖法管道比较

（1）施工占用面积比较： 开槽施工占用面积大，征地宽度满足不了施工要求，必须扩征。路基两侧为高速路地界，民房，果园，临时征地难度大。顶管施工占用面积小，临时征地较少。

（2）工期比较：管道施工制约整体工期，开槽施工回填后，才能施工路基；开槽施工受季节影响大，雨天无法施工与回填，工期较长；增加征地，协调难度大，周期较长。顶管施工可以与路基同时施工，不受季节影响，不受雨季影响，缩短工期近3个月。

（3）影响环境比较：开槽施工，开挖出大量的土及土方倒运，将产生大量的灰尘，污染环境。顶管施工，不需要倒运大量的土，减小污染环境。

（4）经济比较：顶管段如采用开槽施工，施工费用4125万元，临时征地费用1651万元，总计：5776万元。顶管施工，施工费用5022万元，无需临时征地。顶管施工费用比开槽施工费用节省754万元。

6 结论

顶管施工在三环C10-A标的施工是成功的，优点明显：1、顶管施工只产生少量弃渣，不需要增加大量征地，减少占用耕地，减少损坏农业资源。2、顶管受季节及天气等因素的影响小并且管道与道路可以同时施工，互不影响，能缩短整体工期有利于加快施工进度。3、顶管施工不需要大量支护，只需加固工作井的支护和控制每次顶进长度，因此减少了安全隐患。4、顶管施工不会产生大量弃渣，减少粉尘污染，有利于环保工作。5、顶管施工对土层的扰动较小，有利于保证道路施工质量。因此在条件允许范围内可积极采用顶管法施工。随着中国城镇化进程的加快和基础设施的建设，顶管法施工必会得到大范围推广应用。

参考文献：

[1]、现行建筑规范大全 北京：中国建筑工业出版社，1991。

[2]、余彬泉 顶管施工技术[M] 北京：人民交通出版社，1997。

顶管施工篇8

关键词：顶管技术 工程 应用 施工工序

1.概述

近年来，管道不开槽施工在管道工程中得到广泛应用，其一般适用于非岩性土层，是指不在地面全线开挖，只在管线特定部位开挖，以完成管线铺设、更换、修复、检测和定位的工程施工技术。管道不开槽施工的主要优点是：减少了土方施工占地面积和土方工程量；施工周期，短不影响环境，不影响正交交通，受季节影响较小等。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，就能穿越地面构筑物和地下管线吸公路、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.顶管技术措施选用的基本规定

一次顶进长度100m以上应考虑设置中继间。过去顶管施工采用人工掘进较多，存在人工作业强度大、作业环境差、作业周期长、机械化程度低、对周围环境影响较大、工程风险较高等因素，限制了顶管技术的普遍使用，局限于短距离顶管。因机械化程度提高和中继间技术的使用，可提高一次顶进距离，

（1）管外壁熔蜡和触变泥浆减阻技术可降低顶进摩擦力，触变泥浆还起到稳定土体作用。使用激光经纬仪或激光指向仪与安装在顶管机内的激光目标靶共同组成方位误差测量系统，运用自动化测量技术对顶进的高程和轴线误差可进行全过程的监控。

（2）顶管施工顶力应满足的条件，一般来说只要顶进的顶力大于顶进的阻力，管道就能正常顶进。顶进的阻力增大时，由于管节和工作坑后背墙的结构性能不可能无限制（也没有必要）地增加，继续增加顶力也毫无意义，更何况顶进设备的自身能力也有一定的限度。因此在确定施工最大允许顶力时，应综合考虑管材力学性能、工作坑后背墙结构的允许最大荷载、顶进设备能力、施工技术措施等因素。缠绕法生产的玻璃纤维夹砂管接口刚度必须加强。

（3）施工最大顶力有可能超过管材或工作井的允许顶力时，必须考虑采用中继间和管道外壁减阻等施工技术措施，计算应留出一定的安全系数，以确保顶管施工顺利进行。

3.顶管施工作业的具体工艺要求

（1）应根据土质条件、周围环境控制要求、顶进方法、各项顶进参数和监控数据、顶管机工作性能等，确定顶进、开挖、出土的作业顺序和调整顶进参数；掘进过程中应严格量测监控，实施信息化施工，确保开挖掘进工作面的土体稳定和土（泥水）压力平衡；并控制顶进速度、挖土和出土量，减少土体扰动和地层变形。

