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顶管施工范文1
中图分类号： TU74文献标识码： A
引言
在顶管的设计和施工的过程之中，由于原来的地下各类管道拥挤、地面建筑物的环境保护要求以及地质条件的差异等等的原因，顶管路线总是会被迫定为曲线。在这样的情况之下，采用的是盾构机械或者是顶管设施就会使得管节的中心线充分的按照设计的弧线前进的施工技术，称之为曲线顶管技术。是目前应用较多的管道敷设方法，而曲线顶管是顶管工程的前沿技术，解决了直线顶管在基础设施日益完善的城市为了避让障碍物而不得不增设顶管井或甚至在地下对接的问题，大大优化了施工方案。
1、顶管现场平面布置
1.1、顶管工作井来合理的安排龙门吊来负责顶铁吊运以及钢管和地面、井内的吊装工作，在现场之内来设一个临时的堆场，供钢管、周转材料以及其他的半成品等等的堆放，顶管现场会考虑到一定钢管的贮存量。
工作井围蔽之内布置泥浆房、空压机房、水泵房以及试验室、修理间、工具间等等。中央控制、通讯以及自动控制台都在顶进控制室之内。
1.2、工作井内布置
在工作井之内沿着顶管轴线方向在一个临时的后座墙上来安装一个装刚性的后座，环形顶铁、刚性顶铁、导轨以及主顶千斤顶等等顶进设备。工作井边侧的设置之下井扶梯一座供施工人员来上下。管内供电以及工作井之内电力配电箱都位于一个工作井之内。管内的测量起始于平台安装在主顶千斤顶之间的轴线之上，独立和混凝土的底板会互相的连接，并且还得与千斤顶支架进行分离，从而就可以确保顶进的时候测量平台的稳定。
沿着井壁依次的进行安装1.5寸供气管线、供电、4寸供水与出泥管、1.5寸压浆管。井内二侧工作平台来布置顶铁、后座主顶油泵车、泥水旁通装置、电焊机以及配电箱。管内照明采用的是24V低压的照明灯，在每8m的地方就得布置1只。工作井内照明采用高压的水银灯。在其施工的期间在工作井之内以及管道之内应该得配置足够的排水设备，来保障雨季汛期的管道安全。
2、曲线顶管测量技术
测量对曲线顶管的轴线控制是至关重要的。由于在曲线顶管的管内，测量仪器不能与机头通视，而且在顶进的过程之中，整体管道都是处在无规则动态，还会发生旋转的情况。因此我们采用的是人工地下导线测量的方法，在测量的时候，顶管务必得立即停止，在二次测量之间，操作人员虽然没有及时的了解到机头的姿态并进行纠偏，但是还可以充分的满足曲线顶管施工的各项要求。然而采用自动引导测量系统就会显得更加的方便。
该系统是由顶管工作井下一台固定在仪器墩之上的自动全站仪〔T1〕以及固定在井壁之上的二个后视点(PL和PR)所组成的顶管贯通到测量地下导线起始的基准点，按照其连续导线的形式随着顶管顶进的线形与长度，在管道之内固定安置若干台棱镜和自动全站仪(T2、T3)。
由于距离机头最近的全站仪最后测量是固定安置机头之内的棱镜P1、P2的坐标，然后再进行归算，最后求得当前机头位置中心P0的坐标(X、Y、Z)。所有全站仪都和安装在机头之内的工业计算机(IPC)是通过专用双向通讯电缆来进行连接。使得每一台全站仪的测量都按照由IPC机，然后再到IPC机来进行一个数据的处理，还得和设计图的管道中心轴线来及进行比较，在计算机的屏幕之上显示出来机头中心的当前位置，10m内的机头中心轨迹线、机头旋转角、上下偏差以及左右偏差，当前机头位置的测量的时间以及里程。在每测得一次机头的坐标，图形就会刷新一次，机头当前位置图的字体颜色就会改变一次，从而显示出来一个新的值。三台全站仪，每刷新一次其测量的时间大约为4分钟。系统就会周而复始重新来开始进行测量，从而来实现了机头的跟踪测量，真正的做到“随测随纠”，这样就可以在最大程度上来有效地保障顶管的质量并还得大大的提高整体的施工进度，其效果也是非常的明显。
3、轨迹控制与纠偏技术
