排水管道顶管施工技术

排水管道顶管施工技术（精选10篇）

排水管道顶管施工技术 第1篇

关键词：排水管道,顶管施工,设计,工艺流程

在市政建设中,由于城市道路承担城市生命线的功能,其地下管道工程的建设日益重要和倍受重视。在传统管道施工中多采用开挖施工,但在施工现场条件受限时,多采用顶管法。顶管施工,适用于不便开槽施工或开槽埋设较不经济的管道工程,该施工方法的优点在于采用不开槽的暗挖方式,避免了作业面对地上交通和各种活动以及地上建筑物的直接影响,同时节约工程投资,减小施工对环境的影响。本文结合笔者在合肥市樊洼路道路排水工程中自二环西路至建设路段约660 m为D1 400污水主干管工程的设计、施工建设情况,对顶管施工作简要介绍,同时提出问题与建议。

1 设计、施工方案的选定

1.1 工程设计概况

合肥市樊洼路道路排水设计中污水设计是道路设计的重点,本道路污水主干管是连接蜀山区及道路沿线地块各类污水排放口与合肥望塘污水处理厂的主要管道,经建设路D1 400主干管至清溪路D1 500管道进入望塘污水处理厂。其中,自科学院路至二环西路段共2 500 m早期已有局部管道实施,自二环西路至建设路段约660 m为D1 400主干管。由于该路段污水主干管设计高程很低,为20.350～18.700,埋深在7 m～16 m,平均达14 m,从长度、深度综合比较是目前合肥顶管施工设计之最。同时,管道所在路段土层地质状况复杂。经地勘部门探测,污水管道所在高程位置基本为中～微风化岩层土层,岩质较为坚硬。按照建设单位和城市污水专项规划的要求,该段管道实施工期紧迫,意义重大。根据现场地质状况,如采用开挖施工,其沟槽宽度、工作面超过道路红线,且涉及两侧建筑和交通等各方面因素,难度大,笔者在设计中原则建议采用顶管施工法,施工前须反复论证,确定施工方案。

1.2 地质情况

根据地质资料,该段管道所在高程处地质从上而下依次是:自地面至以下3 m左右一般多为杂填土、粉质黏土、强风化岩层,地面3 m以下为中～微风化岩层。

1.3 技术方案的确定

考虑到樊洼路本身的工程进度、地下管线工程的复杂性以及D1 400污水管道(位于道路中心线南侧2 m快车道上)实施的紧迫性,为了降低对地上交通和各种活动以及建筑物、构筑物的影响,并维持施工中必要的交通,故樊洼路D1 400污水管道采用顶管法施工。根据现场的土质情况,经会议讨论、比较,决定采用顶管施工工艺,同时制定好岩层爆破的方案,确保顶管的顺利进行,贯通城市管网,使污水管道尽快发挥主干管的作用,提高环境质量。

2 施工一般工艺流程设计

一般工艺流程(本流程仅是一般论述,不作为具体施工工艺流程)见图1。

结合一般工艺流程中的关键设施、步骤,并联系本工程施工现场局部过程、步骤做简单论述。

2.1 工作坑

2.1.1 工作坑位置选定、开挖

根据工作坑堆放管材、暂留出土、运管道路等条件,确定工作坑的设计位置,并理清工作坑位置的地下管线、土质及地下水状况和交通条件,便于施工的安全进行。

根据地质报告分析,工作坑自地面至以下3 m为杂填土、粉质黏土、强风化岩层,采用机械挖土与人工配合,砖砌圆形倒挂井支护,墙体厚度为37 cm。工作坑自地面3 m以下为中～微风化岩层,待上部框架、四脚扒杆安装好以后,先逐层爆破,再采取人工清理土渣、卷扬机配合吊装来开挖工作坑,每层掘进一定深度,即用砖砌支护,墙体与爆破后岩体缝隙用水泥砂浆灌实。循环施工,直至坑底。

2.1.2 工作坑内基础、导轨与后背

工作坑基础采取10 cm碎石垫层和20 cm C20混凝土;混凝土内预埋钢板,高程与设计管道坡度一致。导轨平行、等高,与混凝土基础中预埋钢板焊接。后背是整个顶管的重要工序,在后背墙钢筋混凝土浇筑施工中,应做到后背墙的水平方向和垂直方向与管轴线成90°,保证顶进质量符合优良标准。

2.1.3 顶进力的计算

本工程的顶管管道位于黏土、中等风化岩层,顶进力可按GB 50268-97 给水排水管道工程施工及验收规范中式6.4.8计算:

P=fγD1[2h+(2h+D1)tg2(45°-ϕ/2)+ω/γD1]L+PF。

其中,P为计算的总顶进力,kN;γ为管道所处土层的重力密度,kN/m3;D1为管道的外径,mm;h为管道顶部以上覆盖土层的厚度,m;ϕ为管道所处土层的内摩擦角,(°);ω为管道单位长度的自重,kN/m;L为管道的计算顶进长度,m;f为顶进时,管道表面与其周围土层之间的摩擦系数,其取值可按规范中所列数据选用;PF为顶进时,工具管的迎面阻力,kN。

2.2 管道顶进施工关键环节

1)管道。

本工程每节管道下管前要检查管道平直度、表面光洁度、有无纵向裂缝,管道的高程,检查管节是否完全贴卧于导轨上。顶管采用“F”形接口,承插式橡胶圈柔性接口。

2)清运。

根据地质报告分析,设计管道处在中～微风化岩层,先对管道所在位置岩层爆破处理,再人工使用短把小平镐、小铁锹等小型工具修整,清运石渣。施工中做好管道内的通风、照明等工作,确保施工安全。

3)顶进。

顶进中坚持“先清运后顶进”的原则。爆破的岩渣清净后,先在管道底部采用C20混凝土找平处理,再开始顶进。事先应检查顶铁安装是否平直,以防顶进时产生偏心荷载。

顶进中,必须始终注意岩层的稳定性。每顶进一节,测量一次,首节管起导向作用,因此,顶进时要随时检查,测量复核。

3 施工总结与问题建议

本工程中因存在岩层地质,顶管施工尽管难度较大,但经过设计、施工前反复论证、优化方案,现场实施过程顺利,各类偏差均在允许误差范围内,尤其在质量、安全等方面均符合以上标准。另外,在后期顶管的施工验收中,无论是实测高程还是各管段管道接口均符合规范规定的要求。

根据本道路顶管工程的设计与施工实践,笔者认为,顶管施工至少应做到以下几点:1)施工前,对于道路地面上、地下设施应做好前期了解,对地下设施更要注意避让,保证顶管的顺利进行。2)工作坑是顶管施工的关键设施,选址既要作到利于管道顶进,也要使工作坑本身稳固,存在岩层或特殊地质时,需要特殊处理使工作坑稳固。3)顶进过程中特别注意安全,检查、保护设备,强化安全意识,合理控制管道顶进工作进程,避免质量安全事故发生。

总体而言,顶管对地面、地下各类设施和地面交通等活动影响小,比开挖施工有优势。目前,顶管理论、实践相当成熟,建议施工前作好地质勘察工作,尽可能减小间距进行勘察,作到对土质状况完全了解,并据此确定顶管采用方案、施工设备。另外,在实际施工中如何将先进的仪器、设备的功能发挥与施工现场结合,例如运用全站仪等高技术设备进行测量、纠偏,确保设备功能的最大发挥、施工误差最大程度的降低,这对操作人员的熟练程度有较高的要求,需要在施工前进行培训与强化。

总之,顶管工程具有对地面、地下影响小等优势,在地下管道、构筑物(隧道、过道、涵洞等)建设中大有用武之地,作为专业人员,在理论、实践中还须不断丰富和勤奋学习,为技术的发展作出努力。

注:本文写作中,得到分院领导、同事的指导、关心,在此一并致谢。

参考文献

[1]GB 50268-97,给水排水管道工程施工及验收规范[S].

浅谈给排水管道的顶管施工技术应用 第2篇

[关键词]给排水;顶管施工

一、顶管技术的意义

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。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。但顶管施工必须严格控制好顶管推力，而对顶管计算复核能够准确估计顶管的推力。顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力，包括工具头正面泥水压力、管壁摩擦阻力。泥水平衡压力：在封闭的工作仓内加泥水压力平衡地下水压力，是防止泥砂涌入的重要方法。泥水压力一定要合理。压力较小，大量的泥砂涌入，会造成路面破坏，地表设施受损；压力过大，会增大主千斤顶负荷，严重的可能产生冒顶现象。

二、顶管技术施工应用分析

1、顶进管的选择

顶进管一般选用钢筋砼管，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。

1.1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。

1.2顶进管长度的选择 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。

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。

2、顶管施工的前期准备

2.1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。

2.2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，必须在工作井安装洞口止水装置。

3、顶管施工的工艺

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。

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。结构布置时，可在井内设置内支撑，改善结构受力。在建造过程中，工作井按双向顶进设计，与接收井间隔布置，间距与设计检查井间距一致，施工完毕，在工作井和接收井的位置上按设计要求做检查井。

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：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，對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，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浆损失。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台纠偏千斤顶组的方法，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。如果同时有高程和方向偏差，则应先纠正偏差大的一边。纠偏应做到在顶进中采用小角度分级逐步进行，勤调微纠。当顶管机头发生旋转时，可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。

三、结语

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；另外一方面从切实做到保护环境入手，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。

参考文献

[1]王峰.顶管技术在泵站出水管道施工中的应用[J].城市道桥与防洪.2006.(2):22-23.

