【頂管(guan)施(shi)工】頂管(guan)施(shi)工方案(an) 頂管(guan)施(shi)工工藝詳解

頂(ding)(ding)(ding)管(guan)(guan)施(shi)工(gong)就是非開挖施(shi)工(gong)方法，是一(yi)種不開挖或者少開挖的(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)埋設(she)施(shi)工(gong)技(ji)術。頂(ding)(ding)(ding)管(guan)(guan)法施(shi)工(gong)就是在工(gong)作坑(keng)(keng)(keng)(keng)內借助于頂(ding)(ding)(ding)進(jin)設(she)備產生的(de)頂(ding)(ding)(ding)力(li)，克服管(guan)(guan)道(dao)(dao)與周圍土(tu)壤的(de)摩擦力(li)，將管(guan)(guan)道(dao)(dao)按設(she)計的(de)坡度頂(ding)(ding)(ding)入(ru)土(tu)中(zhong)(zhong)，并將土(tu)方運走。一(yi)節(jie)管(guan)(guan)子完(wan)成(cheng)頂(ding)(ding)(ding)入(ru)土(tu)層(ceng)之后(hou)，再下第二(er)節(jie)管(guan)(guan)子繼續頂(ding)(ding)(ding)進(jin)。其原理(li)是借助于主頂(ding)(ding)(ding)油缸及管(guan)(guan)道(dao)(dao)間(jian)、中(zhong)(zhong)繼間(jian)等推(tui)力(li)，把工(gong)具管(guan)(guan)或掘進(jin)機(ji)從(cong)工(gong)作坑(keng)(keng)(keng)(keng)內穿過土(tu)層(ceng)一(yi)直(zhi)推(tui)進(jin)到接(jie)收(shou)坑(keng)(keng)(keng)(keng)內吊起。管(guan)(guan)道(dao)(dao)緊隨工(gong)具管(guan)(guan)或掘進(jin)機(ji)后(hou)，埋設(she)在兩坑(keng)(keng)(keng)(keng)之間(jian)。

工程技術

非開挖工(gong)程技術徹底解(jie)決了管道(dao)埋設施工(gong)中對(dui)城(cheng)(cheng)市(shi)建筑物(wu)的破(po)壞和道(dao)路交通(tong)的堵塞(sai)等難(nan)題，在(zai)穩定土(tu)層和環(huan)境保護方面凸顯其(qi)優勢(shi)。這對(dui)交通(tong)繁忙(mang)、人口密(mi)集、地面建筑物(wu)眾多(duo)、地下管線(xian)復雜的城(cheng)(cheng)市(shi)是非常(chang)重要的，它(ta)將為城(cheng)(cheng)市(shi)創造一個潔凈、舒適和美(mei)好(hao)的環(huan)境。

非開挖技術是近幾年才開始頻繁使用的一個術語，它涉及的是利用少開挖，即工作井與接收井要開挖，以及不開挖，即管道不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換，頂管直徑DN800—4500。通過工(gong)作井(jing)把要(yao)頂進(jin)的管子頂入接收井(jing)內，一個工(gong)作井(jing)內的管子可在地下穿行1500米以(yi)上，并(bing)且還能曲線穿行，以(yi)繞開一些地下管線或(huo)障礙物。

它的技術(shu)要點(dian)(dian)在于(yu)糾(jiu)正(zheng)管子在地下(xia)延伸(shen)的偏差。特別適用于(yu)大(da)中(zhong)型管徑的非(fei)開挖鋪設。具有經(jing)濟、高(gao)效，保護環境(jing)的綜(zong)合功(gong)能。這種(zhong)技術(shu)的優點(dian)(dian)是：不(bu)開挖地面；不(bu)拆遷，不(bu)破壞(huai)地面建筑(zhu)物；不(bu)破壞(huai)環境(jing)；不(bu)影響(xiang)管道的段差變形；省時、高(gao)效、安全，綜(zong)合造價(jia)低(di)。

該技術在(zai)我國沿海經濟發達地區廣(guang)泛用(yong)于(yu)城(cheng)市地下給排水管(guan)道(dao)(dao)(dao)、天然氣石油管(guan)道(dao)(dao)(dao)、通訊電纜(lan)等各種(zhong)管(guan)道(dao)(dao)(dao)的非開(kai)挖(wa)鋪設。它能穿越公路、鐵(tie)路、橋(qiao)梁、高山、河流、海峽(xia)和(he)地面任何建(jian)筑物(wu)。采用(yong)該技術施工，能節約一大筆征地拆遷費用(yong)、減少對環境(jing)污(wu)染和(he)道(dao)(dao)(dao)路的堵塞，具有顯著的經濟效(xiao)益和(he)社會(hui)效(xiao)益。