在顶管施工过程中，随着管节在不断的顶进，顶管轴线也在变化，会使得和设计的轴线产生偏差的情况，所以我们务必得采取纠偏的措施，从而就可以减小其设计的轴线与顶进轴线之间的偏差值，使其可以在最大程度上趋于一致。顶进的轴线在发生偏差的时候，我们可以通过调节纠偏千斤顶的伸缩量，使得其偏差值逐渐的减少并回到所设计的轴线位置。为了正确地导入控制，在出现任何偏差的现象之下，均不允许方向有急剧化地变化。在方向发生过急的情况之下，因其管端的局部根本就无法控制或是集中荷载的强制力，管子本身就会产生一个较为严重的损坏，这一点并不是针对顶管线路最前面的几节管子来说的，对所有的管子其情况是一样的。所以就，务必得在纠偏的时候取一种中间的状态，并且为避免机头后面的管道向设计曲线外侧滑移，纠偏控制应遵循内包络线原则，即实际轨迹在设计曲线的内侧运动。与预定的线路之间偏差越小，所许的控制运动也越小，每次控制的导入必须及时且适中，否则会降低推顶效率及引起地面沉降。管道在进入曲线段的时候，管段之间的顶力传递面是靠向曲线的内侧，因此中继环进入曲线段之后顶力要及时的调正，使得其他管段的传力和中继环的顶力合力中心是一致的。其调正的办法就是曲线外侧的中继油缸要完全的封住，也就是部份油缸不得使用。再就是将停用油缸的数量可以通过其来进行计算。其最为简单的方法就是观测中继环转角有没有变化。转角就会出现增加的现象，其表示的就是要增加停用的油缸，合力的中心还得要靠向曲线的内侧；转角假如减小，其表示的就是停用的油缸太多了，得及时的减少；只有当转角不增不减的是偶，或者是变化不大的时候，我们就可以认为调正是非常的正确。
4、触变泥浆压注工艺
在顶管的过程之中，我们设想在土层和管外壁之间所形成一个完整的环状触变泥浆套，这样一来，土层就不是直接的和管子进行接触。整个管道是飘浮在泥浆套之中的。其结果必然会导致顶进的阻力就会大大的缩小。这样一来我们就可以看出来，注浆工艺对顶管施工，尤其是曲线的顶管施工非常的重要。实际的施工表明了，在一个良好的浆套情况之下，对地表变形的影响和直线顶管以及曲线顶管的顶力是极为相似的，也就是说并没有因为曲线而使得地表隆沉量增大以及顶力增加。
4.1、泥浆的组成与配方
触变泥浆是由水、纯碱、CMC以及膨润土按照一定的比例配方而成的。其中不同的土质，我们应该采用的是不同的配方，才可以充分的满足其不同的需要。膨润土是触变泥浆的关键材料，依据其中的相关资料，作为顶管施工用的膨润土应该选用钠基膨润土，由其拌制而成的浆液，在触变之后的流动性以及静止下来的固化性、胶凝性均比钙基膨润土拌制的浆液要好很多，对土层的与支承的效果好。
4.2、压浆工艺
(1)同步跟踪注浆
因其顶距是比较长的，因此地面泥浆站配制好的触变泥浆，在经过液压注浆泵增压之后，再进入到输浆的总管，将浆液压送到机头尾部的储浆箱之内。再由一台螺杆泵向机尾同步的进行压浆，来充分的确保当掘进机向前的时候，在其后形成的环形空隙就会立即的被泥浆所充填，从而也就形成了一个完整的泥浆环套。
(2)补压浆
管节在顶进过程中，由于有部分浆液流失到土层中去，因此必须利用砼管节上的压浆孔进行补压浆。一般在一节管节顶进结束后，就应进行补压浆。而且还要视每段顶进的阻力情况，随机采取分段补压浆。
(3)洞口处的压浆
顶管工作井制作时，应在预留孔处预埋三至四根注浆孔管，以便在顶管过程中能在井内向洞口环形空隙内压浆。洞口处压浆可以避免管道入土后即被土体握裹的危险。
(4)压浆量与注浆压力
压浆量原则上控制在同步跟踪压浆量为管节外理论空隙体积的3-4倍左右，补压浆量一般为管节外理论空隙体积的2倍左右。
注浆压力值通常是取得了1.0～1.2rH。
(5)曲线段的注浆方法
由于在曲线段的外侧存在法向分力的作用，对土体扰动和摩阻力都会增大，所以当掘进机进入曲线段时，我们增加了对曲线外侧的注浆量，以便形成完整泥浆套。
5、地面沉降控制技术
在顶管推进过程中，引起地层移动的主要因素有：掘进机后面管道外周因注浆填充引起的土体变化、顶管掘进机开挖面引起的土体变化、管道接缝及中继间接缝中泥水流失而引起的地层变化、掘进机纠偏引起的土体变化、管道在顶进中与地层摩擦而引起的地层变化。这些因素引起的地层变化导致土体向开挖面及管道外周移动，从而引起地面沉降。
