頂管施工技術總結范文
時間：2023-03-16 20:44:53
導語：如何才能寫好一篇頂管施工技術總結，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
中圖分類號：TE245文獻標識碼： A
2011年12月10日，集團公司組織設計、監理和造價公司等一行15人現場考察了珠海某工地DN1600頂管穿江工程，通過施工進展情況介紹，沉井和頂管施工技術交流，現場實地踏勘、拍照、詢問和相關案例總結交流等環節全面了解了沉井頂管施工的情況。在考察學習過程中，大家還分別從設計、監理、施工和造價等不同角度求證各自在專業工作中的疑惑，以彌補欠缺，增強工作自信心，同時加強了歸納總結，觸類旁通，在類似的復雜工程中學以致用。下面，主要從合理確定沉井頂管施工造價的角度講述本次參觀學習的詳細情況和心得體會。
一、工程概況
該工程由頂坑、DN1600頂管和接收坑三部分組成。頂坑為圓形，外徑為16.5m，壁厚為1m/1.3m，頂坑深度約30m；頂管長度980m，材質為鋼管，待頂管施工完畢后，管內敷設DN700塑料管，作為近期污水收集管道；接收坑外徑9.6m，深度20多米。目前，頂坑已經施工完畢，頂管施工長度達200多米。
施工費用方面，頂坑、接收坑實體工程費用約550萬元，沉井和刃腳處旋噴樁等施工措施費用超過600萬元，DN1600頂管約1萬元/m，合計施工費用約2500萬元。
二、沉井頂管施工的技術要點和難點
1、本次沉井頂管施工工序為：
測量放線圍擋挖頂管坑上部土方鋪設工作坑坑底分節制作沉井沉井下沉封底導軌，頂管后背安裝頂進設備安裝下管挖土頂進測量校對接口處理。
在上述工序中，接收坑應在頂管過江前施工完畢，以便確定接收坑預留孔洞位置，保證頂管順利及時頂進接收坑中。
2、頂坑和接收坑都采用沉井的方法施工，頂坑施工前先進行了兩圈旋噴樁施工，一圈在沉井的外圈，主要起穩固周邊土體的作用，樁底深度高于刃腳約10m，另一圈在刃腳的下方，樁底深度低于刃腳9m，樁頂高于刃腳一定高度，起到增大土體承載力的作用，防止沉井到達設計標高后因下部土體承載力不夠而繼續下沉。
3、沉井施工分為排水下沉（干沉）和不排水下沉（濕沉）兩種方式，由此碰到的問題是排水后封底和水下封底兩種情況。通常排水下沉施工難度小，易于控制下沉速度、糾正水平標高、便于封底和保證封底質量，但是需要充分考慮排水的難度和排水降水費用的高低。相反，不排水下沉盡管能節約降水、排水費用，但是施工難度相對較大，不便于控制施工進度和水平度，水下封底時難度也大，封底效果不佳。
4、頂管口徑為DN1600mm，長度980m穿越江底，頂管中間不另設工作坑，如此長距離大口徑的頂管顯然需要克服很多技術難題。據施工方項目經理介紹，本工程最關鍵的技術問題有兩個：一是如何保證頂管有足夠的頂力，在碰到不利地質條件和障礙物時也能順利前進，不至于因頂力不足而前功盡棄，損失慘重。另外就是如何保證頂管到達接收坑時偏差可控，并順利進入接收坑中。針對上述難點，施工方有針對性的采取了相應措施，如間隔200m設置中繼間，確保阻力增大時管道仍有足夠頂力前進。另外，在頂進過程中實時監測、糾偏，將誤差控制在±20cm以內，保證在管道過江后順利進入預留DN2000孔洞的接收井內。
5、關于中繼間的安拆。中繼間是長距離頂管施工的關鍵設置，起分段克服摩阻力的作用，中繼間的選用型式和設置數目直接影響著頂管的施工質量和頂進速度，關系長距離頂管的成敗和整個投資。施工單位本次頂管預計設置4-5個中繼間，間距約200m，每個DN1600mm中繼間安拆及使用費約2.5-2.8萬元。
6、鋼管防腐要求。本次頂管的外防腐還是采用常規的環氧煤瀝青和玻璃纖維布，做法同常規敷設的鋼管，內防腐沒有用水泥砂漿內涂，而是刷的防腐漆。施工方項目經理介紹，鋼管每節2m，現場焊接成8m/段吊入沉井內頂進，管道的中間段在頂進時防腐層摩擦損壞的程度不大，薄弱環節在沉井內管道相連的焊接部分。
7、我們在現場還關注到沉井腳手架搭設，池壁對拉止水螺栓設置，預留孔封堵板，頂管后座設置，沉井內頂管軌道，臨時用電、通風、供水、排泥設施，泥漿池設置，預制沉井蓋梁，履帶式起重機械等。
三、本實例值得類似水廠取水泵房和引水管道工程借鑒之處
在實地踏勘現場，充分熟悉施工過程之后，我們以類似水廠取水泵房及原水引水管道設計施工為案例，進行了詳細和深入的交流。討論的具體問題有：
1、緊鄰長江邊的取水泵房是采用干沉還是濕沉？
2、是否需要考慮排樁支護和刃腳下土體加固？采用何種樁型？
3、是否需要降水和設置止水帷幕？
4、DN1200引水鋼管能否采用頂管方式施工？
5、取水泵房能否作為原水管道的頂坑？
6、頂管伸入江心處覆土深度有何要求？
7、頂管工具頭能否從江底取出，如何取出？
8、取水頭部水下施工技術要點和施工機械？
施工方對上述問題一一發表了自己的看法，并結合實例論證了方案的可實施性。而這些問題不僅是設計和施工中需要充分考慮的，更重要的是能有效指導如何合理確定相應的施工費用。
四、沉井頂管施工中合理確定造價應考慮的主要問題
通過本次深入全面的實地考察，并結合以前做過和接觸過的類似工程，現將沉井頂管施工中合理確定造價的要點、難點總結如下：
1、熟悉沉井的適用條件，判斷何時采用沉井施工估算指標進行前期估算工作。沉井施工的適用條件為：（1）上部荷載較大，而表層地基土的承載力不足，擴大基礎開挖工作量大以及支撐困難，但在一定深度下有好的持力層，采用沉井基礎與其它深基礎相比較，經濟上較為合理時；（2）在山區河流中，土質雖好，但沖刷大或河中有較大卵石不便樁基礎施工時；（3）巖層表面較平坦且覆蓋層薄，但河水較深；采用擴大基礎施工圍堰制作有困難時。
2、確定沉井的下沉方式。沉井施工分排水下沉和不排水下沉兩種，一般根據場地的現場條件，地質水文情況結合現場施工條件確定。排水下沉需要在沉井四周布置井點降水和排水明溝，通過降水排水將地下水降低到沉井底板以下，這樣不僅易于沉井施工，還可以做底板墊層，并進行干封底。不排水下沉是采用水力機械沖土下沉，達到設計標高后進行水下澆筑混凝土封底。
3、分析沉井施工相關的技術措施費。沉井排水下沉時，需考慮井點降水、抽排水費，土方開挖的垂直運輸費等；沉井不排水下沉時，需考慮泥漿池建造和污泥處置費，水下澆筑混凝土增加費等。
另外，沉井施工相關的措施還有壓重助沉措施，垂直運輸機械場外運輸、安拆及使用費，沉井樁支護和刃腳下土體加固費等。
4、掌握頂管的適用條件，區分頂管與非開挖牽管施工的不同之處，并根據不同的施工方式，收集、整理相應管材和管徑的造價指標。
頂管和非開挖牽引管施工情況對比表如下：
頂管和非開挖牽引管施工情況對比表
施工方式 頂管 非開挖牽引管
工作井 頂進井、接收井 無
挖掘機械類型 手掘式、擠壓式、泥水平衡式、三段兩鉸型水力挖土式、多刀盤土壓平衡式 定向鉆機
適用條件 適用于粘土、較穩定的砂性土層和淤泥質土層，單次頂距長，頂進效率高、質量好 適用于管徑不大于800mm，自重較輕，垂直標高要求不高的管線施工中
常用管材 鋼管、混凝土管 塑料管、鋼管
常用管徑 DN800—4500 ≤DN800
單次最大施工距離 1500m 200m
5、確定頂管中繼間數目。長距離頂管施工中，需考慮設置中繼間增大頂力，克服摩阻力。造價工作中，可按間距70-200m設置，間距長短根據后背頂力大小、地質條件、施工單位經驗和技術實力、安全系數、工期要求等因素綜合考慮。
篇2
【關鍵詞】市政工程頂管施工技術；市政工程；頂管施工
一、頂管施工技術在市政工程中的工藝特點及適用范圍
（一）頂管施工技術是在公路、鐵路、建筑物等地面線以下，通過液壓傳動將鋼管或混凝土管從一層點頂推至另一側，從而減少或不采用明挖，他的工藝特點及適用范圍主要有：
1、地表以下頂管施工，不影響地面正常交通。即在道路下進行頂管施工的同時，可以保證地上交通不間斷，有效的解決了由于施工帶來的交通擁堵問題。
2、建筑物下頂管，不影響建筑物使用功能。即管道從建筑物下穿過，不影響地上建筑物的外觀、質量、安全和正常的使用功能。
3、縮短管道鋪設周期，降低工程造價顯著。由于是地下施工受天氣、光線等自然條件影響小，有利于節約工期，降低施工成本。
4、設備單一，操作簡便。設備操作簡單，技術難度較低，普通工人經過簡單培訓即可在技術人員指揮下操作。
5、適用于鐵路、公路及不易或不宜開挖溝槽的地下管道施工。
6、在施工前必須采取必要的地質勘測，搞好前期調查，摸清地質環境，地下管線分布狀況。
總結以上，從環境保護、縮短施工工期、降低工程成本、降低施工難度等方面的優勢來看，頂管施工技術廣泛應用在市政工程施工中是毋容置疑的。
（二）市政工程施工中對頂管施工技術的應用時的技術工藝流程和施工要點
1、通過大量的摸索與實踐，總結出以下技術工藝和施工流程以供大家參考：
①做好前期的施工準備工作，檢查設備運行情況，進行人員培訓和技術資料復核、②對原地面標高和設計標高的測量高程及軸線進行測量和復核、③根據設計尺寸要求挖掘頂管工作坑為頂管做準備、④在導坑內鋪設頂管導軌，要求導軌位置準確、⑤安裝的頂管后背要牢固，支撐有力，有足夠的接觸面、⑥組裝好頂進設備后吊放混凝土管節或鋼管⑦挖土頂進作業過程中及時操作測量及糾偏作業、⑧循環挖土頂進作業業直致完成。各個環節依次有序進行。
通常使用的機械設備主要有：高壓油泵和大噸位千斤頂、后背樁及后背梁、導軌及出土工具、經緯儀、水平儀等測量工具、吊裝設備（汽車吊25t-30t），及其他機具。功能及數量由被頂進管節的重量及直徑長度來定。
2、市政工程頂管施工技術經歸納為以下幾點：
（1）、頂管施工的工作坑在開挖時要根據技術施工方案和現場實際情況綜合考慮，導坑的長寬要根據頂管的最大直徑、最長長度及土質的承載力、及現有的機具設備以及制定好的下管、出土方法來確定。工作坑還需預留出向坑外出土和操作人員的作業空間。按要求，工作坑的上口前端距路邊通常要有不少于2米的距離，管節后端與千斤頂之間要有留出出土的空間。如果在有水的環境中還需要設置水坑和排水的設施。總之，要嚴格按照施工方案操作，規范施工流程。
（2）、導軌由四根鋼軌鋪設在若干等間距枕木上，枕木間距一般以0.8米或1米為宜，鋼軌的長度是工作坑底面的長度除去鋼軌樁所占的位置，而導軌的間距要根據被頂管節的外徑來確定。通常，要保證管節安放后下底高度高出枕木底0.2米，千斤頂安裝后要保證管節的橫截面有最大的接觸面積，并且鋼軌要平直安裝，坡度要控制在允許范圍內。