（2）采用敞口式顶管机，在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部1356范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于15mm；管道顶进过程中，应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则，控制顶管机前进方向和姿态，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施；开始顶进阶段，应严格控制顶进的速度和方向；进入接收工作井前应提前进行顶管机位置和姿态测量，并根据进口位置提前进行调整；在软土层中顶进混凝土管时，为防止管节飘移，宜将前3～5节管体与顶管机联成一体；钢筋混凝土管接口应保证橡胶圈正确就位；钢管接口焊接完成后，应进行防腐层补口施工，焊接及防腐层检验合格后方可顶进；应严格控制管道线形，对于柔性接口管道，其相邻管间转角不得大于该管材的允许转角。

4.顶管施工测量与纠偏质量控制

（1）施工过程中应对管道水平轴线和高程、顶管机姿态等进行测量，并及时对测量控制基准点进行复核；发生偏差时应及时纠正；顶进施工测量前应对井内的测量控制基准点进行复核；发生工作井位移、沉降、变形时应及时对基准点地行复核。

（2）管道水平轴线和高程测量应符合出顶进工作井进入土层，每顶进300mm，测量不应少于一次；正常顶进时，每顶进1000mm，测量不应少于一次；进入接收工作井前30m应增加测量，每顶进300mm，测量不应少于一次；全段顶完后，应在每个管节接口处测量其水平轴线和高程；有错口时，应测出相对高差；纠偏量较大、或频繁纠偏时应增加测量次数；测量记录应完整、清晰。

（3）距离较长的顶管，宜采用计算机辅助的导线法（自动测量导向系统）进行测量；在管道内增设中间测站进行常规人工测量时，宜采用少设测站的长导线法，每次测量均应对中间测站进行复核。

（4）纠偏时顶管过程中应绘制顶管机水平与高程轨迹图、顶力变化曲线图、管节编号图，随时掌握顶进方向和趋势；在顶进中及时纠偏；采用小角度纠偏方式；纠偏时开挖面土体应保持稳定；采用挖土纠偏方式，超挖量应符合地层变形控制和施工设计要求。

5.触变泥浆注浆工艺质量控制

（1）注浆工艺方案：泥浆配比、注浆量及压力的确定；制备和输送泥浆的设备及其安装；注浆工艺、注浆系统及注浆孔的布置。

（2）确保顶进时管外壁和土体之间的间隙能形成稳定、连续的泥浆套；泥浆材料的选择、组成和技术指标要求，应经现场试验确定；顶管机尾部同步注浆宜选择黏度较高、失水量小、稳定性好的材料；补浆的材料宜黏滞小、流动性好；触变泥浆应搅拌均匀，并具有下列性能：在输送和注浆过程中应呈胶状液体，具有相应的流动性；注浆后经一定的静置时间应呈胶凝状，具有一定的固结强度；管道顶进时，触变泥浆被扰动后胶凝结构破坏，但应呈胶状液体；触变泥浆材料对环境无危害；顶管机尾部的后续几节管节应连续设置注浆孔；应遵循“同步注浆与补浆相结合”和“先注后顶、随顶随注、及时补浆”的原则。

（3）施工中应对触变泥浆的黏度、重度、pH值、注浆压力、注浆量进行检测。制浆装置容积应满足形成泥浆套的需要；注浆泵宜选用液压泵、活塞泵或螺杆泵；注浆管应根据顶管长度和注浆孔位置设置，管接头拆卸方便、密封可靠；注浆孔的布置按管道直径大小确定，每个断面可设置3～5个；相邻断面上的注浆孔可平行布置或交错布置；每个注浆孔宜安装球阀，在顶管机尾部和其它适当位置的注浆孔管道上应设置压力表；注浆前，应检查注浆装置水密环；注浆时压力应逐步升至控制压力；注浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后方可继续顶进。

（4）对顶管过程中地形的控制应按相关规定执行，以防止施工范围的构筑物下沉，造成危害。当顶管上部有地面建筑物或地下设施时，应首先在设计上留出管道覆土的安全值。净间距应根据土质决定：当管底与基础底相平时，一般宜大于管道外径2倍，且不宜少于3m；当管底与基础底不在一个平面时，尚应考虑土体平衡。顶管施工应连续作业，不宜停顿，但有些事项发生时，应暂停施工，及时处理，并采取防止掘进面塌方的有效措施。顶管穿越铁路、公路或其它设施时，除符合《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008）的有关规定外，尚应遵守铁路、公路或其它设施的有关技术安全的规定。

6.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，相对于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]邓雅婷.地下建筑与工程专业揭密及院校介绍[J].高校招生，2002，（07）：58；学校学报，2010，（01）：23-24，37.