工作井

頂(ding)進井、接收井。

類型

手掘式(shi)、擠(ji)壓式(shi)、泥水(shui)平衡式(shi)、三(san)段兩鉸(jiao)型水(shui)力挖土(tu)式(shi)、多(duo)刀盤(pan)土(tu)壓平衡式(shi)。

工作原理

頂管(guan)(guan)(guan)施(shi)工(gong)是繼盾構(gou)施(shi)工(gong)之后而發展起來的(de)一種地(di)下管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)施(shi)工(gong)方法(fa)，它不需要(yao)開挖面層，并且(qie)能夠穿越(yue)公路、鐵道(dao)(dao)、河川、地(di)面建筑物(wu)、地(di)下構(gou)筑物(wu)以(yi)及(ji)各種地(di)下管(guan)(guan)(guan)線(xian)等(deng)。頂管(guan)(guan)(guan)施(shi)工(gong)借助于(yu)主(zhu)頂油缸及(ji)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)間中繼間等(deng)的(de)推力，把(ba)工(gong)具管(guan)(guan)(guan)或掘進(jin)機(ji)從工(gong)作井(jing)內(nei)穿過土層一直推到接收井(jing)內(nei)吊起。與此(ci)同時，也就(jiu)把(ba)緊隨(sui)工(gong)具管(guan)(guan)(guan)或掘進(jin)機(ji)后的(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)埋(mai)設(she)在兩井(jing)之間，以(yi)期實現非(fei)開挖敷設(she)地(di)下管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)施(shi)工(gong)方法(fa)。

分類

在頂管施工中最為流行的有三種平衡(heng)理論(lun)：

氣壓平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)、泥水平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)和土壓平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)理論。

頂(ding)管施(shi)工最突出的(de)(de)特(te)點就是適應性問題(ti)。針對不(bu)同的(de)(de)地(di)質情(qing)況、施(shi)工條件(jian)和(he)設(she)計要求，選(xuan)(xuan)用與之適應的(de)(de)頂(ding)管施(shi)工方式，如何正確地(di)選(xuan)(xuan)擇(ze)頂(ding)管機和(he)配套輔(fu)助設(she)備(bei)，對于頂(ding)管施(shi)工來說將(jiang)是非常關鍵的(de)(de)。

施工工藝

1、機頭選型：

根(gen)據地質報告，并結合本(ben)公司的施工經驗，頂管機頭(tou)(tou)決(jue)定(ding)采用氣壓(ya)平衡網格（水沖）式機頭(tou)(tou)進行施工。該(gai)機頭(tou)(tou)在頂進過(guo)(guo)程中，通過(guo)(guo)氣壓(ya)平衡正(zheng)面土壓(ya)穩定(ding)機頭(tou)(tou)，減少外(wai)部土體對周圍地面的影響(xiang)。

2、頂進設備及頂進工藝

（1）主頂：

采用4臺200噸/臺千斤頂作(zuo)(zuo)為主(zhu)頂(ding)，千斤頂(ding)行程為1.4米。千斤頂(ding)動力(li)由油泵提供(gong)。千斤頂(ding)后(hou)端用(yong)道木和分(fen)壓(ya)環(huan)將(jiang)反力(li)均(jun)勻(yun)作(zuo)(zuo)用(yong)于工作(zuo)(zuo)井，前(qian)端頂(ding)進分(fen)壓(ya)環(huan)，頂(ding)鐵將(jiang)頂(ding)力(li)傳至管(guan)節。分(fen)壓(ya)環(huan)制(zhi)作(zuo)(zuo)具有足夠的(de)剛性(xing)，與管(guan)端面接觸相對平整(zheng)，無變形。

（2）中繼間：

在(zai)長(chang)(chang)距離頂(ding)(ding)進過(guo)程中，當(dang)頂(ding)(ding)進阻力超(chao)過(guo)容許總頂(ding)(ding)力時(shi)(shi)，無法一(yi)次達到頂(ding)(ding)進距離時(shi)(shi)，須設置中繼(ji)間分段(duan)接力頂(ding)(ding)進。本頂(ding)(ding)管工(gong)程在(zai)頂(ding)(ding)進長(chang)(chang)度(du)超(chao)過(guo)100米時(shi)(shi)，考慮在(zai)機頭后(hou)設置一(yi)只中繼(ji)間，并(bing)采用觸變泥漿(jiang)注漿(jiang)工(gong)藝。