（3）、后背的堅固程度與頂管效果有密切聯系，后背樁+后背梁以及后背樁后面的夯實土組成的后背，所具有的承載能力必須能滿足最大頂力的需要，后背樁一般可以用鋼軌代替，將背樁埋入坑底以下1.6米以上，在樁的四周回填土必須分層夯實，鋼制后背梁放在樁前的導軌上，后背樁平面垂直于頂進方向的軸線。
（4）、頂進設備通常由兩臺200噸-500噸千斤頂和一臺高壓油泵組成，千斤頂安置在后背梁與管節之間，管節后端和千斤頂之間用鋼護圈及橡膠墊或麻辨對混凝土管端部進行保護處理。為減少頂進摩阻力，管外壁要涂石蠟做劑。
（5）、設備安裝后經試運轉無異常后方可操作掏土頂進。作業時，根據管頂上部覆土厚度和土質情況來決定掌握進尺的深度，當覆土較厚且土質較密實時，可以適度多挖；當覆土厚度較小或土質松散，則需要減少挖量，防止坍塌，并且在頂進過程中一定要隨挖隨頂隨監測，及時掌握頂進情況。頂進過程要時刻進行測量監控。每一頂程過后，要對管的高程及左右偏差測量一次，發現偏差要及時進行糾偏。
二、安全保障措施
1、頂管施工需要有安全保障措施。頂管施工前期必須先與公路部門、鐵路部門或市政管理部門進行協調。頂管施工的技術方案、安全方案必須經有關管理部門批準。
2、挖土和頂進時洞內的照明要使用低壓變壓器，并且洞內不準使用明火和存放可燃物品。
3、當頂管度大于76m時，為保證氧氣充足，需要增設給風設施，以防施工場地缺氧。
4、當頂進挖土停止時，傳力柱上方和360度范圍內嚴禁站人，并且所有傳力柱必須順直擺放；
5、吊裝管節時管坑內人員要做好人身防護措施，且有專人進行指揮升降作業。
篇3
（宜昌市城市規劃設計研究院，湖北 宜昌 443000）
【摘要】頂管施工技術是非開挖施工技術中的一種，在道路排水工程當中有著極為廣泛的應用。將污水管頂管施工技術應用在道路排水工程當中，能夠使管道埋設中對建筑物造成的破壞問題得到有效解決。本課題筆者在分析污水管頂管施工技術的基礎上，進一步對污水管頂管施工技術在道路排水工程中的實踐應用進行了探究，希望以此為污水管頂管施工技術的完善提供有效依據。
關鍵詞 頂管施工技術；道路排水；實踐應用
0 引言
基于整體城市建設層面考慮，城市道路建設是其中一項非常重要的工程項目[1]。在這個工程項目中，對道路排水工程進行完善便顯得極為重要。然而，在道路排水工程實施過程中，則會受到很多條件的限制，因此采取污水管頂管施工技術便有著實質性的作用。可以說，隨著頂管施工技術的應用，在很大程度上使頂管施工的安全性得到了提升。鑒于此，本課題對“污水管頂管施工技術在道路排水工程中的實踐應用”進行分析與探究具有尤為深遠的重要意義。
1 污水管頂管施工技術分析
1.1 頂管施工技術概述
對于頂管施工技術來說，主要應用于道路排水工程施工過程中，該施工技術無需開挖管道，因此又被叫做非開挖管理排水工程[2]。主要的優勢是管道內壁光滑，可使施工速度加快，同時管道的密封性也非常好。并且，頂管施工技術的安全性也非常高，通常情況下不會有事故發生，也不會對周圍環境造成影響。但是，該項技術也存在一些問題，比如周期長及工程造價高等。總之，就現狀而言，頂管施工技術無論是施工方法還是施工工藝，與傳統施工技術相比，均具備一定的優勢，因此在道路排水工程中被廣泛應用。
1.2 頂管施工技術的施工工藝
在我國，經常使用的頂管施工技術施工工藝有兩種：其一為開放型頂管施工；其二為密封型頂管施工[3]。基于施工過程中，頂管施工通常分為三個階段的施工：第一階段，即為準備階段，需要準備的包括施工器材、工具、材料及相關資料等，同時還包括了施工人員的招聘及選拔。第二階段，各項目的就位，包括接收井就位、千斤頂就位及工作井就位等。第三階段指的是頂管頂進施工階段。
1.3 施工頂進時需注意的事項
在施工頂進工作當中，需要充分注重幾大工作事項，具體表現如下：
（1）充分遵循頂管施工技術的原則，即為“先挖后頂，隨挖隨頂，控制進尺”[4]。
（2）做好勘探及測量工作，勤于檢查，及早發現偏差，并對其進行有效改正。
（3）對于頂鐵的安裝需平順，保證不歪不斜；將最長頂鐵安放完成之后，需回收活塞，將工作減輕，以此使連接的頂鐵數目盡量減少。
（4）基于頂進中，若存在障礙，需清理干凈之后再進行施工；如果其管前存在油泵壓力表指針偏差增大的情況，或土方坍塌等，需及時暫停頂進工作。同時， 基于頂進過程中，每循環進尺需嚴謹掌控。另外，需對設備使用數據做好詳細記錄工作。
2 污水管頂管施工技術在道路排水工程中的實踐應用探究
對于污水管頂施工技術，其應用在道路排水工程當中主要體現為三大方面的應用，即為：頂管頂進施工、測量及糾偏校正、管道接口及管道裂縫的處理方法。本文將從這三大方面進行分析。
2.1 頂管頂進施工分析
當工作井內設備安裝完成之后，需對各部進行嚴謹檢查，如果各部狀態良好，便可進行開挖及頂進。由于頂管是兩根平行管，為了防止受到干擾，在施工的情況先頂進一根，完成之后再頂進另一根。首先需把管子下到導軌上，對于導軌，主要是由兩道平行的鋼軌構成的，其作用是讓推進管在工作井當中能夠具備一個穩定的導向，并讓推進管沿著此導向進入土體，就位之后將頂鐵裝好，然后對管軸線及管底標高建新檢測，看是否與設計要求相符合，合格之后便可以采取管前端挖土措施。
使用千斤頂使頂進出鎬，在后背墻可與頂管最大頂力相滿足，且保證頂管不動的條件下，把圓管向前頂進。頂進操作過程為，首先將頂鐵擠牢安裝好，基于管前端具備一定長度之后，將油泵啟動，活塞伸出一個工作行程，并把管子推出一定距離。在停止油泵后，將控制閥打開，千斤頂回油，活塞回縮。加入頂鐵，并重復上面的操作，在頂管進到距離井邊0.5m上下時，及時采取卸管措施，然后安裝下一節管[5]。最后對頂鐵重新安裝，并對上述操作重復進行。
2.2 測量及糾偏校正分析
一方面，對于頂管測量，是利用激光線測設法對測量進行控制。把激光經緯儀在工作井內安裝，并將管線設計的坡度及方向為依據，然后調整好，并在管內安裝好標示牌，在頂進管道和設計位置保持一致的時候，激光點便能夠射到標示牌中心，反之則需以偏差為依據進行校正。全段頂完之后，需在每個管接接口處對其中心位置及高程進行測量，存在錯口的情況下需對錯口的高差進行測量，對全段的高程及縱坡進行衡量，并保證高程和中心偏差能夠保持在允許的數值范圍內。除此之外，為了使管道光滑度的要求得到有效滿足，需使用砂漿將對錯口進行抹平。
另一方面，對于糾偏校正來說，主要工作是預防，對于出現顯著超差再進行校正的情況應極力避免。在一般情況下，需對每1米進行一次測量，同時進行相應的糾偏校正核對一次。頂進過程中，如果管位偏差在10毫米上下，需采取校正措施，在糾偏校正過程中需緩慢進行，基于頂進過程中利用小角度緩緩糾偏，一次讓管子能夠漸漸復位，對于猛糾硬調現象需規避[6]。對具體糾偏方法，可使用挖土校正法及強制校正法等。
2.3 管道接口及管道裂縫的處理方法分析
對于排水管，經常應用到的是混凝土管。管道接頭需保證能夠對管道導向環實現有效固定。通常的接口處理方法包括：（1）如果頂管的管材是平型接口，頂管工作完成之后，管與管之間出現縫隙，需使用環氧泥沙漿壓實并填抹。（2）若灌頂頂進完畢之后，其壓力試驗致使管道發生泄漏，需將密封環安裝在管道內，進一步做好接口的防水測試。基于頂進中，由于管道會受到不均衡的力道，進一步會出現裂縫，因此需對這些裂縫進行有效處理。如果是細微裂縫，可以使用環氧砂漿進行填縫；如果裂縫非常明顯，需使用具備鋁粉的砂漿進行填縫處理。
3 結語
在城市人口逐漸增多及城市建設進程加快的背景下，城市的排水量也呈現了逐漸增長的趨勢，如此以來便對排水管道施工技術有著越來越高的要求。對于頂管施工來說，是排水管施工當中尤為重要的一個環節，需要充分完善施工前準備，對泥水平衡壓力及管壁摩擦力進行有效調整，同時對頂管施工工藝進行不斷改善及更新。另外，對于施工人員來說，需在施工工作中不斷總結工作經驗，學會創新，以此為排水管頂管技術的改進及發展提供基礎。相信做好以上這些，污水管頂管施工技術在道路排水工程中將能夠得到有效應用，進一步為道路排水工程項目的完善起到推波助瀾的作用。
參考文獻
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篇4
關鍵詞：頂管技術；市政工程；給排水工程
頂管技術是一項集電子技術、冶金、地質學、以及化學等多種學科為一體的綜合型建筑工程。近年來，頂管施工技術在建筑行業得到廣泛的應用及發展，尤其是是在市政工程的建設中，得到更加廣泛的應用。由于頂管技術不需要挖開地面，在地下進行管道以及公路、鐵路的建筑與維修，減少對城市的污染，提高經濟和社會效益，因而受到廣泛建筑開發商和施工單位的青睞。
1頂管技術在市政工程中的應用
1.1適用范圍
（1）在城市中心地區，或商業繁華街道，以及城市建設中遇到無法遷移或不能實施大型開挖的文物古跡遺址等特殊地段，對不能進行空中架線、開槽埋管來實施作業施工時，一般是采用管徑80―600mm的地下埋管工程可使用頂管法施工。
（2）在敷設城市污水管道直徑大于500mm時，施工現場無法采用明溝開挖埋管施工而管道沿線又無其它建筑物基礎時，可使用頂管法施工作業。
1.2頂管技術在市政管網中的應用
目前，在城市管網施工時，許多城市都存在馬路反復開挖的現象，嚴重妨礙了市區的交通，困擾了居民生活，縮短了路面的壽命。配套的電訊、自來水、煤氣、排水、路燈、城市坐標、候車亭、廣告箱、路牌、電話亭、治安崗亭等都要發生反復拆建才行，這無疑增加了對城市設施的破壞和施工的難度，城市這方面的問題顯得尤其突。
1.3頂管施工技術在市政管網中的應用主要包括
舊城改造過程中，由于多年形成的各種管網相互交錯，很多管線地下位置不明，原始資料丟失或不全等因素，市政管網鋪設時無法對地面進行有效開挖；城市架空線路遇交通干線、繁華街道、文物古跡，鐵路或江河阻截，需轉入地下過渡；當污水管道直徑較大(100mm以上)，而施工現場周邊環境受限，無法采用明溝開挖來埋管施工管道。
2頂管施工技術的效益特征
頂管敷設管道施工技術特別適用于大中型管徑的非開挖埋設，具有經濟、高效、保護環境的綜合功能。采用該技術施工，既能節約一定的征地拆遷費用，又可減少環境污染和對道路的堵塞，具有顯著的經濟效益和社會效益。