[2]给水排水管道工程施工及验收规程[S].中华人民共和国建设部发布.1997.

市政给排水管道顶管施工技术要点 第3篇

1顶管施工技术原理及应用

1.1了解顶管施工技术原理。市政给排水管道施工采用的是非开挖掘进式管道铺设工艺, 这种管道铺设工艺在进行施工时要采用施工设计方案为基础, 从而对施工工程的开展顺序进行合理的安排。在正式开展工作之前要先将后座提前安装好以保证后期的油压千斤顶施工工作的正常进行。在正式开始施工之前, 还要确保施工过程中所需要用到的施工材料准备完善以及施工设备的检测。在施工过程中, 连接好照明、泥浆以及油管线便可以利用油压千斤顶将给排水管道顶入其中。为了确保给排水管道顺利被油压千斤顶顶入, 在操作过程中应严格按照施工要求以确保能够在管道周围形成一个能够对其起到保护作用的泥浆套, 并且管道可以利用泥浆套安全的滑入其中。在施工实践中为了确保给排水管道能够被精确的压入到施工方案中所设定的方向, 需要在压入之前使用激光经纬仪对其进行测量, 然后根据施工计划对其进行小幅度的调整。通过施工实践可以看出现今采用的顶管施工技术管线铺设工艺比以往的地面开挖铺设管道有着十分明显的优势。

1.2了解顶管施工技术应用。通过上面对顶管施工技术原理的介绍, 可以了解到市政给排水管道顶管施工技术主要会在以下三种施工环境中得到应用。

1.2.1在人群流量比较大并难以对人群进行遣散的地方, 例如城市中的繁华地段和旅游风景点以及交通要点地区。在这些地区中往往很难实现空中架线、地面开槽埋管, 而采用顶管施工技术便可以解决这一难题。

1.2.2在市政管网建设中顶管施工技术也可以发挥出很大的作用。因为市政管网的建设环境并不满足空中架线、地面开槽埋管的条件, 而且如果对城市交通道路长时间实行开挖必然会使得城市交通错乱, 给城市的管理以及居民的出行都造成很大的困难和不便。在这样的情况下采用顶管施工不但可以提高工程施工效率而且还可以解决上述所提到的诸多难题。

1.2.3顶管施工技术应用在老城区或者对旧城改造建设的过程中也有着十分显著的特点。因为对于老城区来说, 地下管网往往得不到及时的维护和替换, 所以就导致地下管网严重老化, 甚至还会出现管道错位移动等现象, 这就让施工人员对管道位置的确认产生了难题。使用顶管道施工技术可以有效解决这一难题并且还能够降低地面施工的难度。

2给排水管道顶管施工技术要点概括

2.1对顶进管的要求。顶管施工技术不仅涉及到力学上的知识, 在其他学科领域中也有或多或少的联系, 对其施工是十分有难度的, 而一个好的顶进管可以有效帮助施工的进展, 所以对顶进管的选择也是十分严格的, 不管是对其材质、长度或者直径都有着严格的要求。现在在大多数的工程都是选用钢筋砼管, 但这种材质的顶进管在一些腐蚀性的环境中并不能保持长久的寿命, 所以在这种环境下也可以选择钢管。对于顶进管直径的选择, 可以先根据施工方案的要求来确定顶进管的内径, 然后根据在实际施工所需要的负荷来确定顶进管的外径, 通常来说顶进管的内径不能小于50CM, 才能更好的配合施工的进展。

2.2对顶管井的设计。顶管井分为工作井和接收井两种, 其建造结构通常都是采用钢筋混凝土。采用不同结构形式建造的顶管井形状也会有所不同, 单孔井一般都会呈现出圆形、正方形以及矩形等形态, 但单排孔井一般只有矩形这种形状。顶管井的形状不仅使顶管井在外表上看起来不同, 而且还决定着顶管井的承受力大小。通常情况下来说, 圆形的顶管井承受力度大于正方形, 正方形承受力度大于矩形, 现今为了使顶管井在特定的形态下有着更好的承受力, 也会在顶管井内设置内支撑。

2.3施工前的准备工作。为了使工程进行的更为顺利, 一定要充分的做好施工前的准备工作。例如在正式施工时会用到的材料和设备的准备以及对顶进管的加固工作的检测。一般情况下, 在施工前必须要做到对起重设备、管片、拌浆材料等一些材料的充足准备, 要做到对控制室、材料室、拌浆棚、注水系统、弃土坑等场地的确定, 还要做到施工前对顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等一些设备性能的检测, 确保在施工时设备都能够正常进行使用。

2.4顶管施工工艺。顶管施工工艺还有着顶进法施工工艺的别称, 其工作内容是根据施工方案并通过一系列的顶进设备将工程构造物顶送到原先指定好的位置。在进行排水管道的铺设工作中, 在铺设之前需要先设置工作井和接收井, 并在工作井内部保证推力设备的正确设置。在进行顶进工作时, 机头作为前进的向导, 向前推送在施工前就已准备好的钢筋混凝土, 与此同时顶出前端土体。

3施工时注意事项

3.1关于压浆的一些注意事项。泥浆套不仅能够有效减阻, 还能在一定程度上发挥支撑的作用, 至于如何制造泥浆套, 我们可以使用触变泥浆, 同时在顶进的过程中将减阻泥浆压入管道外壁。在此过程中, 有两点是需要我们重视的, 一个是尾端压浆工作需要和管道顶进工作同时进行, 另一个是在中部管节等一些必要的地方要及时进行跟踪补浆。

3.2关于纠偏的一些注意事项。由于管道顶进所依据的路线必须严格按设计的路线进行, 所以我们在进行工作时, 也就不得不注意管线的纠偏问题。在进行纠偏工作时, 可以利用可伸缩超提刀或者是千斤顶, 但同样有需要注意的地方:在管道顶进过程中, 一般情况下, 只要顶进了一个管节就需要对顶进的轴线进行一次测量, 而且, 很多时候也会选择进行复测, 或者是增加测试量, 以保证管线不会发生偏移的情况。

3.3关于进出洞的一些注意事项。我们在施工中通常会使工作井预留的洞口大于管节的外径, 这样才能保证管子能够顺利地出洞。但这些预留的间隙在我们进行顶进的过程中需要进行有效的封闭, 通常情况下可以采用洞口止水法。

4结论

随着社会的发展人们对于水源的要求也变得越来越高, 为了使城市中的居民能够在日常生活中正常用水, 就要求市政给排水管道施工过程的科学合理性, 并通过顶管技术解决一些由于施工环境给管道铺设带来的难题。在现代化城市中, 市政给排水管道顶管施工不仅能提高施工效率, 而且还可以更好的保证城市中排水系统的正常运行, 市政给水管道施工意义重大。

摘要：市政给排水工程是市政工程中非常重要的部分, 在市政给排水工程中管道顶管施工对于整个工程的质量有着非常重要的影响, 因此其施工技术也备受人们关注。本文主要介绍了市政给排水管道顶管施工的相关内容, 以供参考。

关键词：市政,排水管道,顶管施工,技术

参考文献

[1]叶琴.市政基础设施地下给排水管道顶管施工技术研究[J].科协论坛 (下半月) , 2013, 10:18-19.

[2]王建石.市政给排水管道顶管施工技术要点[J].黑龙江科技信息, 2013, 36:201.

市政排水管道顶管工艺的设计和应用 第4篇

【摘要】随着我国社会经济的快速发展和城市化的不断推进，城市对于基础设施的需要在不断增加，在城市的基础设施中，排水系统显得越来越重要。我国城市的基础设施较为落后，不能够满足城市发展的需要。因此，对城市市政排水系统的改造已经成为城市基础设施建设的重要组成部分，在市政排水管道的整体改造和设计中，顶管法因其自身占地面积小、安全性高的特点已经被广泛的运用。但是在实际的设计和应用的过程中仍然存在着诸多问题，本文旨在通过对市政排水管道顶管设计和应用的研究为提升城市市政排水管道的建设质量和建设效率提供借鉴和依据。

【关键词】市政排水管道；顶管工艺；设计和应用

市政排水管道是城市基础设施建设中十分重要的一部分，我国城市的整体基础设施尤其是城市的排水管道建设较为陈旧，因此需要对城市的市政排水管道进行综合的改造和设计。我国在目前的市政管道的设计和运用的过程中，经常性使用的是顶管法。这种方法能够节省大量的人力、物力和财力。顶管技术在进行建设的过程中，主要采用不开槽的方式，能够避免对路上建筑物和交通造成影响，但是在具体的实施过程中，存在着一定的施工危险，因此，在施工的过程中，应当对整个建设和设计的过程进行严格的控制。

1.市政管道中的顶管工艺简介

1.1顶管工艺的整体工艺。污水管道顶管工艺即非开挖施工方法，它是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。非开挖工程技术彻底解决市政给排水管道埋设施工中对城市建筑物和交通道路破坏并有效缓解城市施工地段的交通堵塞问题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这种技术和施工的方法，能够减轻城市的压力和负担，尤其是对于城市的交通状况开说是非常好的技术，能够减少对于现有基础设施的影响，市政排水管道在实际的设计和施工过程中，具体采用的方法是在地面开挖基坑，进行建设工作，然后将管道通过推进机械进行施工，让管道穿越土层匆匆而起完成管道的铺设工作，这种施工中工作主要采用的是平衡性的技术，这种技术在我国目前的管道铺设中有着十分重要的作用，因而也被广泛地运用。在顶管工艺的施工过程中，施工的机械发挥着巨大的作用，整体挂到的铺设需要机械的协助才能够穿越土层形成管道的铺设活动。