在对顶进路线设计时，为减小曲线顶管对地面的影响，宜将曲线段设置在顶进方向的末端，即靠近接收井一端，其起始直线段应尽可能长，减少曲线段管节对土体产生扰动。
6、穿越部位浆置换加固
在顶管结束后需用水泥浆液通过注浆孔压入土体内，起到对浆进行置换和对管道周边土体进行加固，以达到对原污水管及其他管段起到更好的保护。
7、曲线顶进过程中的防水措施
在曲线顶管顶进过程中，由于曲线顶管管段受力不均，如受力部位混凝土管恰有质量问题，向下有可能会发生管段破裂情况，从而引起地下水倒灌，为防止地下水倒灌淹没机头，一般计划在顶进线路中均匀设置3-5道坝以减缓水流流速，坝由沙石袋堆砌而成，同时在各坝前安装水泵，预设专用排水管，由专人监控管段漏水情况，发现漏水情况立即启动水泵抽水。
结束语
随着社会的发展，人们环保意识不断加强，城市的规划越来越严格，城市污水处理量越大，需要建设的污水管道不断增加。过去，人们受施工现场条件控制，很多时候很难开挖,或无法穿过河道等困难，污水管道敷设处处受制。随着顶管法的日渐成熟，以上问题可迎刃而解，污水管道的布置可以越来越灵活，可极大满足人们对污水处理的要求。
参考文献
[1]王开运.浅谈曲线顶管施工技术[J].科技致富向导,2013,17:99.
顶管施工范文2
关键词：顶管施工；工艺；技术
由于经济的发展和社会的进步，随之而来的是城镇化转变、地下管道升级，而先前的地下给排水管道已经无法跟上时代的步伐。然而地面上的障碍物特别多，例如街道、建筑、铁路、溪流等。所以顶管施工等非开挖施工技术愈发受到人们的关注。同以往的开挖施工对比，这种非开挖施工不用挖掘地表，还可以穿过各种障碍物。这种施工手段不仅排除了不良季节对施工的阻碍，而且不会由于管道掩埋深度而加大挖土量。由于管道不需要安装必要装置，这就避免了管道沿线对外部环境的污染。因此，顶管施工非常适合运用到城市地下管道建设中。本文将对长距离顶管施工进行介绍，为这门技术的发展贡献微薄之力。
1.顶管施工工艺简介
顶管施工的工艺大致有四种，即土压平衡式、泥水平衡式、气压平衡式和手掘式。然而现在顶管施工工艺被应用最多的是前两种，这两种工艺各有千秋。就口径这点，土压平衡式由于应用螺旋式干出土的方式，管内要有工作者走动以及运送土，一般应用在大、中口径的顶管上；而泥水平衡式应用湿出土的方式，一般应用在中、小口径的顶管上。就地层状况这点，前者一般应用在类别不同的地层，而后者由于出土方式的制约，一般只能应用在软土地层，除非掘进机头有破碎功能的情况下才能够应用在其他地层。
2.顶管施工重要技术要点
2.1顶进的测量和偏差纠正
顶进测量必须设定在测量控制网内，利用天顶仪把后视点置入井里，选取Wild2级经纬仪实施测定。水平测量能够应用水平连通管的方式展开，应用s3水准仪逐步复测校正，就能够把误差降低在20毫米以下。顶进偏差发生的主要原因大致在以下几点：墙后的土质杂乱不均；迎面土的不规则阻力；主顶油缸的后背墙不与顶管轴线垂直或其表面不平；导轨的安装有很大误差；工具管过墙的管轴线同顶进线出现角度偏差；主顶油缸的顶力不够均匀；管外的摩擦力各异。传统的偏差纠正通常是出现管道头部与轴线偏离的状况才开始，可是这种情况下管道已经出现了偏差，管轴线随之产生了相当程度的弯曲，这项工作通常很不容易。故在顶进过程中的方向把控最根本的在于搞好预防控制工作，例如依据顶力不平衡这一问题，提高对顶进系统的监测，就能够避免这一问题，进而能够预防管道偏差。如果施工条件较好，就可以利用计算机进行纠偏工作。将原始数据输入计算机进行处理，并且参照管道偏差轨迹、管道方位与外力平衡等因素，让计算机得出解决办法。偏差纠正工作，利用逐步法，限定每次的纠正量，决不能出现纠偏量过大的情况，以防反向偏差出现。在顶进的全过程都要把偏差一直限制在20毫米以下。
2.2降低顶进的阻力