這種技術具有的優勢包括：不用開挖地面，尤其是城市道路；不用拆遷征地，不會破壞地面建筑物；不影響正常的城市交通秩序；不破壞地表植被和周邊環境；施工過程不受氣候和環境的影響；不影響管道的段差變形；省時、高效、安全，無建筑垃圾污染，并且綜合造價低等。
3頂管技術施工要點及注意事項
3.1采用觸變泥漿，向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道形成一個泥漿套，減小管節外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進時的頂力，泥漿套形成的好壞，直接關系到減阻的效果。利用泥漿套的支承作用，減少粉質粘土坍塌，形成的地層流失，以控制地面沉降。對頂管機頭尾端的壓漿要緊隨管道頂進同步壓漿，在中繼間和中部管節處須跟蹤補漿，泥漿的實際用量要比理論用量大得多，一般可達到理論值的4―5倍。通過以上壓漿措施，達到預期效果。
3.2頂進中須嚴格按設計線路頂進，可利用削土刀盤上可伸縮的超提刀，結合千斤頂編組進行糾偏。經常對頂進軸線進行測量，檢查頂進軸線是否和設計軸線相吻合。在正常情況下，每頂進1節混凝土管節測量1次，在出洞、糾偏、到達終點前，適當增加測量次數。施工時還要經常對測量控制點進行復測，以保證測量的精度。通過及時糾偏相鄰管間錯口
3.3洞口止水，頂管工程中，為使管子能順利從工作井內出洞，一般采取工作井預留洞口比管節外徑略大些(一般為100mm)的方式，頂進時此間隙需采取有效措施進行封閉，我們采用的洞口止水方法是在沉井制作時，預先在洞口預埋一個10mm厚鋼法蘭，在鋼法蘭上焊接螺栓，安裝16mm厚橡膠法蘭，用10mm厚鋼壓板壓緊，在完成的頂管中，未發現地下水和泥砂流入工作井內，同時橡膠法蘭和壓板可以回收。
3.4進出洞是項管施工中的一道重要工序，因為穿墻后掘進機方向的準確與否將會給以后管道的方向控制和井內管節的拼裝工作帶來影響。穿墻時，首先要防止井外的泥水大量涌入井內，嚴防塌方和流沙，本工程管道位于粉質粘土層較松散，在水位下呈流塑狀，則必須在管子頂進方向距離工作井邊一定范圍，對整個土體進行改良或加固，采用井點降水措施，以提高這部分土體的強度，防止掘進機出洞時塌方。其次要使管道不偏離軸線，頂進方向要準確。
3.5在建筑物密集處和路面上須作監測布置，觀測地表變形和土移，有效避免房屋開裂和路面沉降。
3.6頂進中遇障礙物后的頂進處理，成為困擾施工的難題，如突遇大量埋木、石塊及老河道駁坎等等，都需現場研究給出解決的技術措施。頂管施工和市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中尤顯重要。頂管工藝的施工從技術上講是完全可行的，相對于開槽埋管從社會效益與經濟效益上來講更具有優越性。從根本上改變了城市管網亂挖現象；另外一方面從切實保護環境人手，加大推廣頂管施工技術力度勢在必行。可以預見未來的管線鋪設技術將以頂管工藝為支撐。
3.7頂管進程中遭遇障礙物的處理方法
（1）對長距離中風化或微風化地質的處理。頂管施工并不是在什么情況下都能順利頂進的，當頂管施工遇到中風化和微風化的地質結構時，不管是人工頂管或是機械項管都很難頂進，故在頂管設計時應仔細分析地質鉆探資料，對出現中風化及微風化的地質結構進行特殊處理。對長距離、深度較大的中風化和微風化地質可采用暗挖隧洞施工；位于規劃建設區內的中風化及微風化地質，根據情況采用大開挖施工或支護開挖施工。
（2）采用破巖井處理孤石。由于鉆探是隔一定距離鉆一個鉆孔，很難完全準確反映地下的地質情況，故在頂管設計時即使地質鉆探資料中沒有中風化和微風化地層，但在實際頂進過程中也有可能遇到中風化或微風化的石頭。當遇到石頭時應對此處重新加密鉆探，探清地下地質情況，如果有長距離的中風化或微風化地質，可采用大開挖施工或支護開挖施工方法；若遇到孤石，應根據孤石大小設置破巖井，從地面設豎井取石后繼續頂進。
4總結
頂管過程是一個復雜的力學過程，它涉及材料力學、巖土力學、流體力學、彈塑性力學等諸多學科。頂管施工技術是在不穩定及飽和土層中以最小的破壞和最大的保護環境的特點，解決了市政給排水網管的難題，頂管技術適用于各種復雜的城市地形，頂管技術的出現為建設和諧安寧的城市和加速城區建設創造了機會。
參考文獻：
【1】李健．頂管施工法的技術特點分析【J】，筑路機械與施工機械化．2006(07)．
【2】周民強．頂管施工技術【J】．甘肅水利水電技術，2005(01)．
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關鍵詞：頂管技術；市政工程；給排水
頂管技術是一項集電子技術、冶金、地質學、以及化學等多種學科為一體的綜合型建筑工程。近年來，頂管施工技術在建筑行業得到廣泛的應用及發展，尤其是是在市政工程的建設中，得到更加廣泛的應用。由于頂管技術不需要挖開地面，在地下進行管道以及公路、鐵路的建筑與維修，減少對城市的污染，提高經濟和社會效益，因而受到廣泛建筑開發商和施工單位的青睞。
1頂管技術在市政工程中的應用
1.1適用范圍
1.1.1在城市中心地區，或商業繁華街道，以及城市建設中遇到無法遷移或不能實施大型開挖的文物古跡遺址等特殊地段，對不能進行空中架線、開槽埋管來實施作業施工時，一般是采用管徑80― 600mm的地下埋管工程可使用頂管法施工。
1.1.2在敷設城市污水管道直徑大于500mm時，施工現場無法采用明溝開挖埋管施工而管道沿線又無其它建筑物基礎時，可使用頂管法施工作業。
1.2頂管技術在市政管網中的應用目前，在城市管網施工時，許多城市都存在馬路反復開挖的現象，嚴重防礙了市區的交通，困擾了居民生活，縮短了路面的壽命。配套的電訊、自來水、煤氣、排水、路燈、城市坐標、候車亭、廣告箱、路牌、電話亭、治安崗亭等都要發生反復拆建才行，這無疑增加了對城市設施的破壞和施工的難度，城市這方面的問題顯得尤其突。
1.3項管施工技術在市政管網中的應用主要包括：①舊城改造過程中，由于多年形成的各種管網相互交錯，很多管線地下位置不明，原始資料丟失或不全等因素，市政管網鋪設時無法對地面進行有效開挖。②城市架空線路遇交通干線、繁華街道、文物古跡，鐵路或江河阻截，需轉入地下過渡。③當污水管道直徑較大(100mm以上)，而施工現場周邊環境受限，無法采用明溝開挖來埋管施工管道。
2頂管施工技術的效益特征
頂管敷設管道施工技術特別適用于大中型管徑的非開挖埋設，具有經濟、高效、保護環境的綜合功能。采用該技術施工，既能節約一定的征地拆遷費用，又可減少環境污染和對道路的堵塞，具有顯著的經濟效益和社會效益。這種技術具有的優勢包括：①不用開挖地面，尤其是城市道路 ②不用拆遷征地，不會破壞地面建筑物：③不影響正常的城市交通秩序；④不破壞地表植被和周邊環境；⑤施工過程不受氣候和環境的影響：⑥不影響管道的段差變形；⑦省時、高效、安全，無建筑垃圾污染，并且綜合造價低等。
3頂管技術施工要點及注意事項
3.1采用觸變泥漿，向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道形成一個泥漿套，減小管節外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進時的頂力，泥漿套形成的好壞，直接關系到減阻的效果。利用泥漿套的支承作用，減少粉質粘土坍塌，形成的地層流失，以控制地面沉降。對頂管機頭尾端的壓漿要緊隨管道頂進同步壓漿，在中繼間和中部管節處須跟蹤補漿，泥漿的實際用量要比理論用量大得多，一般可達到理論值的4～5倍。通過以上壓漿措施，達到預期效果。
3.2項進中須嚴格按設計線路頂進，可利用削土刀盤上可伸縮超提刀，結合千斤頂編組進行糾偏。經常對頂進軸線進行測量，檢頂進軸線是否和設計軸線相吻合。在正常情況下，每頂進1節混凝管節測量1次，在出洞、糾偏、到達終點前，適當增加測量次數。施時還要經常對測量控制點進行復測，以保證測量的精度。通過及時偏相鄰管間錯口
3.3洞口止水，頂管工程中，為使管子能順利從工作井內出洞，一般采取工作井預留洞口比管節外徑略大些(一般為100mm)的方式，頂進時此間隙需采取有效措施進行封閉，我們采用的洞口止水方法是在沉井制做時，預先在洞口預埋一個10mm厚鋼法蘭，在鋼法蘭上焊接螺栓，安裝16mm厚橡膠法蘭，用10mm厚鋼壓板壓緊，在我們完成的頂管中，未發現地下水和泥砂流入工作井內，同時橡膠法蘭和壓板可以回收，效果很好。
3.4進出洞是項管施工中的一道重要工序，因為穿墻后掘進機方向的準確與否將會給以后管道的方向控制和井內管節的拼裝工作帶來影響。穿墻時，首先要防止井外的泥水大量涌入井內，嚴防塌方和流沙，本工程管道位于粉質粘土層較松散，在水位下呈流塑狀，則必須在管子頂進方向距離工作井邊一定范圍，對整個土體進行改良或加固，采用了井點降水措施，以提高這部分土體的強度，防止掘進機出洞時塌方。其次要使管道不偏離軸線，頂進方向要準確。
3.5在建筑物密集處和路面上須作監測布置，觀測地表變形和土移，有效避免房屋開裂和路面沉降。
3.6頂進中遇障礙物后的項進處理，成為困擾施丁的難題，如突遇大量埋木、石塊及老河道駁坎等等，都需現場研究給出解決的技術措施。頂管施工稅市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中尤顯重要。頂管工藝的施工從技術上講是完全可行的，相對于開槽埋管從社會效益與經濟效益上來講更具有優越性。從根本上改變了城市管網亂挖現象；另外一方面從切實保護環境人手，加大推廣頂管施工技術力度勢在必行。可以預見未來的管線鋪設技術將以頂管工藝為支撐。
3.7頂管進程中遭遇障礙物的處理方法
3.7.1對長距離中風化或微風化地質的處理。頂管施工并不是在什么情況下都能順利頂進的，當頂管施工遇到中風化和微風化的地質結構時，不管是人工頂管或是機械項管都很難頂進，故在頂管設計時應仔細分析地質鉆探資料，對出現中風化及微風化的地質結構進行特殊處理。對長距離、深度較大的中風化和微風化地質可采用暗挖隧洞施工；位于規劃建設區內的中風化及微風化地質，根據情況采用大開挖施工或支護開挖施工。
3.7.2采用破巖井處理孤石。由于鉆探是隔一定距離鉆一個鉆孔，很難完全準確反映地下的地質情況，故在項管設計時即使地質鉆探資料中沒有中風化和微風化地層，但在實際頂進過程中也有可能遇到中風化或微風化的石頭。當遇到石頭時應對此處重新加密鉆探，探清地下地質情況，如果有長距離的中風化或微風化地質，可采用大開挖施工或支護開挖施工方法；若遇到孤石，應根據孤石大小設置破巖井，從地面設豎井取石后繼續頂進。