1.2顶管施工的施工条件和要求。顶管工艺的施工对于施工的环境有着较高的要求，在不同的施工环境下采取的施工方式并不相同。在顶管的实际建设过程中，最为重要的部分就是要将管道穿越过土层，最终实现管道线路和管道网络整体的建设，在进行凶悍月的过程中需要后背墙才能够实现整体的过程。

后背墙是在进行建设过程中承担管道穿越土层压力的墙体，整个墙体的建设显得十分重要，建设的一个重要指标就是要保证后背墙的整体性和强度，只有这样才能够有效的进行管道的穿越工作，防止在建设的过程中对后背墙造成损害。具体来说，在后背墙的建设过程中应当注意以下的内容，在施工的过程中，应当采取钢板对于背景墙进行加固或者对后背墙进行有效的加厚工作，后背墙的整体强度是进行管道铺设工作的重要基础。在具体的建设过程中，要加强对于基坑的建设，基坑的建设最总要的是保持基坑整体的稳定性和安全性，因为建筑人员和建筑设备都会在基坑内进行和开展工作。

1.3顶管施工的施工要求。顶管施工对于整体建设的要求较高，对施工地的土质、整体建筑状况、地下水状况都有着十分严格的要求。只有在各个方面都能符合要求才能够最终达到最终的实施效果。具体来说应当从以下几个方面进行分析，同时采取相应的措施来达到具体的施工需求。顶管管道铺设方法对于建筑地的土质有着明确的要求，建筑的土地应当拥有良好的自立性，能够在管道的冲击下保持自身的稳定性，同时不会在低下水的影响下产生塌方的现象，同时还要避免因为土壤的情况造成整个铺设过程偏离轨道。在施工的过程中应当注重上述因素的影响，否则就会对施工人员和施工的整体效率产生影响。因此，在具体的施工过程中，应当注重对于施工当地土壤情况进行仔细的分析，这样能够避免安全隐患的发生。

2.市政排水管道的设计和应用过程

2.1顶管工艺的设计工作。我国对于顶管工艺的设计有着严格的设计，我国主要有两种规范和标准对于顶管工艺进行设计进行规定和限制，这些规定和限制对城市的管道建设提出了更高的要求，这种要求能够较大程度地提升顶管工艺的整体水平，这也会使城市的整体市政排水管道建设的质量能够较大地提升。为了更好地实现整体铺质量和技术的提升，还应当注重对于下列状况的控制，按照相应的标准进行管道的铺设工作。管道每次的推进长度应当综合考虑整体施工的技术人员和施工建设设备，在工程进行到后期的时候应当避免机械设备的使用，应当采用人工推进和挖掘的方式进行，保证管道安装的精度和安全。工具管在埋人土层后还要注意铺设接收井的枕垫，管道两端露在工作井中的长度不能小于半米，每次顶进的长度要根据实际情况而定，如车斗的容积、起吊能力等。在进行推进的过程中应当对管道进行固定，防止在推进的过程中产生转动的情况。对进行辅助建设的建筑物应当在工程完成之后进行及时的拆除，防止对整体工程和城市的交通产生影响。

2.2顶管建设的管线设计方法。管线的设计对于整个建设过程有着基础性的重要作用，在进行管线设计的过程中应当重视对于周边情况的调查和了解，根据具体的情况设计管线，重点要对建设地的土质情况、河流情况、地下水情况、建筑物情况进行调查，在进行管线设计的过程中，尽量减少对城市交通等情况的影响。管线设计的前期工作就是要进行深入的测量，市政管道在测量的过程中主要使用的是激光导航定位系统，并运用摄像机全过程监控；市政管道在铺设的过程中，主要采用的是土压平衡式工艺，这种工艺和技术能够减少对于施工地面的破坏，减少施工的面积。在管道的推进过程中应当减少对于土层的损坏，在必要的时候应当对土层进行补充，防止因为土层的损失导致管道铺设的不平稳，在进行补充的时候要注意到土层的松动，也就是说要对整个过程进行监控和测量，保证对整个顶进过程有很好的了解，并能够记录下相应的信息作为参考。

2.3顶管管线的具体建设和部分修正。在顶管工艺的建设过程中，首先要进行的就是要对整体施工线路进行设计和安排，施工线路的安排能够为管道的建设提供指导和导向，防止在建设的过程中出现管道铺设偏离轨道。但是在实际的操作过程中，由于管道设计没有考虑到实际的情况或者是人为操作的原因，因此在实际的施工过程中经常性的会出现管道的铺设偏离，这就需要对管道进行重新的铺设和纠偏。重新铺设会大量地消耗人力物力财力，因此这种方法在一般情况下是不会采用的，经常性采用的是对铺设管道进行纠偏，纠偏能够在最少的成本消耗下达到最好的铺设的修复的效果，但是无论是重新铺设还是进行修复都会延长工期，工期的延长会影响到城市的整体秩序，同时也不利于企业和相关部门经济效益和社会效益的提升。因此，为了更好地进行顶管管线铺设和建设，就需要对整个管道铺设地进行测量，要仔细地进行勘测工作。在进行铺设的过程中，应当严格按照测量的结果和整体布局进行铺设工作，减少因为人为操作造成管道铺设的脱轨。同时应当对操作人员进行培训，提升专业技能和自身综合素质，防止因为人为的原因造成管道铺设的不成功和铺设过程中对建设人员的安全造成损害。同时还应当建立相应的操作规范和操作制度，为操作人员的操作提供依据，更好地进行管道铺设的活动，防止意外情况的出现。

2.4提升管线铺设质量的方法和手段。在现有的技术水平之下，对于管道的整体铺设技术、结构和方法已经较为成熟，能够满足城市市政排水管道的基本需求，但是市政管道的整体铺设质量还有很高的提升空间。提升管线铺设质量的方法和手段主要有两个方面，这两个方面主要是管线的前期铺设设计和后期的修正纠偏。前期进行铺设的过程中应当对整体的建设活动进行整体性的规划活动，最为重要的是对施工地点的地质进行分析和调查，同时注重结合综合的信息和数据的收集和整理，以便对整体进行更为深入和细致的了解，从而为路线的制定提供依据，对整个施工和纠偏的过程进行监督工作。对偏离设计路线的管道进行纠偏工作，具体来说，在排水管道顶管施工过程中，管道穿越不同土质时由于所受阻力的变化而容易造成顶进线路的偏差，因此需要对管道进行纠偏。

3.提升市政管道整体设计和应用质量的长效手段

随着我国社会经济的快速发展，低下设施的建设，尤其是对于排水系统的建设显得越来越重要，我国很多城市近年来都发生过城市内涝的现象，这种现象主要就是由于城市排水系统不够完善导致的。在城市管道的建设过程中，顶管工艺已经被广泛地运用，但是我国使用的技术和方法不够成熟，因此需要对这项技术进行不断地研究和提升，主要的研发和创新的重点在于对后背墙的设计、管线的设计和建设、开挖工程、管道的采用和设计等方面。这些方面的整体研究、创新和提升能够很好地提升整体的施工效果和施工的效率，同时也能够进一步减少对于城市本身基础设施和城市交通的影响，更好地进行管道的铺设工作，保证管道铺设的质量，更好地实现经济效益和社会效益，为城市化的发展提供重要的基础同时也能够促进城市整体的稳定和安全。

结语

随着我国现代化和城市化的发展，基础设施在城市化的建设过程中有着十分重要的因素，但是在实际的建设过程中会对城市的建筑物和城市的交通产生较大的阻碍和影响。因此，我国在市政管道的建设过程中，广泛使用了顶管施工技术，这种技术因其独特的施工优势能够被广泛的使用，但是在实际的实施和建设过程中应当注重对于整体建设和设计进行深入细致的研究，并不断创新和设计施工方案。只有通过设计和研究才能够为顶管建设提供相应的依据，提升建设的整体效率和安全性，只有这样才能够真正为城市市政排水施工的建设作出贡献。

参考文献

[1]张胜霜.市政排水管道顶管工艺的设计和应用[J].科技创新与应用，2014（10）.

[2]李斌.市政工程顶管施工技术的应用分析[J].中国城市经济，2010（06）.