在顶管施工过程中，管壁和土之间由于摩擦会出现很大程度的阻力，一旦顶推力超过管道的最大承受力，管道就会损坏，所以就想到了利用中继环与触变泥浆作剂来降低阻力的方法。触变泥浆的工作原理是管道外部空间包围着触变泥浆产生的泥浆环套，既降低了土层对管道的垂直压力，又由于泥浆的浮力功能而降低了管道对下面土层的正压力。由于泥浆处在流动湿润状况，就使之呈现湿润摩擦，这种摩阻状态的摩擦系数很小。触变泥浆使得摩擦系数有着5到25倍的变化，它的降低阻力成效能够在百分之五十到六十之间。触变泥浆是水和膨润土混合制成的，其配比是8：1。泥浆通过搅拌注入储浆箱，利用注浆机通过管道传输到混凝土管的注浆孔，与土体结合转变成泥浆套。中继环的修复工作中，就要天天持续补浆。
2.3管道内部空气达标
如果顶管的顶进时间很长，工作人员在里面需要足够的氧气，而管道内部的含氧量不够高，时间一长就会使工作人员由于缺氧而出现健康问题。在修理或者拆除中继环工作中，堵漏所选取的材料受热会产生有毒气体。要想确保管道内部空气达标，可利用二路供气，使工具管的空气符合国家规定，氧气含量达到百分之二十一，相对湿度控制在百分之七十以下。假如管道太长，就在其头部装配接力抽吸式风机保证管道内部空气达标。
2.4平衡局部气压
顶管在顶进过程中，会由于正面挤压力不能达到阻止坍方的强度，就很可能出现正面坍方。这不但会加大出泥量，而且会使得地面出现沉降、管轴线出现弯曲，就会给纠偏工作制造很多麻烦。想要消除这个问题，在施工过程中要平衡局部气压。局部气压的强度要根据实际情况设定，通常土层以不坍方为基准。
2.5控制地表沉降
当顶管顶进的时候，地层会被影响，土体会有损失，随之地表会出现下降。要想确保地表建筑足够安全以及管道内部顶进机器的运行，一定要控制地表沉降。一般可凭借相关部门规定的最大沉降量，通过计算来检测地表沉降量是不是符合规定。然而先前的顶管施工经常会出现土体流入洞中以及水土流失使得地表出现很大沉降。想要降低出现这种情况的概率，可使用以下手段减少地表沉降：利用黏土、变熟石灰、水和水泥混合搅拌形成砖坯，分层加入穿墙管；工作井内外都实施压密注浆；使用外套或止水栅栏。
顶管施工范文3
关键词：市政工程；顶管施工；工艺
引言
随着城市建设的不断发展，市政施工技术水平不断提高，顶管施工技术在施工中的应用也越来越广泛。顶管施工技术的出现，解决了市政施工中建设项目中频繁开挖对城市正常的生活秩序的影响。顶管施工技术的工作原理为，通过在地面上开挖工作井与接收井，将管道从工作井预留口利用顶推机械穿越地下土层到达接收井预留口的施工作业。由于顶管法施工作业的信息化及自动化，因此在市政施工中具有快速高效安全的特点，具有广阔的发展及应用前景。
1顶管施工工艺概述
1.1工作坑施工工艺
顶管施工工作坑的开挖位置需要综合考虑多方面因素，如检查井设计位置，设备材料运输，排水以及渣土转运等因素确定。工作坑的开挖断面则根据施工现场实际环境以及管道尺寸，顶管机具大小，下管以及出土方式、支撑条件，土质及地下水位情况等各种因素合理确定，必须保证工作坑具有合适大小的工作面。对于土质较差的情况下，工作坑的施工一般采用搅拌桩作为围护结构同时起到止水帷幕的作用，工作坑采用挖空成井，进而进行垫层，集水井以及内衬墙等施工作业。
1.2顶管设备安装
顶管施工的主要顶进设备包括导轨、高压油泵、顶铁以及起重设备等。
（1）导轨。顶管施工作业均需要安装导轨，通过调节控制导轨中心位置以及高程，确保顶进管道的位置及高程符合设计要求。导轨需要安装在地基稳定的枕木上，其坡度设置应与管道设计坡度相符。导轨轨间距计算公式如下：
A=2(D-h+e)0.5*（h-e)0.5
式中：
A-两导轨内间距（m）
D-管道外径（m）
h-导轨高度（m）
e-管外底距基础面的距离。
(2)千斤顶与高压油泵。安装千斤顶在时，需要将其固定在支架上,其位置应与管道中心垂线对称,以确保合力的作用中心点位于管道中心垂线上。高压油泵的选用应与千斤顶相配套，通过电动机动力带动油泵，将油泵与千斤顶的进油管在一起并联，以使其与千斤顶的出力以及行程相一致。