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關鍵詞：非開挖技術；市政工程；給水管道；施工
中圖分類號：TU991.36 文獻標識碼：A
前言：
目前我國的城市地下管線埋設較為密集，包括電力電纜、通信光纖、給排水管道等在內的管線都錯綜復雜的分布在地下，這就為市政給水管道的施工帶來了一定的不便。再加上城市很多建筑或道路的地面是不允許開挖的，若給水管道需要穿過這些地方，勢必不能采用傳統的開挖施工方法，更是進一步的增大了給水管道的施工難度。在此情況下，非開挖技術應運而生，為市政給水管道乃至所有的地下管線施工帶來了新的施工方法，其不但不會對地面的建筑、道路等事物產生影響或破壞，還能夠縮短施工周期，降低工程造價，并且施工安全方便。為此，非開挖技術一經應用，就迅速成為了市政給水管道工程的主要施工技術方法，在多項工程實踐中證明了其應用優勢。以下本文就對非開挖技術在市政給水管道施工中的具體應用進行分析。
一、非開挖技術的相關概述
顧名思義，非開挖技術就是指不用開挖就可以完成地下管線施工的技術方法。具體來講，非開挖技術是一種利用鉆進機械在定向或導向的作用下，通過少量的地表開挖來完成管道的敷設、更換或修復的新型管線施工技術。這里所指的少量地表開挖，主要是對進出地下的工作井開挖而言的。因為與傳統的大量開挖地表的開挖技術相比，非開挖技術在施工中進行的地表開挖面積非常小，可忽略不計，因此人們將這種管線施工技術稱為是非開挖技術。
事實上，早在上世紀六七十年代就已經有了最初的非開挖技術和設備，如波蘭的氣動矛。但是我國開始使用這一施工技術還是在上世紀九十年代，而大規模的興起使用則是近十年的事情，為此非開挖技術依然可以稱為是一種新型施工技術。與傳統的開挖施工相比，這種施工技術的最大優點就是破壞力較小。因為在以往的開挖施工技術中需要對整條管線所經區域都進行地表開挖，直到管道敷設完畢后方可回填，恢復原狀。這往往會給城市居民的正常生活帶來極大不便，而且若管線經過城市主干道，還會給城市交通造成更大的壓力。若再遇到一些古跡遺址等不能進行明面開挖的地方，還要繞道而行，這不但會增大工程量，也會使工程造價大大增加。而采用非開挖技術之后，這些問題就不復存在，因為其并不需要大量的開挖地表就能夠完成整條管道線路的施工。除了破壞力和干擾作用較小以外，非開挖技術還能夠極大的提高施工效率，簡化施工工序，增強管道的鋪設能力。當然，非開挖技術并非沒有缺點，其不足之處在于管道在地下的埋設位置較深，這樣就易造成管道出現積垢，且維修和清洗的難度相對較大，這一點需要在今后的實踐中總結經驗，加以改進。但即便如此，非開挖技術依然是當前市政給水管道施工中方便可行的一種施工技術，尤其是在城市的一些繁華地段和重要交通地區，這一技術更是一種最優選擇，其所帶來的經濟效益和社會效益是其他管道施工技術無法比擬的。
二、非開挖技術在市政給水管道施工中的具體應用
非開挖技術在市政給水管道施工中的應用優勢顯而易見，目前其在市政給水管道施工中主要被用作新給水管道的敷設、舊給水管道的更換和修復等三方面。在不同的施工項目中，所采用的非開挖技術也有所差異。目前我國市政給水管道施工中所使用的非開挖技術有很多種，如頂管法、水平導向鉆進法、夯管法、盾構法、裂管法、吃管法、內襯法等等。以下本文就從不同的施工項目角度來探討其具體的應用。
2.1在市政給水管道敷設施工中的應用
2.1.1頂管法
頂管法是非開挖技術中較為常見的一種技術方法，其最早被應用在美國的跨越孔施工中，在頂進時需要安裝一定的鋼套管。但是隨著頂管技術的不斷進步和改進，目前的頂管技術不但不必使用套管，甚至還可以頂進玻璃鋼夾砂管。為此，相對來講，在市政給水管道施工中，這種技術的應用已經較為成熟。目前常用的頂管技術主要有小口徑頂管法、手掘式工具管頂管法、擠壓式工具管頂管法、土壓平衡式頂管法、泥水平衡式頂管法和擠密式鋼管頂管法等多種。不同的頂管技術所適用的范圍不同，在選擇施工技術時需要根據工程的實際需要合理選擇。
具體來講，在市政給水管道的施工中，非開挖技術的具體施工流程為：首先根據施工設計圖紙確定給水管道的路線，并在此技術上合理的選擇一些地點作為工作井開挖地點。在設置工作井時需要在其側壁上設置一定的圓孔，以便于預制管道的進入。其次，以頂管出口孔對面的側墻為頂管施工過程中的承重墻，并在其上安裝一定的液壓千斤頂與承壓墊板。之后，就可以利用鉆機的工具頭帶著預制管道一節一節的頂進，完成兩個工作井之間的管道敷設。在此過程中，必須要做好測量和校正工作，以免管道頂進期間脫離了設計線路而導致無法到達下一個工作井的進口。在市政給水管道施工中應用頂管技術，不但施工效率較高，且不會產生太大的噪音與污染，若能夠與泥水平衡掘進施工技術相結合，還可以實現大管徑、超長度的給水管道施工，非常適合在市政給水主管線的施工中使用。
2.1.2水平導向鉆進法
水平導向鉆進法也是市政給水管道施工中一種較為快捷方便的非開挖技術，其并不需要向頂進法一樣開挖工作井，就能夠完成地下非開挖管道敷設。其主要的施工流程為：首先確定所需要鉆進敷設管道的路線，然后利用智能化鉆探設備直接從地面鉆入地下，并沿著預先設計好的路線進行鉆進。其次將鉆探設備上的鍥形鉆頭卸下，再安裝上回程擴孔器，對地下的管道通道進行擴孔處理。最后再利用鉆桿將所需要鋪設的管道拉入其中，完成給水管道敷設施工。由于該施工方法是先對土層進行鉆孔，之后再擴孔，最后才將管道回拉到鉆孔處，所以管道并不會受周圍土體的過大摩擦而造成損壞，施工更加安全可靠。水平導向鉆進法的最大優點是其利用了導向探測技術，因而能夠在鉆進的過程中避開地下已有的管線，鉆孔方向的控制十分靈活方便，不但鉆進速度快，且鉆進方向十分精準，尤其適合在一些地層條件較為復雜的地下管道非開挖施工中應用。
2.1.3其他非開挖管道敷設方法
當然，在市政給水管道敷設施工中可采取的非開挖施工技術并不僅僅只有上述兩種，還有定向鉆進鋪管法、夯管錘鋪管法、沖擊矛鋪管法、微型隧道鋪管法、頂桿法、牽引管等其他幾種非開挖技術。雖然相對來講，這些開挖技術方法沒有頂管法和水平導向鉆進法的應用范圍廣，但是其在非開挖管道敷設中的應用優勢卻不容忽視，在具體的市政工程項目中，應該根據工程情況、施工機械性能、工程造價預算和當地施工水平等實際情況選擇合適的非開挖技術。
2.2在市政給水舊管道更換施工中的應用
給水管道系統是確保整個城市正常用水的重要市政基礎設施，因此其一般都伴隨城市而生。很多城市的舊給水管道因為管材破裂、管道內沉淀結垢或給水管道銹蝕等問題，已經無法保證城市給水系統的正常運行，甚至還會造成給水污染，為此必須要對這些舊給水管道進行更換，以改善給水條件，增強給水管道的供水能力。而一般舊給水管道多在舊城區，這些地方的人口較為密集，各種地下管線交錯復雜，道路較為擁擠，若采取傳統的開挖施工技術，勢必會給周邊居民帶來非常大的不便，為此運用非開挖技術更為可取。目前在市政給水舊管道的更換施工中，常用的是非開挖技術主要有以下幾種：
2.2.1裂管法
裂管法一般又被稱為是爆管法或脹管法。其主要是利用一定的裂管器或爆管工具把原來舊的管道擠裂開來，并利用擴孔器進行擴孔，之后再將所需要更換的新管材牽引進去，從而達到以舊換新的更換效果。當前市政給水管道所用管材一般均為柔韌性較好的PE管，非常適合這種舊管道的更換施工，不但簡單方便、效率高，而且施工成本很低。同時由于擴孔后可以牽引進去直徑更大的管材，所以在更換管道后還將大大的增大給水管道的供水能力，因此非常受市政管道更換工程的青睞。但是這種方法也具有一定的局限性，主要體現在其不適合應用在彎曲的舊管道更換施工中，在一些埋深較小的舊管道更換中可能會造成地表出現隆起現象，舊管道的碎片有可能損壞新管道，也可能會對鄰近的管道造成一定的影響。因此在使用裂管法進行舊管道更換時，也需要綜合考慮工程情況和周邊條件，以制定應對措施。
2.2.2吃管法
這種非開挖管道更換施工技術主要是利用一些特殊的隧道掘進機，一般是經過改造后的水平鉆機或微型隧道施工設備。其施工流程是以舊管道為導向，利用這些特殊的隧道掘進機將舊管道及其周邊的土層全部切削破碎，并利用螺旋鉆桿將這些碎渣全部排出，然后將所需要更換的新管材頂入其中，完成新舊管材的更換施工。這種施工技術方法一般多用在管道埋深較大，且無加筋的舊管道更換施工中，其是由微型隧道施工技術演變而來，能夠在較為復雜的地層中施工，且可以根據需要適當的調整管道的線路。
2.3在市政給水管道修復施工中的應用
如上所述，一些城市的舊給水管道在長期的運行中可能會存在一定的病害或問題，而此時又不具備大規模更換管材的條件，就需要先對管道采取一定的修復處理方法，以確保給水系統的正常運行。一般舊給水管道的修復可以分為點狀修復和線狀修復，其在施工中所用到的非開挖技術主要有以下幾種：
2.3.1點狀修復的非開挖技術
若市政給水管道的服役期限還不超過十年，只是接口等部位出現滲漏情況，那么此時就可以采用點狀修復的非開挖技術，如接口嵌補法、注漿法、套環法、局部樹脂固化法等。這些點狀修復技術方法各有優缺點，可按需選用。
2.3.2線狀修復的非開挖技術
在對舊給水管道進行線狀修復時，由于修復的路線相對較長，因此修復難度更大一些。目前我國的給水管道線狀修復技術水平還很低，所使用的設備幾乎都是進口設備，施工工藝也不夠成熟。一般多使用涂層法與內襯法兩種。
其中涂層法就是將水泥砂漿或環氧樹脂等噴涂材料噴涂在管材內部，達到修復的目的。多采用卷揚機或人工噴涂，條件允許時也會采用機器人進行涂層修補。而內襯法則是指將新管道襯在舊管道內，通過加熱或加壓的方法使新舊管道融為一體的修補方法。主要有現場固化法、整體牽引法、螺旋管內襯法、纏繞法等施工技術方法。
三、案例分析
某工程在進行市政給水管道施工中路遇障礙且無法繞行，設計人員考慮采用水平導向鉆進法進行給水管道敷設，管道直徑為630mm，經過地質勘查并核實，該方法可行。其鉆進軌跡示意圖如下圖所示：