排水管道顶管施工技术 第5篇

某市污水管网工程总投资为人民币500多万元。全线长为1.5 km, 采用顶管施工工艺。该工程始建于2012年5月, 于2012年8月竣工。该排水管道施工工程中存在的主要质量问题及原因分析如下:

1.1 管道位置偏移和积水

由于该工程在施工测量时没有控制精度, 误差过大, 导致测量出现差错。同时, 施工过程中没有按照规范操作, 比如管道顶进时没能及时测量中线和高程, 意外地避让原有构筑物导致在平面上产生位置偏移等。由于某些管材没有按照标准生产, 管壁厚度不一, 管道内径偏差过大, 从而造成施工时管道的位移和积水。

1.2 管道渗漏水

1) 该工程在顶管施工时高程控制不好, 从而造成管道高低起伏, 严重时出现管道断裂或接口钢带开裂, 导致管道渗水。

2) 由于管材质量差, 导致管道存在裂缝或局部混凝土松散, 抗渗能力差, 从而产生漏水。

3) 管道接口施工质量差, 管道在外力作用下产生破损或接口开裂引起管道渗水。

4) 管道接口时不按要求放置橡胶圈或漏放, 管道接口内缝处理不合格, 从而导致管道产生漏水现象。

1.3 检查井变形、下沉

该工程检查井的构配件质量较差, 砂浆和砌筑砂浆质量差, 造成空隙而影响整体强度;且安装质量差, 检查井基础混凝土标号低、厚度不够, 其整体承受能力差, 造成检查井变形、下沉, 井墙断裂;圆井收口不均造成表面不平, 最终导致井盖坍塌。

1.4 回填土沉陷

该工程中由于检查井周边回填不密实, 没有按要求分层夯实, 填料质量欠佳, 含水量控制不好等原因, 从而影响了压实效果, 完工后造成路面过大的沉降。

2 管道工程施工质量控制要点

2.1 管材的质量控制

要求施工单位所用管材要有出厂合格证和送检力学试验报告等资料。管材进场后, 材料员应对管材外观进行检查, 管材不得有破损、脱皮、蜂窝露骨、裂纹等现象, 对外观检查不合格的管材不得使用。且对进场管材按批量不定期进行破坏性检测, 通过破坏性检测可以查看管材的配筋数量和质量、混凝土强度。安装前再次逐节检查, 对已发现有质量疑问的应弃之不用或经有效处理后方可使用。

2.2 测量放线的质量控制

放线前应认真查看图纸, 熟悉图纸后进行放样, 打桩撒灰放线时, 要考虑中心线、边坡系数等, 工作坑开挖后应设置支撑保证安全施工, 以免塌方伤人。测量员定出管道中心线及检查井位置后, 要进行复测, 其误差符合规范要求后才能允许进行下步施工。同时, 施工中如意外遇到构筑物须避让时, 应要求监理单位和设计单位协商, 在适当的位置增设连接井, 其间以直线连通, 连接井转角应大于135°。

2.3 工作坑开挖的质量控制

市政工程给排水管道的施工项目中, 土方的工作量占整个工程的很大比重, 在安排上采用挖掘机、人工开挖相结合, 在需土方运输的地方配备一些自卸汽车。

2.3.1 工作坑、掏土塌方的控制

首先, 工作坑开挖前按施工图样上的管道位置在现场进行放线, 开挖方法有人工开挖 (用手工工具开挖) 、机械开挖 (挖土机开挖) 、遇有岩石地段还应采用爆破法开挖。根据土壤类别、土的力学性质确定适当的坡度。注意工作坑底宽和上宽尺寸, 还要注意开挖的深度。工作坑挖好应及时做好支撑。顶管人工掏土时, 应按规范要求不得超挖, 掏挖的土方应及时外运或堆放在一侧, 而另一侧可以摆放运来待安装的排水管。

2.3.2 地下水的控制

施工时当地下水位较高或雨季施工时, 应拿出合理的降水方案 (大口井、井点降水) , 保证水位低于工作面2 m。通过合理的降水能有效地防止掏土的塌方和管道抱死。

2.4 管道顶进质量控制

施工前准备好施工机具、工具、吊运设备、承插管、橡胶圈、润滑剂等材料。复核中心线和标高, 然后清除承口内表面和插口外表面的油污、杂物。按管径选用相应的橡胶圈, 并检查橡胶圈外观应无气泡、裂缝及碰伤等缺陷。并根据相关规范和标准做好交接桩复测与保护, 结合水文地质条件, 根据设计要求严格控制测量误差, 精心测设全段的中线和高程的控制点。宜采用吊车下管, 且距工作坑边缘应大于3 m, 以避免影响工作坑支撑的稳定。吊车下第一节管后, 用工作坑内引的中心线复核管材的放置情况, 按照找好的中心线及两端高程后, 才能顶进。管道在顶进过程中必须勤测勤量, 发现误差应及时纠偏。管道内不得有泥土、砖石、砂浆、木块等杂物;管道上部超挖时应注浆加固。最后, 砌井时要按要求浇筑混凝土基础, 砌砖时要使砂浆饱满、流槽通顺, 也要使井壁尺寸符合要求。

2.5 管道接口质量控制

严格控制管道接口的施工质量。管道对接时位置要放正, 清除钢承口一端内的杂物, 按要求套好橡胶圈后进行顶进。控制内管缝和管内壁间的平整度。对600 mm以上的管材, 可采用人工钻入管内的办法将接缝口用防水砂浆抹平, 使其密实饱满不漏水, 清除管内杂物, 特别注意管道内决不允许有漏水、积水和倒流水的现象发生。

2.6 闭水试验质量控制

由于闭水段封口在井内, 所以施工时很容易被忽视, 一般采用砌砖墙封堵。为了保证施工质量, 建议在检查井砌筑之前就进行封砌。砌砖墙封堵前, 把管口一定范围内的管内壁清洗干净后, 涂刷一层水泥原浆;封堵前所有的砖块必须润湿处理过, 保证其密封性。为了避免出现不合格现象, 完成封口后, 可进行闭水试验, 对管道施工和材料质量进行全面的检验。仔细检查每根管材是否有沙眼裂缝, 管口接口处是否严密, 若不符合质量要求可用细砂浆修补, 有渗水部位可调水泥浆刷补填死。对闭水不合格的管段, 则应采取补救措施或尽快返工。

2.7 回填土质量控制

工作坑回填时必须根据回填的部位和施工条件 (设计要求) 选择合适的填料和压 (夯) 实机具。回填土中不得含有碎砖、石块、混凝土碎块及大于10 cm的硬土块;填土含水量以接近最佳含水量为宜。由坑底至管顶以上0.5 m范围内要求采用细粒土回填, 目的在于保护管道。无压管道的工作坑应在闭水试验合格后及时回填。工作坑回填应分层夯实, 每层厚度不大于20 cm, 并对每层填土的密实度按规范进行检测, 合格后才能继续回填;要求检查井周围均匀回填。

3 结语

市政排水管道的工程施工质量控制涉及较广, 贯穿于施工全过程。在施工过程中要努力克服各种通病, 确保整体工程施工质量达到优良, 严把施工中各个环节的质量关, 从而确保施工质量。

摘要：结合某市市政工程的污水管网工程施工实例, 针对市政工程管道施工中存在的问题进行分析, 并总结出了排水管道工程顶管施工工艺质量控制要点。

关键词：市政排水,管道工程,施工测量,顶管施工,规范操作,质量控制

参考文献

[1]GB50208-2002地下防水工程质量验收规范[S].

[2]GB50268-2008给水排水管道工程施工及验收规范[S].

[3]王星华.地基处理及加固[M].长沙:中南大学出版社, 2002.

[4]陶要彬, 等.地下工程逆做法施工浅谈[A].土木建筑学术文库[C].2008, 10.

[5]何日新.深基坑施工对周边环境影响的保护措施分析及应用[J].城市建设, 2009 (22) :201.

排水管道顶管施工技术 第6篇

地下给排水管网是城市基础设施的重要组成部分，对城市给水管网进行改造的时候，管道安装工作需要专业的工程技术人员进行。传统的地下管线施工技术通常对地表有很大的破坏，而且地下管线的改造是在城市道路下的工程，必然会对本来就拥堵的城市交通带来更大的不便，也严重影响了人民群众的正常出行，施工后的道路恢复工作也比较麻烦，在一些人口密集交通易堵塞的大城市这个问题显得更加明显，因此，这个问题成为了众多专家研究的话题，也是我们急需解决的问题。非开挖工程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、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。非开挖技术是指在进行地下管线的铺设改造中尽力不开挖或者少开挖。顶管技术就是在目前的形势下发展起来的一种非开挖技术，这种技术在国外应用非常普遍，在我国也有很大的普及空间。伴随着顶管技术的投入使用，在运用中也经常出现一些问题，本文主要提出在顶管技术施工中容易出现的技术问题，值得施工技术人员重视，并以此和同行共享。

1 顶管施工技术方案

顶管技术是近年来才成熟的技术，它涉及的是利用少开挖，即工作井与接收井要开挖，以及不开挖，即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换，顶管直径DN800—4500。通过工作井把要埋设的管子顶入土内，一个工作井内的管子可在地下穿行1500米以上，并且还能曲线穿行，以绕开一些地下管线或障碍物。顶管施工主要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。目前在顶管施工中主要采用气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。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的。

2 顶管工程力学参数确定

2.1 顶力计算顶管总顶力计算的经验公式进行计算：总推力F=F0+F1

初始顶力F0=αeBC2π/4

管壁摩擦力F1=RSL

F0———初始顶力（kN)

F1———管壁摩擦力（kN)

α———综合系数，即工程淤泥质土系数值

pe———土仓的压力（ka）,e=150ka

BC———管外径（m）,

R———综合摩擦阻力（ka），即工程淤泥质土值

S———管外周长（m）,S=2×∏×BC

L———推进长度（m）。

说明：以上的管壁摩擦力计算没有考虑触变泥浆减摩效果，施工是采用触变泥浆减摩，可以有效折减管壁摩阻力。

工具头正面泥水压力：F1=π×D2/4×σ其中:

F1———顶管泥水阻力（t)

D———顶管外径（m)

σ———顶管泥水最大压力（t/m2)

σ与土层密实度、土层含水量、地下水位状况有关。

管壁摩擦阻力：F2=S×L×f其中:

S—顶管外周长（m)