中繼間(jian)(jian)由前(qian)殼(ke)體、千(qian)斤頂(ding)及后(hou)殼(ke)體組(zu)成。前(qian)殼(ke)體與前(qian)接管(guan)連接，后(hou)殼(ke)體與后(hou)接管(guan)連接，前(qian)后(hou)殼(ke)體間(jian)(jian)為承插式連接，兩者間(jian)(jian)依靠橡(xiang)膠止水帶密封(feng)，防止管(guan)道外水土和漿(jiang)液倒流(liu)入管(guan)道內。

每只中繼間(jian)安裝10個、每個頂(ding)力為30噸的千(qian)斤頂(ding)，千(qian)斤頂(ding)沿圓(yuan)周均勻(yun)布(bu)置。千(qian)斤頂(ding)的行程為28厘米，用扁鐵制成的緊固件將其固定在前殼體(ti)上。鋼殼體(ti)結(jie)構進行精(jing)加工，保(bao)證其在使用過程中不(bu)發生變形。中繼間(jian)殼體(ti)外徑與管(guan)節外徑相同，可減(jian)少(shao)土體(ti)擾動、地面(mian)沉降(jiang)和頂(ding)進阻力。

當管(guan)(guan)道頂(ding)通以后，拆(chai)除千(qian)斤頂(ding)及各種輔件，外(wai)殼與(yu)管(guan)(guan)節內壁之間(jian)的間(jian)隙用細石混(hun)凝土填充。

（3）接口：

管(guan)節(jie)接(jie)(jie)口主要由(you)外(wai)套環(huan)(huan)（鋼套環(huan)(huan)）橡(xiang)膠止水帶(dai)和(he)軟土襯墊組成。鋼套環(huan)(huan)在加工(gong)處(chu)至現(xian)場(chang)運(yun)輸吊裝(zhuang)過程中不能變形，接(jie)(jie)口不損(sun)壞，以確保管(guan)節(jie)在對接(jie)(jie)過程中，橡(xiang)膠帶(dai)不移(yi)位(wei)、不翻轉，確保管(guan)節(jie)的密封性。同時，鋼環(huan)(huan)套在進場(chang)前(qian)還必須做(zuo)好防(fang)腐處(chu)理。

橡膠止水帶應保持清潔、無油污，并存放在陰暗處，防止老化。施工中，將橡膠止水帶用強力膠水粘貼于混凝土管口凹槽處，并粘貼牢固，在管節對接前涂無腐蝕性潤滑油以減少摩阻，防止止水(shui)帶翻轉、移(yi)位和斷裂(lie)。

軟木襯墊采用多(duo)層膠(jiao)合板（厚度(du)1cm左右），將(jiang)其夾于前后管節鋼套(tao)環間(jian)，以均勻管節間(jian)的(de)相互作(zuo)用力，減少(shao)接口(kou)(kou)損壞(huai)。管道頂(ding)通后，管道須作(zuo)內接口(kou)(kou)處理，將(jiang)管節間(jian)的(de)膠(jiao)合板鑿(zao)至同(tong)樣深度(du)（深度(du)2～3cm即可），并用瀝青彈性嵌縫(feng)膏或水(shui)泥(ni)砂漿抹平。

（4）注漿工藝：

在長距離（大于100米）管(guan)道頂(ding)進過程中(zhong)，必須采用注漿(jiang)工(gong)藝，利用觸變泥漿(jiang)套減少頂(ding)進過程中(zhong)管(guan)壁與土(tu)體之間的磨擦力，并填充流失的土(tu)體，減少土(tu)體變形(xing)、沉降和隔水。

觸(chu)變泥(ni)漿(jiang)(jiang)由膨(peng)潤土和水攪拌(ban)而成(cheng)(cheng)，配合比為(wei)1：8。觸(chu)變泥(ni)漿(jiang)(jiang)經攪拌(ban)后(hou)存入儲漿(jiang)(jiang)箱，通過注漿(jiang)(jiang)機(ji)經管(guan)道輸送至混凝(ning)土管(guan)注漿(jiang)(jiang)孔，注入土體形成(cheng)(cheng)泥(ni)漿(jiang)(jiang)套。