本工程從25日11點開始進行導向作業，13點在預定地點出土，導向距離150米，正好是D60自動換桿系統的一箱鉆桿。擴孔設計逐級分別為300mm、500mm、700mm、800mm。擴孔前3級都使用了高轉速檔進行回擴，回拖力控制在4.3Nm，扭矩在2300―2762Nm之間，最后一級800mm，考慮到流沙層且為保持成孔質量和孔的穩定性，決定采用低速檔回擴，共用5個半小時完成擴孔，為保險起見，決定進行兩遍洗孔作業以待觀察是否成孔。30日晚上9點，最后一遍洗孔完畢，從鉆機上看出，扭矩基本在1913Nm以下，接近空轉扭矩，可以進行拖管，22點30分，750mm的擠擴式回擴器帶管入土，回拖力6.3―9.5Nm，扭矩在3588Nm以下。次日零點30分，成功將管線拖至接口井，施工效果良好。
四、結束語
綜上所述，在當前城市基礎設施建設項目越來越多的情況下，采用一些先進的施工技術來提高工程建設水平和效率就顯得很有必要。非開挖技術作為一種高效可靠的地下管線施工技術方法，不但能夠在給水管道施工中發揮積極作用，在一些其他的市政管線施工中也能夠得到廣泛應用，因此我國應當盡快完善非開挖施工工藝，并積極引進先進技術，加強自主研發，進一步提高我國的非開挖施工技術水平，使其創造更大的經濟效益、社會效益和環保效益。
參考文獻
[1] 趙美亮. 非開挖技術在城市給排水管道施工中的應用[J]. 民營科技. 2013（02）；
篇7
關鍵詞：長距離頂管；施工技術；中繼間；觸變泥漿
中圖分類號：TU74文獻標識碼： A
一前言
頂管施工技術是一項在市政管道及各種地下管道施工中使用的一項技術，它和正處于施工階段或施工完畢的公路、管道、建筑等工程產生連接時，會使平面交叉變成立體交叉，從而盡可能的減少或避免給社會公眾、經濟生產、運輸系統等造成干擾和不良影響。所以，頂管施工技術在地下管道施工中起著非常重要的作用。
二頂管施工技術概述
1、概念
所謂的頂管施工技術主要指的是在不開挖地面的情況下，利用液壓頂進工作站從頂管工作坑中將需要鋪設的管道以擠壓或切削土體的方式進行鋪設。這種施工技術是以頂管機為主，再其施工之后直接進行管道鋪設的一種技術手段，在地下管線施工中有著不影響路面交通、環境和人民生活的優點。
2、技術特點
在當今基礎工程建設中，頂管施工技術已經廣泛地應用在國內各地地下管道施工中，有著不開挖、埋設經濟、迅速和保護環境的功能。同時，使用頂管施工還能減少征地搬遷費用、減少環境污染、減緩交通堵塞等，說明了這種技術在應用中不僅具備顯著的經濟性，還具有突出的社會效益。
三工程概況
南京河西城市生態公園污水管道工程是穿越公園內部的一條南北向專用污水管道。因江東南路、黃河路交叉口擬建地鐵S3號線，造成黃河路上污水管道穿越江東南路困難，所以規劃在生態公園景觀湖底敷設南北向污水專用管道，解決恒河路接至江東南路下游管道的問題以及公園內部的污水納管預留接口。
本工程污水管主干管全長296m，污水管管徑A1200，全線采用頂管施工。其中跨湖段單向一次頂進118m，屬長距離頂管施工范圍。污水管道采用內徑A1200大的3級鋼承口鋼筋混凝土管，管道埋深最大7.98m。工作井與接收井采用圓形鋼筋混凝土沉井的形式。
由于本污水管頂管工程處于正在施工的生態公園內，施工時，人工湖正處于大開挖與湖底結構層施工階段，由于頂管施工對土體擾動較大，且頂管施工過程中需保證工作井周邊一定范圍內土體的穩定。因此，施工過程中，既要保證穿湖段管道的順利頂通，又要協調好與人工湖及周邊結構物的交叉作業，施工難度極大。
圖3.1 生態公園污水管道走向圖
四長距離頂管施工制約因素
長距離頂管就是一次連續頂進距離在100m以上的頂管施工，由于每次連續推進距離長，就產生了許多與普通頂管不同的施工方式和措施，許多因素都對長距離頂管有制約作用。
制約長距離頂管的一個重要因素是推力。一般的觀點是，管道推進距離增長了，只要增加主頂油缸的推力就可以了。實際施工中并非如此，推力增加，管材和后座不一定恩能夠承受住。常用的混凝土管的抗壓強度為13MPa～17.5MPa，玻璃纖加強的混凝土管抗壓強度90MPa～100MPa，鋼管的抗壓強度為210MPa。
鋼管的斷面、重量及與土之間的摩擦系數均比混凝土管小，頂進推力也就相對減少許多，所以鋼管式長距離頂管施工中的首選。玻璃纖維加強管在混凝土管中是長距離頂管的最佳用管，在混凝土管的接口形式中，一般用F管。
后座所能承受頂力大小也是制約長距離頂管的一個因素，一般情況下用頂管管材所能承受的最大頂力來決定頂管工作坑的后座所能承受的最大頂力，再反過來驗算工作坑后座是否能承受最大頂力的發作用力。為了使油缸推力的反力均勻地作用在工作坑后方的土體上，需澆筑一堵后座墻，后座墻必須能完全承受油缸總推力P的反力，受力情況如圖1所示。
圖4.1 頂力受力分布圖
另外，為了增加后坐力，可增加后座墻的寬度B。通常，后座墻的寬度與工作坑的寬度相等。
如果后座墻的反作用力的作用點與主頂油缸合理的作用點在同一位置，而且該點又比管道的軸線低，那么，后座的高度就以這一點為中心，向上和向下的高度均為后座高度的1/2。
后座墻如果為素混凝土澆筑而成，它所能承受的最大彎矩Mr為：
Mr=0.28Bt2σt
式中，t――后座墻的厚度；
σt――混凝土的抗拉強度，一般取抗壓強度的1/10～1/15。
如果經過計算后，素混凝土的強度不夠，可在墻體受拉一面加入鋼筋，使其強度增加達到要求。
四中繼間及觸變泥漿在長距離頂管施工中的應用
4.1 中繼間
中繼間是長距離和超長距離頂管施工的關鍵設置，是分段克服管壁摩阻力的一種技術。通過將管道分成數段，分段向前推頂，使主千斤頂的頂力分散，總頂力等于各分頂力之和，并使每段管道的頂力控制在允許頂力范圍內。
1工作原理
中繼間又稱中繼站或中繼環（見圖2），實質上是一個成環形布置的由許多短行程千斤頂組成的移動式頂推站，這些千斤頂共同產生的推頂力，必須達到為推動該中繼間前方管段所需數值。
中繼間工作時按先后次序逐個啟動，首先借助最前面的中繼間，將其前方的管路向前頂
圖4.2 中繼間
出一個中繼間頂程，后面的中繼間和工作井內的主千斤頂保持不動，形成后座。然后，最前面的中繼間排放油壓，將液壓系統轉換為自由回程狀態。后面的中繼間向前頂進將第一中繼間的油缸縮回，前面的管段不動，重復同一動作，直到最后再由主頂油缸把最后一段管路推頂上去。管道推頂結束后，中繼間按先后程序拆除其內部油缸以后再合攏。中央變達到了減少頂力的目的，管外壁摩擦每次便只發生在正向前移動的一部分管路上，處于靜止狀態的各個管路上并不會出現任何管外壁摩阻力。
2 設計原則
中繼間的設計應遵循如下原則：
1）中繼間的設計要考慮一下幾個方面的因素：①首先考慮主千斤頂最大設計頂力，不能超過頂進油缸的總頂力；②烤爐管材的允許抗壓強度，最大頂力壓強不能超過管材的允許抗壓強度；③考慮后背墻的最大允許頂力，不能超過后背墻的允許頂力；④考慮一定的安全系數，為了防止遇到各種情況，必須留有充分安全的余地。
2）中繼間設計頂力的確定：為便于配置，中繼間的設計頂力應采用同種規格且不能大于主千斤頂的最大允許頂力，并受到油缸允許安裝尺寸的限制。
3）根據管道施工段的實際地址情況，參考相近地段、同種工藝、同種管徑的頂管實測經驗數據，盡可能詳細地估測沿途頂力變化趨勢。
4）設計是選擇合理的頂力公式來確定中繼間的數目。一般第一中繼間假設位置宜按中繼間設計頂力的60%計算，其余中繼間的間隔宜按中繼間設計頂力的70%計算，主千斤頂所能頂推的長度應按最大設計頂力的70%。
3 設計方法
采用中繼間時，總頂力可作如下分配。工具管的迎面阻力由一號中繼間承擔，其余中繼間各承擔其前面區段的管道頂進，主千斤頂承擔最后一段管道的頂進。具體的設計方法如下：
1）中繼間設計頂力應小于或等于主千斤頂的最大允許頂力，因主千斤頂作為后座所能承受的荷載至少應等于每個中繼間可能施加的壓力。
P中≤P主
式中 P中――中繼間設計頂力，kN；
P主――主千斤頂的最大允許頂力，kN。
最大設計頂力由實際提供資料從技術經濟角度確定，可根據管材的允許常在里或后背的最大強度確定。
2）主千斤頂最大頂進長度
Lm=P主k3/（f1πD）
式中Lm――主千斤頂頂推管道醉倒長度，m；
D――管道外徑，m；
K3――工作系數，取0.70；
f 1――單位面積管道摩阻力，kN/m²，因主千斤頂最大頂進長度較長，對于粘土，可取2～5kN/m²。
3）第一套中繼間安裝位置：
L1=（P中-PF）k1/（f2πD）
式中 L1――第一套中繼間安裝位置，m；
PF――工具管迎面阻力，kN；
f2――單位面積管道摩阻力，kN/m²，其中考慮注漿效果，第一套中繼間考前放，f2相對大一點，對于粘土，根據實際工程總結，可取f2=50L1-0.5；
k1――工作系數，取0.60。
在計算出來的基礎上，第一套中繼間的位置宜稍靠前，以防前遇障礙物或土質突變引起迎面阻力加大。因為正常情況下頂力變化不會太大，而一旦頂力突然增大，多半是因前有物體堵住。迎面阻力增大，周邊摩阻力基本無太大變化，中繼間作用的效果會更顯著，宜充分發揮中繼間的作用。
4）設置間距：
ΔL=P中K2/（f1πD）
式中ΔL――中繼間的間距，m；
K2――工作系數，取0.70。
4.2 觸變泥漿
在頂管施工過程中，頂進系統需克服工具管迎面阻力與管道摩阻力，而在長距離頂管及超長距離頂管中，管道摩阻力遠大于迎面阻力。施工過程中注漿減摩是減小頂管阻力，增大一次頂進距離的重要措施，尤其是在超長距離頂管中，它更是頂管成功與否的關鍵環節。
頂管頂進時，通過工具管及管節上預留的注漿孔，向管道外壁壓入一定量的減阻漿液，在管道形成一個漿液套，減小管節外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進時的頂力。漿液套形成的好壞，直接關系到減阻的效果。如果注入的漿液能在管道外周形成一個比較完成的漿套，則其減摩效果將比較理想。在實際施工過程中，采用在管節四周注觸變泥漿，減少阻力是比較常用的方法。
1 觸變泥漿和泥漿系統概述
所謂觸變泥漿，是膨潤土分散在水中，其片狀顆粒表面帶負電荷，端頭帶正電荷。如膨潤土的含量足夠多，則顆粒之間的電鍵使得分散系形成一個機械結構，膨潤土水溶液呈固態，一經觸動（搖晃、攪拌、振動或通過超聲波、電流）顆粒之間的電鍵即遭到破壞，膨潤土水溶液就隨之變為流體狀態。如果外界因素停止作用，水溶液又變作固態。該特性稱作觸變性，該水溶液成為觸變泥漿。