L—最长一段顶管长度（m)

f—综合摩擦力系数（T/m2)

f与管道的埋设深度、土质、地下水位等因素有关。

根据管径钢管的要求，若不能承受顶力，顶力较大，需要增加中继环。另外，顶管过程还要采用减阻措施，通常减少管壁摩擦阻力的措施有：管壁与泥土间压触变泥浆减阻(优质膨润土拌制而成)，注浆需要管节间的密封良好，否则浆体会在管节间泄漏起不到应有的作用，减阻效果好时，f—综合摩擦力系数可以降低到0.3-0.8T/m2左右，将触变泥浆的减阻作为保险系数。

2.2 管材受力计算钢管内径d，厚度t，每节管长度6000mm，管的端头采用焊接接头。

端面受力面积s=π×（BC2-d2）/4

3 各主要工序施工方法

3.1 顶进前要对机械设备进行严格的检查，检查内容包括机械是否能够正常运行，机械数量是否达到要求，燃料是否充足等，在施工进行中，机械工需要进行交接班手续，要及时将机械运转的状况交给下一组班组，并以口头的方式详细介绍机械运转状况，刚上班的班组机械工要对施工所需要的工具进行严格的检查。

3.2 工具头刀盘转动、开进出渣浆泵交班和例行检查完毕后，接通电源，转动工具头刀，并检查设备运行状况是否正常，开进出渣浆泵。

3.3 调整进出渣浆泵流量达到平衡工具头的操作全部采用在管道外（工作井上）控制台控制，只需要一个机械工操作，并能对工具头刀的工作进行及时的检测（工具头安装了摄像头、控制台上安装了电视机）。顶进千斤顶，观察工作仓的土压力表，调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡，其平衡的原理是，当进泥和吸泥泵稳定工作时，调节进泥和吸泥的泵量，使工作仓内应保持一定压力，仓内泥水压力应与地下水压力相平衡，泥水压力过大，地面隆起；泥水压力过小，地面沉陷，因此必须处理好顶进和出泥的速度，这对整个工程非常的关键，如果做的不到位，出现问题，可能会影响整个工程的质量安全。

3.4 要合理的安装泥水处理系统，并保证其正常工作，需要在工具头中注入含有一定泥量的泥浆，通过大刀盘切削工具头前方的原状土，与注入的泥水搅拌，泥水通过吸泥泵排到地表泥水处理系统处理，泥浆可以反复循环使用，处理好的泥沙用泥浆车外运。

3.5 测量工具头的偏位、作好记录、纠偏测量方法，在工作井后座位置设置测量机座，测量基座由地面引入地下，避免工作井的变形引起的误差，将全站仪放置在其上调平后，使全站仪发射的激光沿着顶进方向水平射出，打在工具头的测量靶位上，通过望远镜读出工具头的偏差。每隔0.5m记录一次。提高监测人员的责任意识，监测数据的准确性直接影响着工程的各项施工的进行，而且也关系着整体工程质量，必须予以重视。

3.6 一个行程顶完后，整体式顶进构架调节顶块当顶完一个行程后，停止顶进，调节整体式顶进构架顶块，可继续顶进下一个行程。

3.7 触变泥浆系统顶进过程中，需要经常进行压触变泥浆工作，以减少顶进的阻力，触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液（造浆后应静置24小时后方可使用）。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力（压力控制在水深的1.1～1.2倍）和注浆量（计量桶控制）。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：工具头后3节管各设一道、之后每间距5m设一道补浆孔（间隔2节砼管）。

注浆流程：造浆静置→注浆→顶管推进（注浆）→顶管停顶→停止注浆

3.8 顶完一节管后，拆开各管路、钢管吊装、各管路安装顶完一节管后，拆开所有管线（电力电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管），进行钢管吊装焊接后，安装好所有管线，继续顶进。在顶进过程中，严格遵守施工规程，杜绝违规操作。

3.9 其他附属施工方法

3.9.1 顶管工作面排水由工作面流向工作井集水坑，再用泵排出地面。

3.9.2 顶管内面无人，如果需要进去维修设备等，进管之前需要通风，采用压入强制性通风措施，用风机通过1.5英寸铁管向顶管工具头压风。

3.9.3 施工用电主干线采用380V三相五线制，接通地面、工作井、管道内、工具头、管道照明采用12-24V低压电源供电。

4 总结

顶管施工过程是一种复杂的力学过程，它涉及到很多相关学科，是一个复杂的工程技术。在顶管施工中必须严格控制好顶管的推力，顶管推力需要专业人员根据具体的施工情况计算出来。顶管推力就是顶管受到的阻力，包括工具头正面泥水压力、管壁摩擦阻力。泥水平衡压力：在施工中，合理的加入泥水压力去平衡地下水压力，能有效的防止泥沙涌入。在这个过程中，一定要保证泥水压力的合理，不能压力过大或过小。压力较小，又导致泥浆涌入，破坏地表，达不到施工要求；压力过大，会增大千斤顶符合，可能导致冒顶的事故发生。在施工进行中，有很多细节都可能影响到工程的进度和质量，必须加以重视，发现问题及时解决。在此工程中，投入了先进的计算技术，将顶管计算到最合理，施工顺利进行，最终圆满完成了顶管施工的任务。

摘要：给排水管道建设是城市发展的重要组成部分,本文主要探讨顶管的施工方法,在简单分析了顶管施工的特点的基础上,重点对顶管施工在给排水管道建设中的施工应用进行了分析讨论,进一步完善顶管施工方法。

关键词：顶管技术,非开挖技术,平衡理论

参考文献

[1][德]马.谢尔勒着,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.

[2]王峰.顶管技术在泵站出水管道施工中的应用[J].城市道桥与防洪.2006,(2):22-23.

[3]给水排水管道工程施工及验收规程[S].中华人民共和国建设部发布.

[4]余彬泉、陈传灿主编.顶管施工技术[M].人民交通出版社.

排水管道顶管施工技术 第7篇

本工程为管道排水, 顶管线路820m, 管道为DN1350, 工程造价为6103400元。根据现场条件及周边设施因素, 管道位置处在旧城区繁华地段, 与开槽埋管对比, 顶管施工具有如下优点:

⑴开挖部分仅有工作坑和接收坑, 土方开挖量少, 而且安全, 对交通影响小;

⑵在管道顶进过程中, 只挖去管道断面土方, 比开槽施工挖方量少很多;

⑶施工作业人员比开槽埋管施工相对较少;

⑷建设公害少, 文明施工程度比开槽施工高;

⑸工期比开槽埋管短;

⑹在覆土深度大的情况下比开槽埋管经济。

顶管施工也有以下不足:

⑴曲率半径小及多种曲线组合一起, 施工难度大;

⑵在软土层中容易发生偏差, 纠正比较困难, 管道容易产生不均匀下沉;

⑶如推进过程中遇到障碍物, 处理则非常困难;

⑷相对开槽施工, 工程造价比较高。

但根据城市化迅速发展, 为保证交通正常畅通, 以及环保、建筑无公害的要求, 选择顶管是一种比较安全合理、工期短的方案。

主要工程实物量有工作井、接受井各3个。具体情况见表1。

2 沉井构造

沉井各部主要尺寸见表2:

3 工程地质情况分析

根据地质资料显示, 顶管位置主要穿越 (2) 杂填土层及 (3) 粉质粘土层, 外壁与土体间将产生单位摩阻力, 沉井工作井基础持力层可至于粉质粘土层中, 局部处于淤泥层中时, 应注意护壁和排水。

4 沉井施工方案 (挖土下沉)

4.1 情况介绍

根据我公司以往的施工经验及设计规定, 为降低沉井下沉深度, 先将基坑开挖2m, 待砂垫层和素混凝土垫层完成后, 制作沉井。沉井制作完成后, 待沉井井壁混凝土强度达到设计要求, 刃脚强度达到设计强度要求后方可进行下沉施工。所有沉井均分二次制作、一次下沉性连续施工, 第一节浇捣高度2.5m, 其余为第二次浇筑。浇捣完毕后, 混凝土达到强度后, 开始下沉, 沉到设计标高后, 封底施工在8小时内完成。沉井采用C30、S6混凝土浇筑。本工程沉井下沉采用井点降水、抓斗除土下沉施工方案。

4.2 沉井施工工艺流程图

4.3 沉井制作

沉井均为二次制作一次性连续下沉。

4.3.1 砂垫层

⑴砂垫层、素混凝土垫层厚度及宽度

砂垫层:

工作井厚度h1=0.4m;宽度b1=2.5m

接收井厚度h2=0.3m;宽度b2=2.0m

素混凝土垫层:

工作井H1=0.15m;B2=1.0m

接收井H1=0.15m;B2=1.0m

⑵砂垫层的铺设和素混凝土垫层的浇筑:

(1) 砂垫层应分层铺设洒水夯实。

(2) 砂垫层密实度控制以砂的干容重为准, 对中砂可取1.66t/m3, 粗砂应适当提高。

(3) 混凝土垫层标号采用C15, 浇捣时必须用振捣机振捣密实。

4.3.2 模板工程

在模板拼装前, 先搭脚手架, 支架底铺设垫板, 脚手架采用满膛支架, 材料、钢管、扣件、搭式多边形, 支架邻边与井壁的最大距离为1.5m, 以防生成弯矩影响质量。横钢管每1.8m一道, 竖钢管每2.0m一道, 另外剪刀撑加强, 以保证支架稳定。井壁钢模板采用定型钢模板组装而成, 以保证拼缝严密, 不漏浆。内外模的稳定采取竖向和横向分节支设, 内外模板横围令、竖围令采用脚手管, 对拉螺杆采用Ф18 A3钢, 并在对拉螺杆处设1片止水板, 以防渗水。横围令和竖围令的每一道间距都为0.75m, 内模板与内脚手作支撑稳定, 钢模板组装, 支架搭设, 通过计算, 并经监理部门同意后方可施工。