（3）顶铁及护铁。顶铁需要具备足够强的刚度，对于拼装式顶贴，接触面必须垂直，且轴线应与管道轴线平行。目前顶铁大多数选用选用矩形端面形式，顶铁结构形式为槽钢与工字钢焊接而成的型钢。管口与顶铁需要设置缓冲衬垫,对于顶推力过大或者管道顶进长度过大，接近管节材料的容许抗压强度,在管口位置必须增加环形或U形顶铁，以确保管道整体安全，形成对管口端面的保护，使其受力均匀。
（4）起重吊装设备。起重吊装设备的选用应结合实际施工负载情况确定，在起重吊装设备施工作业前，检查起重设备的制动性能，保证吊装荷载在其负载范围之内。只有检查合格后，起重吊装设备方可进行下管作业。
1.3顶管施工作业
顶管施工的工艺流程主要为首先进行作业前的测量放样，进而工作坑作业，带顶管设备安装完成后，开始顶管施工，顶进至接收井位置后，进行回填加注泥浆作业。
（1）顶推力计算。顶管的推力主要是顶管施工中管道受的阻力，其计算公式如下所示：
F=F1+F2F1=×D2/4×PF2=S×L×f
式中：F-顶管推力，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)，F2-管壁摩擦阻力，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)。
（2）顶进施工。首节管道下吊至导轨后，测量期中心以及前后端管底高程是否符合设计要求，满足要求后顶进施工。由于首节管道有工具管的作用，必须保证顶进方向与高程的精确。对于土质较好的情况，管前挖土超过管端30-50cm，顶进施工初期应缓慢匀速进行，待接触部位彻底密合之后，按施工设计施工速度顶进。在顶进过程中，如果高压油泵压力突然增高，应及时停止检查。施工作业的挖出土必须及时清理，确保顶进推力限制在较小范围内。在顶进施工过程中，对顶进方向实时监测，出现倾斜以及移位情况的，及时进行测量与矫正。纠偏校正实施时应缓慢进行，对管节偏移逐步复位，一般采用采用顶进工具头自身纠偏的方法，如果经过测量，工具头的倾斜或者偏位趋势已得到控制且逐步稳定时，应该继续保持纠偏力度顶进。
2顶管施工作业管理措施
2.1质量管理措施
针对市政顶管施工作业，首先应建立完善的质量管理体系，明确质量管理职责。顶管施工作业开始前，整理施工区域的地质勘察资料，根据顶管施工作业范围内的地质水文情况，制定相应的施工质量控制措施，对于钢筋以及水泥等建筑原材料，加强检验检测，把好施工材料关。计算分析管节以及承压环顶进不同阶段的受力稳定性，并通过制定一系列措施是顶管施工均匀稳定进行，在施工过程中，加强对管节的的检测，避免管道出现裂缝及变形情况，施工过程中避免管道倾斜以及移位，如有倾斜及时纠正，确保顶管施工位置的准确。
2.2安全管理措施
加强施工现场安全教育，防止工程事故的发生。加强施工作业人员基本安全防护知识，提高技术水平，施工作业严格按照操作规程，制定应急排险措施。在工作井上部设置安全平台，井口应高于地面并设置安全护栏,防止杂物落入，如果工作井内进行立体交叉施工作业，必须设置设安全防护网以及安全挡板，施工作业过程中，实时检查地基稳定性，避免发生事故。机械设备的操作必须持证上岗，符合操作规程，施工用电做好指示标识，定期开展安全检查。
顶管施工范文4
关键词：工作原理；特点；顶管施工；应用
0 引言
随着我国城市化进程不断加快，城市地下管线扩建、改造工程量不断增加；采用非开挖铺设管道的技术越来越受到人们的关注,由于其不需要开挖地面，交通不断行，对周围的环境影响能减少到最小，在繁华都市的工程建设中，顶管技术独具优势。因此，在许多领域，非开挖技术，受到越来越广泛地采用。本论文主要讨论在顶管施工过程中出现的技术问题，值得施工技术人员重视，并以此和同行共享。
1 顶管施工发展及工作原理
顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、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。
2 顶管施工的特点