泥漿系統有二個作用：第一：送走被掘進產生的渣土和平衡地下水。泥漿系統是由密封的管道組成，通過機頭循環，形成泥漿混合物，由排泥管送走，最后沉淀在地面上的泥漿池內，泥漿通過眾多的排泥泵被排出。再由進水泵進水送入機頭，排泥由變速的排泥泵進行控制。機坑旁通裝置可控制進排泥漿的速度、方向，以防止泥渣堵塞管道，淤積現場。當挖粘土時，可能使普通粘土，有一定的粘合度，可以直接將泥漿排入泥漿池內，但是當挖沙土時，泥漿中必須添加一定的粘合劑(如膨潤土等)以增加泥漿粘度，以達到排渣的最終日的。夾帶泥砂的泥漿，可通過振動篩、循環沉淀器、干燥器等，處理分離渣質，泥漿被再用，渣質被積累后處理。處理渣土用翻斗車，泥漿用罐車運出場區，堆置于郊外，處理時注意不得污染路面等環境。進排泥水系統起著第二個作用：在有地下水存在的地方，掘進機表面的壓力可以降低Nd,于水中的壓力。這樣避免了抽地下水的需要。進排泥水系統中的壓力感應器可測出地下水的壓力。機內泥水循環系統、電磁閥旁通裝置及載水閥可以起到調節水壓的作用。機內電磁閥和旁通系統，可以阻止水壓的變化，保持水壓，在加管道時，不至于減小機頭的水壓，保證內部壓力平衡。
2觸變泥漿拌合要求
采用觸變泥漿頂管應包括以下設備：泥漿封閉設備、注漿泵、輸漿干管、分漿罐及注漿孔等灌漿設備；拌和機及儲漿罐等調漿設備。混凝土管材頂進時，應在接口處襯墊辮，防止接口漏漿。墊放防漏材料。灌漿前，應通過注水檢查灌漿設備，確認設備正常、無滲漏現象后方可灌注。灌漿應按灌漿孔斷面位置的前后順序依次進行，并應與管道的頂進同步。灌注用注漿泵進行。輸漿管宜用鋼管或高壓膠管，布設至注漿孔，加裝注漿閘門。注漿孔個數根據管徑而定，一般為4m一處，均勻布置，并具備排氣功能。觸變泥漿宜采用膨潤土配制。膨潤土在使用前應測定其膠質價。測定方法符合下列規定：
1）將蒸餾水注入直徑25mm、容量100ml的量簡中，至刻度60～70ml刻度處。
2）稱膨潤土試料159，放入量筒中，再加水至95ml刻度，加蓋封閉，搖動5分鐘，使膨潤土與水混合均勻。
3）加入氧化lg，再加入水至100ml刻度，加蓋封閉搖動1分鐘。
4）靜置24小時，使之沉淀，沉淀物的界面刻度即為膨潤土的膠質價。
觸變泥漿拌和采用下列要求：
1）按試驗確定的觸變泥漿配合比，稱量水、膨潤土及堿的質量。
表1 觸變泥漿配比（重量比）
膨潤土的膠質價 膨潤土 水 堿（碳酸鈉）
60～70 100 524 2～3
70～80 100 524 1.5～2
80～90 100 614 2～3
90～100 100 614 1.5～2
2）取稱量水的一部分與堿配制堿溶液。
3）將剩余水與膨潤土拌和均勻。
4）將制配好的堿溶液，注入膨潤土漿內，繼續攪拌至均勻，形成觸變泥漿。
5）拌制好的觸變泥漿應靜置12小時后方可使用。
為了在頂進完畢后使觸變泥漿固結增強，可摻入凝固劑(石膏灰)。但為了在施工使用時保持流動性，還必須摻入緩凝劑(工業六糖)和塑化劑(松香酸鈉)。
表2 觸變泥漿摻入劑配比（重量比，以膨潤土為100）
石灰膏 工業六糖 松香酸鈉（干重） 水
42 1 0.1 28
摻入凝固劑時的拌和程序：
1）用規定比例的水分別將工業六糖及松香酸鈉溶化。將溶化的工業六糖放入石灰膏內，拌和成均勻的石灰漿。將溶化的松香酸鈉放入石灰漿內，拌和均勻。
2）將上述拌和好的摻入劑，按規定比例倒入已拌和好并放置12小時的觸變泥漿內，攪拌均勻，即可使用。
3）灌漿遇機械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時，經處理后方可繼續頂進。
頂管終止頂進后，應對管外壁與土層之間形成的空隙或觸變泥漿層進行充填、置換，保障被穿越的地面構筑物安全，注漿應符合下列要求：在頂進過程中，將對管外壁的土壤造成松動和空洞，頂管施工完畢，為不造成今后的事故需對管外壁壓入填充物。壓入物可選水泥粉煤灰液，其配比為10：1，使用定量水稀釋水泥粉煤灰，置入壓力罐中，使用高壓空氣壓入，壓入口使用觸變泥漿孔管。如在壓漿孔加固不當，則采用從地面打孔的方法壓漿加固。
五實例應用
生態公園污水管頂管工程中繼間的設計如下：
（1）中繼間設計頂力應小于或等于主千斤頂的最大允許頂力,因主千斤頂作為支座所能承受的荷載至少應等于每個中繼間可能施加的壓力。
P中≤P主；
式中P中―――中繼間設計頂力,kN;
P主―――主千斤頂的最大允許頂力,本工程為2500kN。
（2）主千斤頂最大頂進長度:
Lm=P主k3/(f1πD)
式中Lm―――主千斤頂頂推管道最大長度,m;
D―――管道外徑,m;k3―――工作系數,取k3=0.80;
f1―――單位面積管道摩阻力,kN/m2,因主千斤頂最大頂進長度較長,對于粘土,可取5kN/m2。
計算可得Lm=2500×0.80/（5×3.14×1.5）=84.9m，因最長段長118m，需加設中繼間。
（3）第一套中繼間安裝位置:
L1=(P中-PF)k1/(f2πD)
式中L1―――第一套中繼間安裝位置,m;
PF―――工具管迎面阻力,取500kN;
f2―――單位面積管道摩阻力,kN/m2,其中考慮注漿效果,第一套中繼間靠前放,f2相對大一點,對于粘土,根據實際工程總結,可取f2=50L1-0.5;
k1―――工作系數,取k1=0.60。
計算可得L1=（2500-500）0.60/（50L1-0.5 ×3.14×1.5），L1=26m。
在計算出來的基礎上,第一套中繼間的位置宜稍靠前,以防前遇障礙或土質突變引起迎面阻力加大。因為正常情況下頂力變化不會太大,而一旦頂力突然增大,多半是因前有物體堵住,迎面阻力增大,周邊摩阻力基本上無太大變化,中繼間作用的效果會更顯著,以充分發揮中繼間的作用。
（4）設置間距：
ΔL=P中K2/(f1πD)
式中ΔL―――中繼間的間距,m;
k2―――工作系數,普通中繼環取k2=0.7,組合密封中繼環取k2=0.8。
計算ΔL=2500×0.8/（5×3.14×1.5）=85m。
由于，L1+ΔL=26+85=111m
綜合考慮，跨湖段頂管需設置一套中繼間。
在施工過程中，通過中繼間及觸變泥漿的應用，解決了跨湖段頂力不足的問題，該118m長頂管段順利頂通，頂進偏差5cm。施工時，利用公園六區濕地水池基坑作為泥漿沉淀池與造漿池，解決了泥漿循環的問題；通過對人工湖進行分區施工，為頂管工程爭取了作業時間，保證了整個生態公園施工的連續性。
六總結
頂管施工離不開一些輔助的施工方法，不同的頂管方式以及不同的土質條件應采用不同的輔助施工方法。頂管常用的輔助施工方法有井點降水、高壓旋噴、注漿等多種，要因地制宜地使用才能達到事半功倍的效果。
總之，在地下管道施工中，采用長距離頂管施工技術是一種具有很大經濟性、安全性、實用性的管道施工技術。
【參考文獻】
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篇8
關鍵詞：市政排水、頂管技術、工作井
中圖分類號：C35文獻標識碼： A
一、引言
市政給排水管線施工涉及的因素比較復雜，要處理好施工和各種城市生活的和諧進行，管道工程施工要做到盡量程度的減少施工對居民生活、交通、工作的影響。當市政管道在跨路施工開挖存在影響交通等各方面困難時，頂管施工是一種可行的方案選擇。
二、頂管技術施工的設計
2.1工具頭選型
根據地質情況及周邊的地理位置，主要采用全密封式機械工具管，全斷面泥水平衡機械頂迸。頂管長度根據管徑和頂進的距離劃分。
2.2管道材料
采用圓形“T”接頭Ⅱ級重型承插式鋼筋混凝土管。
2.3工作井、接收井結構類型
人工挖士、鋼筋混凝土護壁成井，后座墻加鋼筋混凝土結構襯墻以及混凝土底板。
2.4洞口止水處理形式
地下水量較大時，出洞口攪拌樁固結止水和橡膠圈止水；迸洞采用攪拌樁固結止水。
2.5測量方法
激光導航定位系統，攝像機全過程監控。
2.6糾偏方法：工具管糾偏油缸電動液壓控制糾偏。
2.7減阻方法：高壓注漿觸變泥漿減阻。
三、頂管施工技術的重點
3.1通常采取觸變泥漿，往管道的外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道形成泥漿套，使得減小管節外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進時的頂力。所以泥漿套形成的好壞，直接關系到減阻的效果。利用泥漿套的支承作用，減少粉質粘土坍塌，形成的地層流失，以控制地面沉降。對頂管機頭尾端的壓漿要緊隨管道頂進同步壓漿，在中繼間和中部管節處須跟蹤補漿，泥漿的實際用量要比理論用量大得多，一般可達到理論值的4～5倍。
3.2在施工過程中必須嚴格按設計線路頂進，可利用削土刀盤上可伸縮的超提刀，結合千斤頂編組進行糾偏。經常對頂進軸線進行測量，檢查頂進軸線是否和設計軸線相吻合。在正常情況下，每頂進l節混凝土管節測量1次，在出洞、糾偏、到達終點前，適當增加測量次數。施工時還要經常對測量控制點進行復測，以保證測量的精度。通過及時糾偏，相鄰管問錯口
3.3洞口止水，頂管工程中，為使管子能順利從工作井內出洞，一般采取工作井預留洞口比管節外徑略大些(一般為lOOmm)的方式，頂進時此間隙需采取有效措施進行封閉，我們采用的洞口止水方法是在沉井制作時，預先在洞口預埋一個10mm厚鋼法蘭，在鋼法蘭上焊接螺栓，安裝16mm厚橡膠法蘭，用lOmm厚鋼壓板壓緊，在我們完成的頂管中，未發現地下水和泥砂流人工作井內，同時橡膠法蘭和壓板可以回收。
3.4頂管施工中的一道重要工序就是進出洞。因為穿墻后掘進機方向的準確與否將會給以后管道的方向控制和井內管節的拼裝工作帶來影響。穿墻時，首先要防止井外的泥水大量涌入井內，嚴防塌方和流沙，本工程管道位于粉質粘土層較松散，在水位下星流塑狀，則必須在管子頂進方向距離工作井邊一定范圍，對整個土體進行改良或加固，采用了井點降水措施，以提高這部分土體的強度，防止掘進機出洞時塌方。其次要使管道不偏離軸線，頂進方向要準確。
3.5頂進中遇障礙物后的頂進處理，成為困擾施工的難題，如突遇大量埋木、石塊及老河道駁坎等等，都需現場研究給出解決的技術措施。
3.6在建筑物密集處和路面上須作監測布置，觀測地表變形和土移，有效避免房屋開裂和路面沉降。
四、技術質量保證措施
4.1施工中對現場坐標、水準點應做好復測工作，并做好坐標、水準點的保護工作。
4.2嚴格控制管材的質量，對于強度及裂縫不符合要求的嚴禁進入施工現場。
4.3做好第一節管道的水平測量、高程測量，并做好測量記錄，如發現重大偏差應及時上報,并采取糾偏措施。