4.3.3 钢筋工程

⑴沉井井壁分内外两层钢筋, 其保护层厚度为3.3cm。外层筋为Ф16的钢筋网格, 水平筋间距100mm, 竖直筋间距100mm。内层钢筋为Ф18的钢筋网格, 水平筋间距100mm, 竖直筋间距100mm。

⑵在刃脚、预留孔洞、内墙转角等处均增设了加强钢筋, 为工作坑后背的井壁受力较大也加强了钢筋。

⑶井壁的水平筋在转角处均作90°弯钩, 增加锚固长度1m, 每圈水平钢筋应相焊接连成整体。

⑷井壁钢筋应逐点绑扎, 双排钢筋之间应绑拉筋或支撑筋, 其纵横间距不大于600mm。

4.4 混凝土施工

⑴混凝土浇筑采用汽车泵直接布料入模的方法。每节沉井混凝土必须连续进行, 一次完成。

⑵混凝土浇筑应分层进行, 层浇筑厚度控制在300~500mm左右。

⑶混凝土捣固应用插入式振动器, 操作要做到“快插慢拔”。

5 沉井挖土和下沉方法

5.1 基坑开挖

⑴根据设计图纸测量放样, 定出沉井中心桩纵横轴线控制桩及基坑边线。

⑵基坑分层开挖:

(1) 基坑开挖深度2.0m。

(2) 基坑壁坡1:0.8。

(3) 基坑底部的平面尺寸, 刃脚外侧至基坑底边的距离为2m。

(4) 基坑底部四周应布置排水沟和集水井, 并及时抽水, 保持坑底土层的疏干。

5.2 沉井下沉

如前所述, 本工程的沉井均为一次下沉, 沉井下沉采用抓土下沉法。沉井下沉, 刃脚混凝土应完全达到设计强度, 其余部分也应达到设计强度的要求以上。沉井下沉前拆除刃脚混凝土必须对称同步进行, 并且要求将混凝土全部拆除干净, 特别是洞口处更应注意, 否则当顶管机头进洞碰到未拆除的混凝土将会造成严重的后果。

沉井下沉过程中, 施工人员应树立“防偏为主, 纠偏为辅, 勤测勤纠, 有偏必纠”的指导思想。应根据不同的土层性质, 井底工作面高低状况, 采取正确合理的挖土顺序与深度, 避免因破土不均匀造成正面阻力大小不对称而发生偏斜。

沉井发生摩阻力过大, 偏斜位移时, 应分析原因, 及时制订有力的对策措施。对于偏斜位移的沉井可根据实际情况选用偏侧挖土, 偏心压重, 及时进行纠偏。

6 井点降水

井点设置安排在第一节混凝土浇捣完毕后开始使用, 井点采用环形布置, 井点排水应保证降排水在先, 挖土在后, 降水的速度应超前于挖土的速度。

7 施工缝设置和处理

本工程采用商品混凝土, 为确保混凝土供应的速度和质量, 现场浇捣混凝土将按要求振捣密实。根据以往的工程实践发现, 施工缝是沉井渗漏的薄弱环节。井壁竖向二次钢筋绑扎及混凝土浇捣前, 必须将新老结合施工缝处松动石子、浮混凝土凿除, 清除干净, 湿润后在浇筑混凝土前均匀设置1:2水泥砂浆层5cm厚, 才能进行浇捣混凝土。沉井井壁与后浇隔墙相连接处, 按设计要求进行留设凹槽。 (见图4)

为防止今后井壁发生渗水现象, 在拆模后对对拉螺栓孔处进行防水处理。拉杆螺栓加焊止水片, 止水片尺寸为80×80mm。 (见图5)

8 沉井下沉过程中可能发生的不正常偏差和处理措施

在沉井下沉过程中, 我们将尽量避免过大倾斜, 但如果因土质变化等原因发生较大倾斜时, 我们将采取以下纠偏技术措施:

⑴挖出沉井较高一侧的刃脚下土体, 而另一侧的刃脚下土体不挖。

⑵在井顶上压钢锭, 钢锭重量根据具体情况, 经计算确定。

9 底板混凝土浇筑, 防止收缩裂缝和渗漏的措施

9.1 基底处理及垫层施工

⑴当沉井至设计标高, 并且确保不再下沉, 达到稳定的情况下, 进行回填土, 并夯实至设计标高。

⑵在基底土体暴露后, 需及时施工垫层, 垫层按设计要求厚度、材质强度等级施工。

⑶浇筑垫层时, 为控制混凝土标高, 每2m×2m设置一个标高基准点。

⑷浇筑垫层混凝土, 原则上采用汽车泵输送, 基底铺竹笆以利翻斗车运输混凝土。

⑸浇筑混凝土时, 需设置排水沟和集水井, 用水泵将集水井内水抽出基坑, 排入临近的污水管, 以确保基坑内呈无积水状态。

⑹封底以前, 要在底板下预置钢制集水筒, 加闷盖 (D400) , 钢筒外与混凝土之间加焊止水钢环。当底板混凝土浇捣强度达到设计强度70%时, 才能封上闷盖板。

9.2 底板施工

底板混凝土是本工程基础施工中的重要环节, 必须认真组织, 精心施工, 各区域采用一次成型浇捣方法。

因本工程底板混凝土量不大, 故采用1台汽车泵直接输送混凝土的方法进行混凝土浇捣。

混凝土浇捣顺序为由南向北, 逐渐退出。

混凝土搅拌车主要流向均从大门进出。

混凝土浇捣方法采用斜向下料的同时, 要配合3~5台插入式振动棒振捣。 (见图6)

混凝土表面处理做到“三压三平”:

⑴首先按面标高用铁橇拍板压密, 长刮尺刮平;

⑵初凝前用铁滚筒数遍碾压、滚平;

⑶最后终凝前, 用木蟹打磨压实、整平, 防止混凝土出现收水裂缝;

⑷浇捣前对井内壁、梁侧边及垫层应浇水湿润, 要清除坑内积水。

混凝土浇捣完后, 需覆盖草包, 定期浇水养护。

1 0 结语

沉井是一项实践性很强的施工技术, 挖土下沉沉井施工, 施工进度大大提前, 节省大量工程费用, 经济性很明显, 且劳动条件好, 从设计角度出发应尽量采用。

试析管道顶管施工技术 第8篇

(一) 满足城市交通的需要

对于繁忙而脆弱的城市交通系统, 开挖敷设地下管道势必会造成交通中断, 特别是敷设横穿城市主干道下的管道, 大开挖埋管必然带来交通阻断, 造成巨大的经济损失。在非开挖状态下对这些管道进行修复和敷设, 浅埋顶管技术有了用武之地。

(二) 降低能源消耗, 节约施工成本

当地面建 (构) 筑物较多, 无法采用槽工艺进行地下管线施工, 或开槽施工支护费用过大, 易造成建筑物的破坏, 以及碴土堆放、外运造成市区污染, 给市民工作、生活带来不便时, 宜采用顶管施工工艺, 进行地下管网施工。

二 管道顶管施工技术应用

(一) 现场测量

管道顶管工程在施工前要先对施工现场进行实地勘测, 测量的内容主要是地质以及水文状况, 此外还要充分掌握土层变化以及地下水位变化的情况, 地下现有管线也要实现调查清楚, 这样才能更加科学合理的进行施工。因为各个施工场地的地质情况不一样, 施工时所需采用的顶管施工机械也不一样。每种机械因特点不同而适用于不通的施工场地, 如果施工机械选用不当, 很容易影响施工的效果。

(二) 施工工艺

施工工艺选择得当与否关系到整个市政道路施工工程管道施工能否顺利竣工, 因而工程管理人员一定要慎重选择管道施工工艺。管道顶管施工工艺是指机械设备运进施工场地后到整个顶进全部完成的过程, 这个过程涉及到选择机械、确定顶进路线、注浆减摩方案以及机头进出洞技术等。

(三) 线性控制

施工人员控制好顶管施工的线形技术对于整个市政道路来说至关重要。它既能达到工程施工设计要求的标准, 也能避免地面因纠偏过大出现沉降现象。大量工程实践案例表明采用直线顶进方法要比曲线顶进方法的施工效果好, 而且不会给周围的土体以及环境造成太大的破坏。但是由于具体的施工案例不同, 其所处施工场地的地质条件也不一样, 例如一些施工地段存在地下构造物而又很难将其迁移, 抑或某些地段的土质不佳, 如果采用直线顶进线路施工难度以及施工成本都会很大, 所以曲线顶进线路便是最合适的施工方式。

(四) 动力控制

(1) 后座的设计。

管道顶推的反力墙一定要精心进行设计, 以免顶推时后座的安全受到威胁;

(2) 合理采用泥浆减阻以及中继站。

施工时一定要严格控制配置的泥浆质量, 当向管体和岩土里面注入压力时能够减轻两者之间形成的摩阻力, 进而将顶推力降低, 使得顶进系统的安全得到有力保障, 与此同时还能够降低管理出现偏移、地面出现沉降的机率;

(3) 密封管道接头。

管道顶进施工时难免会碰到接头的密封问题, 这时一定要妥善进行处理。接头需牢固密封好, 以免引发渗漏, 给地层带来损失, 使得施工很不便利。而解决好管道接头密封最关键的问题便是选择一款适合市政道路工程的管道。