[2]方客军.北京地铁蒲黄榆车站超前长管棚试验研究[J].铁道建筑技术，2005，（05）63.

[3]张振宇.盾构法施工技术在我国的应用与发展[J].武汉工程职业技术学院学报，2005，（04）：26-28，36.

顶管施工篇9

关键词：顶管施工；高压燃气管道；管道保护

随着我国城市化进程的加快，城市道路附近的地下管道越来越繁多和复杂，如何在施工过程中保护好各种地下管道已经成为了施工行业的一项重要研究课题。在顶管施工中，往往需要对高压燃气管道进行有效的保护，因为一旦高压燃气管道发生破损则会给城市环境和人民安全造成极大的威胁。鉴于此，需采取科学有效的高压燃气管道保护措施[1]。

1工程概况

某高架合流污水改排工程的某区间段在顶管施工中需穿越2根高压燃气管道，其中1根为浅埋高压燃气管道，与其垂直净距为0.7m；另1根为深埋高压燃气管道，与其垂直净距为0.9m；同时，本工程的顶管工作井的进场临时道路也需在高压燃气管道上方进行通过[2]。

2施工准备

在顶管施工开始前，应先做好如下施工准备：首先，需对施工现场的地质条件、水文条件、环境条件等进行全面勘测，并据此来设计合理的施工图，保证施工设计的科学性与可行性。其次，需结合本工程的施工设计方案详细制定出各施工环节的具体施工流程，并确定施工质量控制目标。再则，需根据实际情况，对一些在实际施工过程中可能会发生的突发事件提前制定针对性的应急预案。最后，需做好施工现场准备，确保施工现场道路通、给排水通、电力通、电信通等。

3临时道路下方高压燃气管道保护

在本工程顶管施工过程中，为保护好临时道路下方的高压燃气管道，而防止场地内的材料堆场、机械设备等对高压燃气管道造成不利影响，选择于高压燃气管道的上方铺设钢筋网片并浇筑混凝土来进行加固。具体操作方法：首先在高压燃气管道左右1m范围内进行开挖，直至开挖到标高后，再沿管道走向挖出1条0.5m宽的沟槽并将管道暴露出来，然后再以石粉渣对沟槽进行回填，需注意沟槽内的石粉渣需用水充分淋湿以确保其密实，之后在沟槽面上布置Φ14@200×200的钢筋网片1层并以C30混凝土进行浇筑，浇筑厚度约为20cm，最后待混凝土强度达标后即可使车辆通行[3]。具体如图1。

4顶管横穿段高压燃气管道保护

从施工工艺方面进行分析来看，在本工程中应用顶管施工工艺比应用埋管施工工艺对土体和周边环境的不良影响小、施工速度快，并且当管道施工完毕后，还可以采取管内水泥浆加固技术来更好地保护DN800高压燃气管道。

4.1合理选择顶管掘进设备

在顶管横穿段施工过程中，需合理选择顶管掘进设备，以减小对高压燃气管道的干扰。实践表明，采用大刀盘泥水平衡顶管掘进机来进行顶进，可以更加精准地控制地表沉降，并有效保证开挖面状态的稳定性，而防止发生流砂、涌土等现象。鉴于本工程中顶管横穿段主要是淤泥质粉质黏土，其土质不均且夹薄层状粉土，因此比较适合于选用大刀盘泥水平衡顶管掘进机来进行顶进施工[4]。