4.4及時將管道內前方的挖土運出，防止因堆土過多而造成管道的沉降，并做好出土的數量記錄。
4.5千斤頂安裝時，應保證千斤頂的頂力位置和頂進抗力位置在同一軸線上，并確保四個千斤頂用力均衡，避免產生頂進力偶。
4.6在頂進時做好頂進設備的記錄，如發現頂力異常增大時則應停止施工，分析原因并采取措施方可進行下一步的施工。
4.7在頂進過程中應隨時注意地質的變化情況．如出現流砂現象時．應根據現場實際采用改造頂管的機頭、泥砂固結、降低土體的地下水位等不同方法確保頂管的施工。
五、頂管進程中遭遇障礙物的處理方法
5.1對長距離中風化或微風化地質的處理
頂管施工并不是在什么情況下都能順利頂進的，當頂管施工遇到中風化和微風化的地質結構時，不管是人工頂管或是機械頂管都很難頂進，故在頂管設計時應仔細分析地質鉆探資料，對出現中風化及微風化的地質結構進行特殊處理。對長距離、深度較大的中風化和微風化地質可采用暗挖隧洞施工；位于規劃建設區內的中風化及微風化地質，根據情況采用大開挖施工或支護開挖施工。
5.2采用破巖井處理孤石
由于鉆探是隔一定距離鉆一個鉆孔，很難完全準確反映地下的地質情況，故在頂管設計時即使地質鉆探資料中沒有中風化和微風化地層，但在實際頂進過程中也有可能遇到中風化或微風化的石頭。當遇到石頭時應對此處重新加密鉆探，探清地下地質情況，如果有長距離的中風化或微風化地質，可采用大開挖施工或支護開挖施工方法；若遇到孤石，應根據孤石大小設置破巖井，從地面設豎井取石后繼續頂進。
六、結束語
頂管施工在市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中尤顯重要。所以說頂管工藝的施工從技術上講是完全可行的。
參考文獻：
篇9
關鍵詞：鋼筋混凝土污水管道；頂管施工；技術措施
中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A 文章編號：
近年來我國城市建設在大規模快速發展,大量管網及地下交通隧道等地下工程不斷在新建、擴建和維修。對于人口集中、地面建筑物和地下管線十分密集、地面交通擁擠的繁華城區來說,傳統的明挖埋管方法逐漸受到限制下而采用頂管施工則顯示出極大優越性。同時,城市可持續發展的戰略要求和人們對環保的日益重視,也使得非開挖頂管施工技術越來越受到重視,尤其是在鋼筋混凝土的污水管道中的應用。
一、頂管施工的原理及管道頂進技術
頂管施工就是借助主頂油缸及管道間的中間推力,把工具管或掘進機從工作坑內穿過土層一直推到接收坑內,與此同時,也就是把緊隨工具管或掘進機后的管道埋在兩坑之間。帶拉桿的管節預制方法與普通管基本相同,其不同點主要為在管節前后兩段加設預埋拉桿。為了降低頂管對周圍土體的擾動,在頂管過程中必須進行注漿,這就需要帶注漿孔的管節。
全部設備經過檢查并經過試運轉，工具管嚴格調零,將工具管調整成一條直線,此時儀表所反映的角度應為零,調零后將糾偏油缸鎖住。工具管出洞后,由于支撐面較小,工具管容易出現下跌,為此需在工具管下的井壁上加設支撐,同時工具管與第一節管之間連接,加強整體性。在頂進時,封門拆除后將工具管立即切入土層。注意測量和糾偏。開始頂進5m～10m范圍內,施工偏差超過允許偏差時,應采取措施立即糾正。工具管進入土層后的管端處理還應注意:在進入接收井的工具管和管端應設枕墊;管道兩端露在工作井中的長度不得小于0.5m。頂管結束后,管節接口的內側間隙將按設計要求處理。
二、工程案例介紹
某鋼筋混凝土頂管工程全長約1025m， 管徑為DN1000，管道埋設 5~7m，部分管段穿越農田和河塘，大開挖施工困難且開挖不經濟，遂采用頂管施工。
本工程地處東部沿海地段，地表為2～3m 厚的素填土層，下為 6m 左右厚的淤泥沙質層，夾雜細沙層，淤泥層下為粗砂層，部分路段有變化。工程頂管管網主要敷設在淤泥沙質層和細沙層中，淤泥呈灰褐色、飽和、流塑狀，含少量貝殼碎屑，局部夾淤泥質土。
三、施工工藝與技術措施
1、 施工工藝
施工準備測量高程及軸線挖頂管工作坑鋪頂管導軌設置頂進后背安裝頂進設備及吊放管節挖土頂進測量及糾偏再次挖土（管中土）頂進測量循環作業直至完成（如下圖）。
2、 力及主站頂進長度的計算
頂力計算：泥水平衡頂管的總頂力F 是由掘進機的前端迎面 F1阻力和管壁外周摩擦阻力F2兩部分組成，F=F1+F2其中正面阻力F1=∏D12rH/4式中：F1———頂管機頭的迎面阻力（kN）D1———頂管機的外徑（m）H———管頂覆土高度（m）r———土的天然重度（kN/m3）。
最大頂距計算：頂管的最大頂力是由工作井后背的承載力與成品管的允許頂力控制。 因本工程施工中成品管的允許最大頂力不大于4000kN，工作井的允許最大頂力為 4000kN，故本工程的計算頂力以工作井后背允許的最大頂力控制均為4000kN。主站頂進長度：LM=p×k/F2。
式中：LM———主站頂推管道最大長度（m）
P———主站的最大允許頂力（kN）
k———工作系數取 k=0.9
F2———單位長度管壁阻力（kN/m）
故LM=p×k/F2=4000×0.9/21.98=163.78m。
3、、 工作井、接收井的防滲措施
地下水作用下，工作井及接收井內可能會存在一些漏水孔洞和裂縫，由于用泥水平衡的施工方法，可能一定壓力的泥水會從孔內噴出，一般在頂進前對一些空隙進行技術處理，尤其是出洞密封圈進場和井壁間會存在縫隙，采用由添加水玻璃和三乙醇胺的高強度快干水泥砂漿（早期強度可達到2．0～3．5MPa）或高強度遇空氣膨脹的進口膨脹泡沫填滿凝固。
4、 頂進中的糾偏控制措施
（1）機頭前端遇到不均勻的迎面阻力，則機頭周圍的土壓力也不平衡，如施工不慎容易造成軸線偏差，應注意糾偏，當發現機頭有超過10mm ／ m 的傾斜角或機頭上抬 2cm 以上時，應停止頂進，空轉刀盤，等機頭下沉歸位到正常位置后才繼續頂進。
（2）糾偏時根據激光光靶的絕對誤差結合機頭的“傾斜角”進行有預見性的糾偏。通過調節糾偏千斤頂的伸縮量來糾偏。 堅持“勤測微糾少糾”，一般情況每次糾偏角度不大于0．5°。 如果偏差值在 1～2cm 范圍內，且機頭的走向是在減小這個偏差，傾斜角的值在±3 mm／m 范圍內，則控制盡量少糾偏，精心進行施工，確保機頭以適當的曲率半徑逐步的返回到軸線上來。
5、 頂進中的注漿減阻措施
頂進過程中，需要經常進行壓觸變泥漿工作，以減少頂進的阻力，觸變泥漿由拌漿、注漿和管道三部分組成。 頂進時，通過向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道形成一個泥漿套，減小管節外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進時的頂力。 泥漿套形成的好壞，直接關系到減阻的效果。觸變泥漿的壓漿泵，宜采用活塞泵或螺旋泵，管路接頭宜選用拆卸方便 密封可靠的接頭，每個注漿孔宜安裝閥門，注漿遇有機械故障、管道堵塞、接頭滲漏等情況時，經處理后方可繼續頂進。 減阻泥漿的性能要穩定，施工期間要求泥漿不失水、不沉淀 、不固結 ，既要有良好的流動性 ，又要有一定的稠度。 頂進前要做泥漿配合比試驗，找出適合于施工的最佳泥漿配合比。 本工程的觸變泥漿配合比選用嘭潤土、堿、水按l： 0.5： 5 的比例混合拌制，拌制完成后，在泥漿池中靜制、發酵l0h 后，待形成一定的粘度和稠度后投入使用。
6、 施加中繼間的技術措施
在長距離頂進過程中，當頂進阻力超過容許總頂力，無法一次達到頂進距離時，須設置中繼間分段接力頂進。本頂管工程在頂進長度超過100m 時， 在機頭后設置一只中繼間，并采用觸變泥漿注漿工藝。中繼間由前殼體、千斤頂及后殼體組成。 前殼體與前接管連接，后殼體與后接管連接，前后殼體間為承插式連接，兩者間依靠橡膠止水帶密封，防止管道外水土和漿液倒流入管道內。每只中繼間安裝 20 個、每個頂力為200kN 的千斤頂，千斤頂沿圓周均勻布置。千斤頂的行程為28cm，用扁鐵制成的緊固件將其固定在前殼體上。鋼殼體結構進行精加工，保證其在使用過程中不發生變形。中繼間的外殼在伸縮時，滑動部分應具有止水性能，可在鉸接處設置2 道徑向調節密封間隙的密封裝置 ，確保頂進時不漏漿，并在承插處設置可壓脂的油嘴，以減少頂進時密封圈的磨損，中繼間的鉸接處設置4 個注漿孔，頂進時可以進行注漿，減小頂進阻力。中繼間殼體外徑與管節外徑相同，可減少土體擾動、地面沉降和頂進阻力。當管道頂通以后，拆除千斤頂及各種輔件，外殼與管節內壁之間的間隙用細石混凝土填充。
7、通風
由于頂進距離較長，管內通風必須高度重視。為了確保管內操作人員供氧充足，防止土層中的有害氣體及機械作業過程中產生的粉塵等危害作業人員健康，本設計采用鼓風與抽風相配合的聯合通風方式。
鼓風風筒的排出口距掘進機小于3m，抽風筒的吸入口距洞口 10～20m，在該系統中，鼓風機和抽風機都安裝在工作井的地面上，兩者間間隔大于10m。該系統的主要特點是通風效果好，且風機都不進入管內，噪聲小，對其他工序的影響較小。通風系統布置示意如下圖：
結語
隨著工程技術的發展,將會出現更為先進的頂管施工工藝及施工機械。頂管施工工藝也會進一步地廣泛應用于我國基礎設施建設的各個領域。采用頂管施工技術,減少了大量的土方開挖量,縮短了工期，減小了對周圍建筑物和周邊居民的影響,當采用沉井作為頂管施工工作井和接收井時，施工結束后可作為檢查井使用，取得了良好的經濟效益和社會效益。
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Abstract: Through summarizing the application of long-range large diameter pipe jacking in hydraulic engineering practice, this paper analyzes the characteristics and applicability of different pipe jacking method, and proposes the measures to solve the common problems in construction, so as to further improve the design and construction level of pipe jacking.