2.1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，对于顶管施工来说是非常关键的。
2.2顶管法又称为非开挖管道敷设技术，与传统的"挖槽埋管法"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。
2.3顶管施工技术优点是不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不影响交通；不破坏环境；施工不受气候和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低；其主要缺点是施工技术难度较高，需要详细的工程地质和水文地质勘探资料。
3 顶管施工技术应用
3.1顶进管的选择顶进管一般选用钢筋混凝土管，如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋混凝土管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋混凝土的标准和技术规程。
3.1.1 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混凝土管的配筋及壁厚，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。
3.1.2 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。
3.2顶管施工的前期准备
3.2.1 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。
3.2.2 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。
3.3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。
3.3.1 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。
3.3.2 顶管施工工序⑴ 穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安装穿墙止水装置，主要技术施工措施如下：①穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；②为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；③穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；④闷板开启后迅速推进工具管，同时做好穿墙止水。⑵ 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。⑶ 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。⑷ 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。
顶管施工范文5
关键词：顶管工程;技术措施;施工控制
1 工程概况
某城市引水工程，采用顶管法施工，管径为φ3200mm，平均埋深为9.5～10.0米。顶管工程长度约140m。该区域地下水位较高，最高可达2m左右，土质含粉质比较高，普遍含钙质结核并夹粉砂薄层，各层土体饱和度在90～100％之间，含水量大，压缩性高，属于典型的软土地质条件。该顶管工程具有顶进口径大、顶管埋置深、地质条件差、穿越地下管线多和施工环境复杂等几大特点，对顶进施工的控制要求比较高，顶进过程的施工控制是整个工程非常重要的环节。
2 主要技术措施
针对顶管施工中容易出现的顶力不足、方向失控和局部坍塌等问题，在该工程中从设计和施工控制的角度采取了一些对策。