(4) 控制好顶进的速度。

管道顶进的速度一定要控制好, 不宜过快或者过慢, 不然和农艺使地面出现隆起现象。顶进施工完成以后要及时的对管道进行注浆, 使得管体和岩土间的空隙能够得到填充, 从而降低地面沉降, 减轻注浆的阻力。

(5) 顶进时需纠正偏差。

在顶进施工过程中, 方向的控制非常重要, 而最关键的一点便是采取有效地预防控制措施、不断地加强对顶进系统的监督和检测。采取这样的办法差不多就能避免顶力不平衡现象的发生。而且在一定程度上还能够避免管道出现偏位的现象。

(6) 控制好密集建筑群顶管施工。

在对密集建筑群顶管进行施工时, 顶管的埋深一定要满足施工规定的要求, 从而确保开挖时能够形成良好的拱效应, 不会因开挖面上部土体的承受力不足而引发坍塌现象。一些施工地段情况比较特殊, 其地下管线基础或者地表的建筑物常和顶管的距离比较近, 因而为了确保建筑物以及构筑物的现场施工安全, 通常会对其采取加固措施。常见的加固措施有压密注浆, 也就是把浆液注入里面, 使得结构物周围土体的力学性质能够得到充分改善, 从而进一步降低施工给结构物带来的危害。

三 管道顶管施工注意事项

1.施工范围内要设置一些警示牌和警戒线来提醒人们, 在此区域内要减速运行, 以免发生安全事故。

2.对于以石方为主的地质区域, 要先用风钻击碎套管前端的石方, 并将碎石从管道里运出去。

3.每一次清进的工作面积应该在0.2～0.3m左右, 不宜太大, 当所有的碎石清理干净以后, 方可把管后面的液压顶进设备打开, 然后向前推进套管, 这样循环进行顶进, 直到把全部的套管都顶进去为止。

4.施工人员要确保管道内部通风顺畅, 一般会用风机加长风管来往管道里面强制送风。一般情况下长距离顶管在顶进时耗费的时间比较长, 施工人员在管内施工过程中会耗掉很多氧气, 加之管内的氧气稀薄, 时间长了很容易出现缺氧状况, 使得施工人员的生命健康受到威胁。为了确保管内空气能够达到规定的标准, 施工单位常会借助二路供气的方式或者在顶管的顶部安装一个接力抽吸式风机来保证顺畅接力。

5.如果单人在管道里进行施工操作, 工作时间不能超过一小时。

四 结语

总而言之, 顶管施工技术属于一种综合性比较强的施工技术, 当前随着科学技术的不断进步和经济发展水平的不断提高, 我国的顶管施工技术也随着管道建设的不断发展被广泛的应用到各工程施工过程中去, 而且应用的领域越来越广阔。从管道顶管施工技术发展的前景来看, 只要不断地加大科研投资力度, 管道顶管施工技术将取得更大的进步, 其施工效率也会得到不断地提高。

参考文献

[1]房营光, 莫海鸿, 张传英.顶管施工扰动区土体变形的理论与实测分析[J].岩石力学与工程学报.2003 (04) .

[2]黄宏伟, 胡昕.顶管施工力学效应的数值模拟分析[J].岩石力学与工程学报.2003 (03) .

城市建设污水管道顶管施工技术棎析 第9篇

摘要：随着我国城镇建设经济的发展，顶管施工工艺以其低廉的施工成本和巨大的社会效益也被广泛地运用于城市中的雨水和污水管道工程方面。顶管施工具有场地占地面积小与开挖量小等优点，尤其适用于市政建设的污水管道工程及综合性管道工程。本文对污水管道顶管施工中的技術工艺，技术质量等问题进行探讨。

关键词：市政工程顶管施工；污水处理；施工技术

引言：

近年来我国城市建设在大规模快速发展，大量管网及地下交通隧道等地下工程不断在新建、扩建和维修。对于人口集中、地面建筑物和地下管线十分密集、地面交通拥挤的繁华城区来说，传统的明挖埋管方法逐渐受到限制下而采用顶管施工则显示出极大优越性。同时，城市可持续发展的战略要求和人们对环保的日益重视，也使得非开挖顶管施工技术越来越受到重视。

正文

一、顶管施工的原理

顶管施工就是借助主顶油缸及管道间的中间推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内，与此同时，也就是把紧随工具管或掘进机后的管道埋在两坑之间。带拉杆的管节预制方法与普通管基本相同，其不同点主要为在管节前后两段加设预埋拉杆。为了降低顶管对周围土体的扰动，在顶管过程中必须进行注浆润滑，这就需要带注浆孔的管节。带注浆孔管预制与件通管节预制基本相同，主要的不同点为它在普通管的前后两端加设了注浆孔预埋件，以便注浆使用。管节的吊运、装车、下管均采用特制的吊车及专用吊管顶进行。管节起吊严格遵守规范，轻吊轻放。

二、管道顶进技术

全部设备经过检查并经过试运转，前七节管用拉杆连接，以防止管节漂移。工具管要严格调零，将工具管调整成一条直线，此时仪表所反映的角度应为零，调零后将纠偏油缸锁住。防止工具管出洞后下跌，工具管出洞后，由于支撑面较小，工具管容易出现下跌，为此需在工具管下的井壁上加设支撑，同时工具管与第一节管之间连接，加强整体性。在顶进时，封门拆除后将工具管立即切入土层。注意测量和纠偏。开始顶进5m～10m范围内，施工偏差超过允许偏差时，应采取措施立即纠正。工具管进入土层后的管端处理还应注意：在进入接收井的工具管和管端应设枕垫；管道两端露在工作井中的长度不得小于0.5m。顶管结束后，管节接口的内侧间隙将按设计要求处理。

三、注浆工艺技术

1、顶管顶进施工中的注浆技术

（1）顶管施工采用优质的触变泥浆材料

触变泥浆的配合比将根据现场实际地层、土质及触变泥浆的技术指标确定。顶管结束后，需立即用水泥浆置换触变泥浆，并密封注浆孔。触变泥浆的配方（A浆）及主要性能指标主要为：膨润土-12%，纯碱-6%。视粘度cp-30.5，失水量1/t-9。

（2）在管子预埋注浆孔，每隔3节管在一个断面设置注浆孔4个，并具备排气功能。

（3）浆体的配制、搅拌、膨胀时间，都必须按设计及规范要求进行。

（4）压浆方法要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进段的注浆减阻效果，从而及时加以改进施工工艺。

（5）注浆设备和管路要可靠。具有足够的耐压和良好的密封性能。

2、顶管施工结束后的压密注浆技术

（1）注浆孔统一编号并注明施工顺序，孔位偏差小大于6cm，孔偏斜率符合设计要求。

（2）注浆施工按分序加密的原则。顶管段注浆范围为管周lm，注浆孔的布置为两边各一排，紧贴管道外侧，间距为lm。

（3）采用间隔跳跃式注浆法：即先注1.4.7…后注2.5.8…最后注3.6.9…注浆应管道两侧同时进行，两侧的注浆顺序呈三角形分布，同一次序的孔可以同时施工，不同次序的孔，按规定次序进行。

（4）注浆前应做好孔口的注浆工作。当有土粒进入管内时，立即冲洗干净。

（5）注浆过程中发现压力突然下降，流量突然增大时，应立即停止，检查是否冒浆、跑浆，当发生以上情况时，应立即采取措施处理。

四、顶管施工的测量、纠偏、纠扭技术

1、顶管测量技术

测量必须按照设定的管道中心线和工作井位建立地面和地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、线清楚、方便校核的地点。在顶管工作井内的后部设置测量台，其临时水准点由地面水准点引入，在交接班时进行仪器高程的校核和调整，顶进轴线由设计管道轴线通过经纬仪引入工作井，然后对中观测。测量频率为每项进500mm测量一次，全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程。

2、顶管纠偏技术

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。项进纠偏是采用调整四台纠偏千斤顶组的方法，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。如果同时有高程和方向偏差，则应先纠正偏差大的一边。纠偏应做到在顶进中采用小角度分级逐步进行，勤调微纠。当顶管机头发生旋转时，可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。

3、顶管纠扭技术

顶进过程中常常遇到管道扭转，这将影响管道出泥、电机安装等，必须加强控制，避免扭转角度过大。纠偏时，注意纠偏油缸不要对管节形成扭矩；稳定主项油缸后座，管道内安装的设备应对称布置，避免布置在同一侧。纠正管节扭转的有效方法为压重纠扭，即在管道单边压重，使管道在相反的方向扭转。

五、其它有关顶管施工技术措施

1、穿墙顶进

顶管出洞口对顶管来说是非常重要的环节，为了顺利顶进，在接收井四周仍然采取了深层水泥搅拌对穿墙管前方2m范围内的土体进行加固，起到挡土、阻水的作用。

2、触变泥浆减阻

采用触变泥浆进行减阻，通过压入的泥浆在管壁形成泥浆套。

3、顶管节接头及防水措施

混凝土管采用F型橡胶密封圈柔性接口，氯丁橡胶楔形胶圈，由制管厂配套供应，接头内设止水钢环。当管节正常顶进安成后，管节之间都能达到良好的密封状态。

4、作业面通风

选用大型风扇作鼓风式通风。

5、管道严密性试验

在顶管施工和检查井施工完成后，对各井位之间管道进行严密性试验，管道严密性试验采用闭水法试验。管道不得有漏水现象，其渗水量应小于允许渗水量。

六、顶管施工過程中应注意的问题

1、顶管出洞

即打开钢封门，将工具管顶出井外，顶管出洞是整个顶管工程的关键环节，此时要防止工具管前方土坍塌和工具管偏离设计轴线。

2、纠偏

是指上具管偏离设计轴线后，利用工具管内的纠偏机构（纠偏油缸）改变管端方向，减小管线偏差的过程。

3、纠扭

顶进过程中常常遇到管道扭转，这对管道出泥，电机安装等有较大的影响，因此必须加强控制，避免扭转角度过大。

4、导轨偏移

基坑导轨在顶管施工过程中产生左右或高低偏移。

5、地表隆起

在任何一种顶管施工中，若操作不当，都会使机头前方沿滑裂面范周内的土体遭破坏使地表隆起。

6、地面沉降

在顶管机过后或顶管施工完成以后，在管子中心线左右两侧的地面产生沉降，并且随着时间的推延，沉降槽的宽度与深度均与日俱增。

七、结语

随着工程技术的发展，将会出现更为先进的顶管施工工艺及施工机械。顶管施工工艺也会进一步地广泛应用于我国基础设施建设的各个领域。在采用顶管施工技术后，减少了大量的土方开挖量，缩短了工期，减小了对周围建筑物和周边居民的影响，取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

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[4]吕建卫.卵石层中大管径顶管施工实践[J].市政技术，2004（3）.