4.2合理确定顶管施工参数

在顶管横穿段施工过程中，为更好地保护周边高压燃气管道，应对高压燃气管道周围的土体沉降进行有效控制；而若想有效控制高压燃气管道周围的土体沉降，则需先结合工程实际情况合理确定顶进过程中正面土压力参数及顶进速度参数。根据本工程的实际情况，顶管掘进设备的正面水土压力宜比机头中心位置的静止土压力高出1~1.05倍；顶管掘进设备的顶进速度则宜控制在20~25mm/min。

4.3触变泥浆压浆控制

在顶管横穿段施工过程中，应加强触变泥浆压浆控制，其目的是控制土体沉降，避免在顶进过程中对土体产生过大的扰动。在本工程中，所使用的触变泥浆是由膨润土与外加剂组成的一种膨润土泥浆，通过对触变泥浆进行有效的压浆，可以在管节与土体间生成一个泥浆套，利用该泥浆套即可卸去大部分顶管的顶进阻力，从而更好地控制土体沉降，保证顶管周边的高压燃气管道安全。为保证触变泥浆的质量，需注意以下几点问题：第一，在配置泥浆的过程中要对膨润土与外加剂进行充分拌匀，且在拌制完毕后先需将泥浆静止放置24h后才能够使用，以及在实际使用前还需再重新搅拌泥浆。第二，当顶管进入出洞口后，需及时开展压降，从而防止顶管被土体握裹。第三，由于在顶进期间部分泥浆可能会渗漏到土体当中，所以需同步进行补浆，以避免出现顶管与土体间触变泥浆不足的情况[5]。

4.4顶管姿态及轴线位置控制

在顶管横穿段施工过程中，应有效控制好顶管姿态及轴线位置，以更好地保护周边高压燃气管道。具体来说：首先，在顶管过程中应做到勤测勤纠，及时发现和纠正轴线偏差问题，以避免因轴线偏差过大而引起强制纠偏，有效降低顶管对土体的扰动。其次，当顶管进入到高压燃气管道区域前约30m范围内时，应做到每顶进1m进行1次轴线测量，以保证在正式进入到高压燃气管道区域内前顶管掘进设备始终保持准确的姿态，其误差要求在10mm以内。再则，当顶管正式进入到高压燃气管道区域内后，应进一步增加轴线测量频率，做到每顶进50cm进行1次轴线测量。4.5穿越后期处理在顶管横穿段施工完毕后，还需对横穿高压燃气管道的地段进行相关后期处理，主要是及时对注浆孔灌注水泥浆来加固高压燃气管道区域，以防止后期发生土体沉降问题。

4.6施工监测

在顶管横穿段施工过程中，需要对高压燃气管道进行严密的监测，以对其形成更有力的保护。在监测要求上，每天监测次数至少需达到3次，一般是在顶管进入与高压燃气管道区域相距20m范围内前，每2h进行一次监测。本工程具体的监测报警值为：2mm/次，累计沉降8mm。监测点分为两种，一种是直接监测点，一种是模拟监测点。其中，对于本工程中顶管上方的高压燃气管道，需借助直接监测点进行监测，即先通过开挖土体将顶管上方的高压燃气管道暴露出来，再在管道上包裹钢片，然后焊接测量标志并伸出地面，最后进行土体回填并设置好保护井；在本工程中，需围绕顶管中心线向外每间隔1m布置直接监测点1个，总共布置7个直接监测点。而对于本工程中顶管下方的高压燃气管道，则需借助模拟监测点进行监测，即先在管道附近进行打孔，打孔深度约为30cm，再浇入混凝土，之后插入带圆头测量标志点的钢筋并将顶部伸出地面，最后设置好保护井。

5施工质量控制

为更好地保障顶管施工质量以及对高压燃气管道形成更有力的保护，在实际施工过程中不仅要采取科学合理的施工措施，还要采取科学合理的施工图1临时道路下方高压燃气管道保护措施示意图石粉碴管线施工道路施工道路C30砼C30钢筋砼C30钢筋砼网片500600质量控制手段。具体来说，在本工程的工质量控制中：首先，需贯彻落实“全过程质量控制”原则，将施工质量控制贯穿于顶管施工的所有阶段——包括设计阶段、采购阶段、施工阶段及验收阶段等，以真正有效保证施工质量控制效果。其次，需加强对重难点环节的施工质量控制及施工质量监测，每完成一个环节的施工工作后，都先检查确认其施工质量合格后方可进入下一个施工环节。再则，需建立完善的施工质量控制机制，明确施工质量控制目标以确保实际施工质量控制方向和力量集中、明晰划分施工质量控制责任以确保当出现质量问题时能及时找到相应负责人、规范施工质量控制流程以使实际施工质量控制工作有序开展。最后，还需提高人员综合素质，人员具体包括施工人员、工程质量管理人员、工程质检人员等，一方面应加强对现有人员的培育，另一方面还应加大人才引进力度，同时对人员进行合理分配和管理，从而最大限度发挥出人才价值。