2．1 修筑工作井
沉井法是工作坑支护结构中1种比较经济、安全、解决挡土止水非常有效的技术措施，由于该工程穿越交通繁忙路段，提高了工作坑制作时的周边道路环境的安全性。在粘质土或紧密土中，刃脚下的土不易向中央塌落，则配以射水管松土，或者利用水工在水下用高压水枪和铁铲将土挖松，用空气吸泥机吸泥并抽出，通过沉砂池沉淀过滤排入下水道。在下沉过程测量人员用水准仪保持观察，随时指导沉井下沉，及时纠偏，保证均匀下沉。
2.2 穿墙
穿墙是顶管施工的主要工序，包括打开穿墙钢封门，将工具管顶出井外，安装好穿墙止水几个过程。穿墙后工具管方向的准确程度将直接决定了管道的方向，也会影响到管道拼接工作。及时将工具管顶人接收井内预制安放的平台上；将首节管顶人接收井，在接收井内露出的长度必须符合设计要求；按设计要求封堵首管与接收井之间的空隙。
2．3 纠偏与导向
顶管顶进过程中，发生管道偏离设计轴线时必须利用一定的机构来调整管端方向，主要控制顶进方向和高程。该工程的顶进作业中，加强了顶进系统的检查和监控，基本消除了顶力不平衡的现象，很大程度上防止了管道的偏位。
顶进过程中，在管道中心线、工作井与建立地面、地下结构物间建立了测量控制系统，控制点设在不易扰动、视线清楚、方便校核的地方，并加以保护，必要时每点增设两个以上便于校核的攀线桩。测量仪器架设在工作井后部，仪器支架保证水平牢固，其上设置棚架保护，测定轴线偏差采用激光经纬仪，测定标高采用水准仪。
顶管施工中为保证施工精度，还加强了对测量系统控制，掘进机出坑前认真测定工具管刃El的轴线和标高，并调整至规范允许范围以内，做好原始记录。交接班时交清本班的测量记录，仪器对中情况，并交清管道轨迹和纠偏趋向，便于接班班组施工作业。每个顶程结束后进行全线复测、绘制管道顶进轨迹图(含高程、方向、顶力曲线)。
施工测量时一旦发现顶进偏差，随时采取纠正措施。顶进纠偏采用调整正面开挖部位范围和深度的方法，也采用了调整纠偏千斤顶的办法进行编组操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩的方法，反之亦然。对于高程和方向同时发生偏差，先纠正偏差大的一项。若偏差超过质量标准规定，应停止顶进，研究有效措施，经处理后再继续顶进作业。
2．4 局部气压平衡
顶管在流砂层和流塑状态的土层顶进，有时因正面挤压力不足以阻止坍方，则易产生正面坍方，不仅增加出泥量，还可能造成地面沉降，管轴线弯曲，给纠偏带来困难。为解决这类问题，在顶进施工中采用局部气压平衡的原理，局部气压的大小视具体情况而定，一般土层以不塌方为准。
2．5 触变泥浆减阻
为减少长距离顶管中管壁四周摩阻力，在管壁外压注触变泥浆，形成一定厚度的泥浆套，使顶管在泥浆套中顶进，以减少阻力。若压浆技术得当，压浆管分布合理，膨润土质量好，摩阻力可大为降低。触变泥浆由膨润土和水搅拌而成，配合比为1：8，膨润土：CMC＝30：1，主要物理力学指标如表1。
泥浆经搅拌后存入储浆箱，通过注浆机经管道输送至混凝土管注浆孔，注入土体形成泥浆套。注浆管节分为四孔出浆的A型管和三孔出浆的B型管两种，间隔布置。注浆管节分布如图2。
顶力在控制值之内十分重要。若顶力过大，会带来一系列问题，各方面的控制都会困难，故膨润土泥浆压浆绝不可轻视。每段顶完后，用掺人适量粉煤灰的水泥砂浆置换触变泥浆，置换后管道上的注浆孔封闭严密，并将全部设备清洗干净。
2．6 顶管机顶入接收井
在顶进接近接收井前，先将接收井施工好等待顶管机的接收。当顶进到接收井边三排搅拌桩时，须放慢顶进速度，等顶管机慢慢切削搅拌桩体，形成一个较完整的止水孔，否则会因推进过快使预留孔前的搅拌桩体破坏不能形成止水孔，严重时损坏顶管机或顶力剧增使管节破裂而无法完成接收顶管机。穿墙时，要防止井外的泥水大量涌入井内，严防塌方和流砂，因此必须做好洞口止水环节。首先在预埋钢盒上焊接钢套环（法兰），然后在套环上安装25mm厚橡胶法兰，用10mm厚钢压板通过M20螺栓压紧，详见图示。当发现有地下水和泥砂流入工作井内时，可以收紧橡胶法兰和压板上的螺栓，达到止水效果。