關鍵詞： 大口徑頂管技術；應用；設計；技術措施
Key words: large diameter pipe jacking technology；application；design；technical measures
中圖分類號：TV5 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2014）23-0122-02
0引言
頂管施工是繼盾構施工之后而發展起來的一種地下管道施工方法，它是借助頂推裝置，在工作井內（地下）將管道逐節頂進的非開挖管道施工技術，具有不需要開挖面層而能夠穿越河川、鐵道、公路、地面建筑物、地下構筑物以及地下管線等優點，近年來在我國逐步推廣應用。隨著大直徑、長距離頂管技術逐漸成熟，其在水利工程上也正在逐步采用，但就我省水利工程而言，使用該技術起步較晚，應用實例不多，經驗相對缺乏。鑒于這些情況，總結通榆河送水工程灌河地涵頂管成功的設計和施工實踐經驗，為頂管技術在我省水利工程中應用起到推廣作用。
1工程概況
灌通榆河北延送水工程利用通榆河中段工程和連云港疏港航道，增加一條向連云港市供水的新通道，提升連云港市經濟社會發展的水資源保障能力。灌河地涵位于江蘇省響水縣和灌南縣，設計流量為50m3/s，是通榆河北延送水工程的重要組成部分，其工程任務是將南邊來水通過地涵穿越灌河北送。
地涵位置處灌河河口寬約340m，河底高程-8.0m。其下10m深的范圍內分布了③2重粘土、④粉質粘土、⑤3重粉質砂壤土、⑥1粉質粘土、⑥2粉砂、⑦2重粉質壤土、⑧輕粉質砂壤土層，其中⑤3、⑥1、⑥2、⑦2、⑧土層含砂礓，粒徑一般在1～3cm，少數砂礓盤達20cm，砂礓含量10～20%左右，局部達40%。頂管所穿過的土層主要為⑥1、⑥2、⑦2層。管頂管底局部碰及⑤3、⑧層，頂管主要座落在⑦2、⑧層。⑤3、⑥2、⑧土層具有中等透水性，為承壓含水層，地下水壓力高達20m左右，且受灌河潮位影響。
2工程設計
灌河是無控制的一條天然入海潮汐河道，全長74.5km，它既是沂南地區排水入海的重要河道，又是一條重要的航運通道，因此灌河地涵的設計方案須以灌河不斷流而能順利實施為前提。通過對頂管、沉管以及較為常規的半幅施工方案進行比選，最終選用了頂管設計方案。
地涵主體由上下洞首、收縮（或擴散）段、沉井及內部斜管段、井間主涵管這幾部分組成。地涵斷面詳見圖1。
其中：主涵管長450m，采用4根內徑ϕ3.5m鋼筋混凝土預制頂管，其軸線采用直線布置，頂管間距9m；管中心高程-15.55m，管頂覆土厚度5.0~21.5m。頂管管節長度2.5m，壁厚0.35m，兩端分別預埋鋼套環和鋼環，預留壓漿孔和起吊孔，管節間接頭為F型承插式。
頂管施工的工作井和接收井均為鋼筋混凝土沉井，平面尺寸37×22.5m，井內設縱隔墻1道、橫隔墻3道，共有8個井格，兩沉井的前排（臨河側）井格分別作為頂進井格和接收井格，井格寬度為7.6m～8.0m，長度為9.15m。沉井底板面高程為-18.6m，操作空間高度為0.65m。工作井后排井格內均設兩道傳力隔墻，以使頂推力傳至工作井后井壁。
3頂管施工方法的特點和適用性分析
本工程頂管施工有兩個特點：一是地質條件復雜，頂管范圍內存在幾種不同土質的土層，土層不厚而多有起伏，均含砂礓，各層砂礓含量不一，一般在5%～30%之間，粒徑在0.5～3cm左右，每一層的砂礓分布不均，局部含量達40%。二是存在承壓含水層，地下水壓力高，且受灌河潮位影響。因此不論何種施工方式，都必須以滿足本工程的要求為前提。
頂管施工方法就大的方面來說目前有三種：氣壓平衡式、土壓平衡式和泥水平衡式，這三種方法的工作原理、優缺點以及本工程的適應性分析見表1。
通過以上分析，結合本工程水文、地質條件，實際施工中采取了泥水平衡式施工方法。
4頂管機頭和選型及主要設備配置
頂管機頭選用泥水平衡頂管機，油缸組裝備頂力18000kN，選用雙作用雙沖程等推力油缸6只，每只油缸最大推力3000kN。施工時最大頂力采用裝備頂力的90%，經計算，最大頂進長度約為170m。
由于頂管長450m，屬長距離頂管，為減小頂進力，設置中繼間，中繼間采用二段一鉸可伸縮的套筒承插式結構，長度約2m，外形幾何尺寸與管節相同。中繼間裝備頂力采用15000kN，施工時最大頂力采用裝備頂力的80%，頂進長度約為125m。
輸土裝置采用泥漿泵和管道將泥水輸送至排泥場。
5頂管施工常見問題解決措施
5.1 洞口止水
為了防止頂管機出洞、進洞時井外水土涌入工作井和接收井內，影響頂管施工，同時也為防止頂進施工時壓入的減阻泥漿流失，保證能夠形成完整有效的泥漿套，必須在洞口設置止水裝置。本工程頂進工作井、接收井為砼沉井，洞口為混凝土井壁預留洞，在預埋鋼環上安裝雙層橡膠止水裝置，形成良好的止水效果。
5.2 洞口封門處理方法
洞口封門用低標號砂漿在洞口砌一堵磚封門，再于內側通過預埋在井壁上的螺栓安裝鋼封門，頂管機頭出洞時將鋼封門拆除，用刀盤將磚封門慢慢切削掉，實現安全出洞。頂管機頭進洞時同樣拆除接收井內的鋼封門，然后用機頭將磚封門擠倒或切削掉，一直往里推進，完成進洞。
5.3 注漿減摩措施
為減少土體與管壁間的摩阻力，在頂管頂進的同時，通過頂管機鉸接處及管節上預留的注漿孔，向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道四周形成一個泥漿套，減小管節外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進時的頂力。頂進時，頂管機尾部的壓漿孔要及時有效地跟蹤壓漿，確保形成完整有效的泥漿套。泥漿材料可采用膨潤土。
5.4 糾偏措施
在頂進過程中，頂進軸線和設計軸線經常發生偏差，因此要采取糾偏措施，減小頂進軸線和設計軸線間的偏差值，使之盡量趨于一致。頂進軸線發生偏差時，通過調節糾偏千斤頂的伸縮量，使偏差值逐漸減小并回至設計軸線位置。
5.5 減摩泥漿的固化及洞口接頭處理
頂進結束后進行減摩泥漿（觸變泥漿）的固化，使管節外壁與周圍土層的施工間隙盡快填充固結，減小地面沉降。減摩泥漿（觸變泥漿）的置換采用水泥砂漿或粉煤灰水泥砂漿置換觸變泥漿；置換時利用原有的注漿設備從管節的注漿孔壓注。頂管結束后，管節接口的內側間隙用彈性密封膏密封處理。工作井的洞口接頭處理（井壁與混凝土管節間的空隙），采用壓力灌注C30細石混凝土，在套管上焊接止水環，再以聚硫密封膏封堵。
5.6 對付砂礓的措施
頂管所處斷面存在較多砂礓，對頂管頂進有不利影響，一是堵塞泥水艙進泥口，二是增大迎面阻力和刀盤驅動扭矩，三是增加輸土難度。為此采取了以下措施：將刀盤的進泥口由小開口改為大開口，在上部增加2個排泥口；加大刀盤的驅動功率；輸土采用沙礫泵，增加中間接力泵，加大輸泥管管徑；在進泥管路中加入膨潤土泥漿；改進刀盤上切削刀頭布置和數量，將單層刀盤改為三層刀盤等。
6結語
頂管技術在水利工程中具有避免大面積土體開挖、無需導流和導航、不干擾地面附著物等優點，是一種新型環保的施工技術，與其他施工方法比，有一定的優勢，但也有比較多的缺點，比如施工進度還不夠快，施工受地質的影響大，投資高。隨著我國城市化的發展，機械頂管的發展，他的技術將越來越先進、工藝將越來越完善，應用也一定越來越廣泛。
參考文獻：
[1]余彬泉,陳傳燦.頂管施工技術[M].北京：人民交通出版社，2005:91-141.