6结语

综上所述，在顶管施工中对高压燃气管道的保护至关重要，本工程主要对临时道路下方的高压燃气管道和顶管横穿段的高压燃气管道进行保护，特别是在后者施工过程中，需合理选择顶管掘进设备及确定顶管施工参数、加强触变泥浆压浆和顶管姿态及轴线位置控制、把握好穿越后期处理以及强化施工监测。此外，在顶管施工全过程中还需实施有效的施工质量控制，从而更好地保障顶管施工质量以及对高压燃气管道形成更有力的保护。

参考文献：

[1]蔡之倞.顶管施工中对高压燃气管道的保护[J].江西建材，2021(05):157-158.

[2]井冬冬.顶管施工下穿燃气管线变形预测及控制[J].交通世界，2021(Z2):27-29.

[3]梁子儒.广州市某污水主干管工程顶管下穿次高压燃气管道的施工技术研究[J].住宅与房地产，2021(04):232-234.

[4]朱仁杰，彭喜军，刘加龙，等.复杂场地条件下大管径顶管施工技术研究[J].云南水力发电，2020,36(09):122-126.

顶管施工篇10

【关键词】顶管施工技术；市政管网；应用

前言

城市化进程的加快，使得市政工程建设日益频繁，为了保证管线工程的质量，减少不确定因素对于管线运行的影响，当前我国的市政管网工程均位于地下。但是受技术条件的限制，大部分市政管网工程在施工中采用传统的开挖施工技术，不仅对于城市道路造成了一定的破坏，而且影响了周边居民的正常生活。顶管施工技术不需要开挖面层，可以有效地解决这些问题，因此在市政管网建设中得到了广泛的应用。

1 顶管施工技术

顶管施工是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管施工又称顶进法施工，是指利用专业的顶进设备，将预制的管道按照设计的坡度顶入地下，从而构成立体交叉通道或者涵洞的施工方法。

顶管施工的优点是十分显著的，主要包括以下几个方面：

（1）地下顶进施工，只需要在适当的位置开挖一段工作面，对周边环境影响小；

（2）不会影响交通运输的正常进行；

（3）管道埋深大，可靠性和安全性能强；

（4）主要施工流程位于地下，不会产生噪音和粉尘污染，环保性好。

（5）不需要进行拆迁等，节省大量施工成本，提高施工效率。

2 顶管施工技术在市政管网中的应用

结合相应的工程实例，对顶管施工技术在市政管网中的应用进行分析和探讨。

2.1 工程概况

某市政管网工程位于城市中心地区，包括雨水管道以及污水处理管道，共分为三个排水系统，其中，A线管网全长360m，管径为D900-D1100，B线管网全长126m，管径为D600-D800，C线管网全长332m，管径D800-D900，。A线管网在建设中，需要穿越一个十字路口，如果采用开挖施工，必然会造成交通拥堵现象，严重影响周边居民的生产和生活。因此，为了减少施工造成的负面影响，在施工中采用了顶管施工技术。

2.2 施工准备

在施工前，需要切实做好施工准备工作，从以下几个方面，保证施工的顺利展开。

（1）人员准备

首先，要做好施工人员的岗前培训工作，使得施工人员可以充分了解相应的施工顺序和实际操作，提升施工人员的专业素质，确保工程的施工质量和施工进度。其次，要做好安全教育工作，安排专业人员进行现场管理，预防安全事故的发生，保证施工安全。然后，结合该工程的实际情况，对人员进行了合理配置，实行三班倒的施工，以提升施工速度，确保工程的按时完成。