输水管道顶管施工及技术要求 第10篇

随着我国改革开放的深入, 城市的管网建设也在突飞猛进地发展。在城市公共交通的迅速发展条件下, 在市内的铁路、公路、交通拥挤的道路下铺设输水管道应采取什么方法是当今应着重研究的主要问题。通过总结实际工作经验, 认为应尽可能地采取顶管施工法, 这样既有利于工程的顺利进行, 又不影响正常的交通运行。

1 输水管道顶管技术的分类

顶管技术在非开挖埋管线的技术分级中属D级, 主要用于电力、电信、市政、给排水、煤气等工程中。输水管道顶管施工工艺按照开挖工作面的施工分敞开式施工工艺和封闭式施工工艺。前者适用于土质条件稳定、无地下水干扰的工况, 工人可以进入工作面直接挖掘而不会出现大塌方、涌水的施工条件。因工作面处于开放状态, 故称敞开式顶管工艺。后者适用于土质不稳定、地下水位高的工况, 工人不能直接进入工作面开挖的施工条件, 为防止工作面塌方、涌水对人身造成危害, 将机头前端的挖掘面与工人操作室之间用密封舱隔开, 故称为封闭式顶管施工工艺。

2 对输水管道顶管工作坑的要求

工作坑的大小依据顶进设备, 混凝土管的管径大小, 管长短而确定。通过长期的工作经验得知, 工作坑长一般为混凝土管直径加2.5m, 工作坑深为管底标高加上0.7m, 工作坑四壁可用木方、木板支撑加固, 首先必须在工作坑底先铺上一层大约20cm厚的卵石或碎石, 然后再浇灌一层30cm厚的混凝土, 待混凝土凝固后, 再在上面铺设两根导向用钢轨。为保证所顶进的混凝土管准确无误, 导向用钢轨必须经过认真测量, 并且确保导向用钢轨坚固不走形, 即使用土质较好的原土墙, 也必须用木方、工字钢加固, 以确保顶管工程的顺利。

3 输水管道顶管施工中挖土的注意事项及技术要求

输水管道顶管挖土工作要与顶管工作紧密配合, 挖土速度过快, 则易塌方;挖土速度过慢则影响顶管速度。在挖土时要时刻注意, 如不注意势必会造成所顶混凝土管“低头”、“抬头”或偏离中线, 给输水管道顶管工程造成不必要的麻烦。在所顶混凝土管挖土时, 要注意混凝土管上半部要比管外壁直径多挖l.5cm, 混凝土管下半部外不能有缝隙, 以免出现“低头”及偏离现象。在混凝土管挖土时可多挖8cm, 如果所挖土质较好, 在保证不塌方的前提下, 还可多挖一些, 但最多不可以大于25cm。从混凝土管清除积土, 可用小车外运, 由工作坑底往地面上运土, 可用机械吊运。

4 输水管道顶进施工技术

穿越地层有岩石、砂层、淤泥、粘土等。施工中根据不同地质情况, 采用不同的技术措施, 使用顶管施工既保证质量又确保了工期和安全。

4.1 普通土顶进

普通土的土质有粉质粘土, 回填土等。

1) 顶进工艺。此类土质易塌方, 自稳一段。每次掘进90cm, 采用先挖后顶, 平均顶进速度为5.4m/d。

2) 顶管纠偏。由于此类土质易塌方, 轴线及高程都不易控制, 根据我们顶管设备的实际情况, 采用超、欠挖土, 并加木尖、钢板条的方法控制。

3) 轴线、高程控制。采用水平仪、经纬仪观测, 测量频率为顶进1.8m检测一次, 遇松散的土层顶进0.6m测量一次。根据我们现场施工经验, 顶进1.8m时, 高程变化在±5mm内应属正常, 较易纠偏。

4) 质量检查。此段单向顶进120m, 轴线偏差50mm, 高程偏差均在+40mm、-50mm以内。

4.2 砂砾坚土顶进

此类土为坚硬、密实的残积土、强风化岩 (含砂砾较多) 。

1) 顶管纠偏。此类土质较坚硬, 轴线、高程易控制, 采用超挖、欠挖土层即可达到纠偏目的, 根据地质情况有时也用垫钢板进行纠偏。

2) 轴线、高程控制。采用水平仪、经纬仪检测、测量频率为1.8m/次, 每顶进3.6m高程差可控制在±5mm范围内。

3) 质量检查。此段顶进130m, 质量较好, 轴线及高程符合设计规范。

4.3 淤泥层顶进

此类土易塌方、自稳差。

1) 顶进工艺。采用人工开挖、出土, 每次掘进30~50cm, 随挖随顶或先顶后挖的方法施工, 顶进速度为3.0m/天。

2) 轴线、高程控制。淤泥层中顶进, 轴线、高程极难控制, 无法采用超、欠挖、打木尖、钢板的方法进行纠偏。根据在淤泥中顶进管底高程常出现负偏差的特点, 我们采取挖除管底淤泥、换填块石作管底基础来控制高程, 但轴线通常无法控制, 故不适宜长距离顶进。

3) 测量控制。测量频率为1m/1次, 同时根据高程变化情况加密测量次数。

4) 质量检查。此段共顶进45m, 通过换填块石做基础的技术措施, 对于高程控制有良好的效果, 轴线偏差在100mm以内, 高程偏差在+40mm、-50mm以内。

4.4 混凝土套管顶进的技术要求

在混凝土管顶进过程中, 千斤顶的顶力必须大于各种混凝土管产生的作用力, 混凝土管方能正常顶进。混凝土管的顶进能否按原定的标高和方向顶进, 主要与千斤顶作用点有关系。着力点在混凝土管中心垂直线靠管底的1/3处;再有顶管的管端与顶帽之间, 还有千斤顶与后靠背墙之间都应该衬上软垫, 以防止受到的力不均匀, 影响混凝土管的正常顶进。当顶完一镐时, 可以用小千斤顶把顶杆退回到原来的位置上, 再增加一段顶铁接着顶进, 顶管所用顶铁可多准备几根, 这样可根据管端和千斤顶间的不同间距, 交替使用顶铁。如果被顶的管子尾部只剩下0.3m时, 可以把千斤顶杆退回到原来的位置上, 然后卸下顶帽和顶铁, 再下一根混凝土套管, 两根管子的对口缝隙应衬上软垫, 并且在混凝土管内用内涨圈固定, 再用木楔挤紧, 方可继续顶进。

当顶完全部混凝土管套管后, 可以取下挤紧内涨圈的木楔, 然后用石棉水泥抹口, 或者用水泥沙浆抹口, 再将环口缝隙填满塞严, 以防止漏渗。在混凝土管顶进的过程中, 每顶进一根管, 必须测量一次标高和中线, 如果土质不好, 更需要随时检查。当顶进60cm时, 必须测量一次, 以确保准确无误。如果发现所顶混凝土管左右偏离, 则需在偏离的一侧少挖一些土, 在另一侧多挖些土, 这样可以纠正混凝土管的偏离。如果所顶混凝土管出现“低头”情况时, 倘若误差不太大, 则可将小千斤顶放在垫木上, 让力的作用点在管端上, 随着混凝土管顶进, 随着放松小千斤顶, 这样可使混凝土管逐渐地恢复到正常位置上;如果混凝土管出现“仰头”情况, 可以将管底土适当地多挖一些, 或者把千斤顶的作用点向上少一点移动, 等恢复正常后, 再把力的作用点挪回到原来的位置上继续顶进。通过上述方法, 就能保证混凝土管的正常顶进, 顶管施工才能顺利进行。

5 结论

实践证明, 要搞好输水管道顶管法施工, 工作坑的选址相当重要, 既要满足顶管施工全线的需要, 又要尽量避开房屋, 地下管线, 河塘、架空电线等场所。在施工过程中不断观察, 发现问题及时采取有效措施, 并做好坑内排水工作, 使工作坑安全稳固。在顶进过程中及时注意油泵的压力表指示值的变化, 发现压力突然上升时, 立即停止顶进, 检查压力上升原因, 防止发生意外。

参考文献

[1]张红乾.浅谈泥水平衡法顶管施工工艺及应注意的问题[J].科学之友 (B版) , 2008 (3) .