（2）材料准备

在工程开工前，需要针对实际需求，编制相应的材料使用计划，通过招标的方式，确定材料供应商，并对材料的质量、数量、规格、性能等进行严格审查，避免因材料问题影响工程的施工质量。对于该工程而言，管材采用重型钢筋混凝土排水管，而为了确保顶进施工的连续性以及管线的整体性，采用F型顶管管材，并且在每一个管道的接口位置都加设橡胶圈，防止渗漏现象的产生，同时可以起到良好的缓冲作用，避免顶管过程中管道的损坏。同时，结合施工长度，需要对顶进管的长度进行确定，虽然长管可以减少装管的次数，但是其强度难以把握，而且在施工中容易出现管线偏离的现象，因此这里采用短管施工，将顶进管的长度控制在5m左右。

（3）设备准备

在工程施工前，根据设计需求，需要编制相应的设备使用计划，做好施工设备的准备工作，这里采用1台ф800挤压式掘进机头，一台主顶油泵车，2台200T主顶油缸，1套注浆设备和运土设备，1套16T吊车，以及相应的测量设备、配电设备等。

（4）技术准备

在施工前，要对施工图纸和设计图纸进行详细分析，对施工现场进行充分了解，同时做好技术交底工作，确保施工的顺利进行。

2.3 设置工作井

结合工程的实际情况，在对该工程的工作井和接收井进行设置时，采用强度为C30的现浇混凝土矩形井结构，工作井内部的净空为6.5m×5m，以保证下管以及顶进设备安装等工序的正常进行。同时，将工作井与接收井设置为间隔形式，方便进行检查，以确保施工质量。

2.4 顶进施工

（1）工具管进洞

在对工作坑进行混凝土浇灌时，需要在墙上预留出顶进施工中工具管的入口，同时使用钢板对其进行临时封闭，始顶时，再将钢板切割取出，使用顶管机头顶出井外，直到穿墙止水环安装完毕。在这个过程中，顶管施工是十分重要的，工具管机头方向的准确性会直接影响整个管道施工的方向控制，需要做好管理和控制工作。一方面，要对顶管的动态数据进行跟踪观测，了解其施工参数，确保排水管可以安全稳定的推进，保证其位置的准确性；另一方面，在顶进施工前，要使用经纬仪，将地面管道中心桩引入工作坑的两侧坑壁，作为顶管中心的测量基线，然后使用水准仪，将地面水准点引入工作坑中，设置在视线良好且不易碰撞的位置。

（2）顶管出洞

顶管出洞是顶管施工中的核心和重点，同时也是施工的难点所在，很容易出现质量问题，需要引起管理人员的重视，切实做好管理和控制工作。首先，需要对管材的外观进行全面检查，确保是不存在破损或者纵向裂缝，并且管壁光洁，端面平直。检查合格后，使用其中设备，将管材吊放到工作坑的导轨上就位，进行试吊，确认安全后才能下管。然后，对导轨上的管道进行测量，明确其管底高程，合格后可以进行顶进施工。第一节管通常是作为工具管，其顶进方向与高程的准确性对于整个工程的施工有着不可忽视的作用，需要认真对待。这里使用液压千斤顶作为主顶，需要对顶进速度进行控制，待各接触部位密合后，才能按照正常的速度顶进。顶进过程中，如果出现油路压力突然升高的情况，要停止顶进，分析其原因并进行解决，之后才能继续顶进。

（3）注浆减阻

在长距离顶管施工中，可以在管壁与坑壁之间注入泥浆，形成泥浆套，可以有效减少管壁与土壁之间的摩擦阻力，从而使得管道周围表面的土体更加平整坚实，避免地面出现大面积的沉降现象。

（4）纠偏

在顶进施工中，土层性质的变化、顶进力度的变化、管道连接的误差等因素都可能会导致顶管中线出现偏离的现象，这就需要进行纠偏处理。纠偏工作需要准确进行测量和定位，而且每一次纠偏操作都需要进行详细记录，并对其后续施工进行跟踪观察，切实保证施工质量。

3 结语

从目前的发展形势来看，顶管技术在市政管网的施工中，得到了广泛应用，并且取得了良好的成效，可以有效减少市政管网始终对于周边地区的影响，缩短工期，具有良好的经济效益和社会效益，应该引起工程管理人员的重视和推广。

参考文献：

[1]张步云.顶管施工技术在市政管网中应用的实践探索[J].华章，2011（16）.