2．7 其他技术措施
在顶管施工中，还重点加强了以下几个方面的工作，如管道的顶进如果遇到不稳定流砂及淤泥层，在流砂性质的土层和淤泥质，这类不稳定性土层中，采取如下措施：少出土、多顶进、不抽水，保持流砂及淤泥层的稳定；顶管施工遇到石块、坚土时，为了防止刀盘磨损过大，导致顶管失败，所以根据地质和管道长短情况，必须对刀盘进行加固处理，加密合金头刀齿。
3 效果评价
该引水工程，竣工验交经检测各项技术标准均符合设计规范要求。
(1)顶管轴线偏差在30mm 以内，高程控制在20mm 以内，线路面总沉降量在±5mm 以内，各类市政管线未受到任何影响。
(2)施工进度快，有效减少土方填挖量，施工总用时为188天。
(3)对既有公路、桥梁、建筑物扰动很小，未影响到既有建筑物和构筑物的使用。
(4)地下施工噪声低，土方和泥浆集中排放，对环境的破坏很小。综合来看，在大口径顶管施工中采用上述几个方面的技术措施具有良好的经济效益和社
顶管施工范文6
关键词：顶管技术； 市政工程； 应用； 施工工序
中图分类号：TU99文献标识码： A
顶管技术是属于非开挖技术的一种， 非开挖的意思就是利用安全和经济的方法来进行施工，少挖和尽量不开挖来替换或者进行打下管道的铺设。这种技术随着优点众多已经在国外大量使用， 国内也开始逐渐使用。 本文以顶管技术在实际操作中的技术问题进行举例讨论， 希望施工人员注意， 并且和同行共同探讨。
1 顶管施工的特点
顶管法相比开挖敷设拥有众多优点， 它不需要挖开地面便能够到达地下所以它又叫做非开挖管道敷设技术。它不但能够减短工期降低成本还能减小噪音污染， 降低粉尘， 减少对施工地区路面的破坏和对该地区的交通干扰，属于真正的无污染、高效率的施工技术。因为顶管施工在实践操作中具有多方面优点，所以自市政管线工程中得到大量的运用。总体来说， 它的优点是： 施工面从点变成到了线， 缩小了占地面积； 在施工的同时不会再对交通产生干扰；不再给施工城市人们的出行和生活带来困扰；不会损坏现有管道和建筑物： 可以在很深的地下或水下敷设管道，可以安全穿越铁路、 公路、 河流、 建筑物， 减少沿线的拆迁工作量， 降低工程造价。
2 顶管技术施工应用分析
2.1 顶进管的选择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。顶进管直径的选择：通常情况下顶进管的直径选择先要确定工程的性质和工程的需要来选取顶进管内径然后分析顶进管所受的荷载来进一步确定砼管的配筋及壁厚从而可以确定了顶进管的外径。通常情况下管内径要大于 500mm，因为在顶管工程的地面上还需要一些挖土工人。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， 但是也拥有一定的缺点伴随着管的长度不断地增加，万一管和原来的路线出现了偏差，要使它回到原定路线中去会造成很大的困难比使用短管要困难的了。所以通常情况下建造顶压坑的同时要加大它的长度所以造成挖坑、 支护、 回填、 修复的花销也随之增加了许多。
2.2 顶管施工的前期准备现场平面布置：在进行施工要前期进行要进行一系列的布置列如是起重设备、 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；项管机进、 出洞处以及后靠土体加固：为确保顶管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、 出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、 出预留洞导致泥水流失， 并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失，必须在工作井安装止水装置。
2.3 顶管施工的工艺顶管施工通常又被称作是顶进法施工，它是用顶进设备将预先预备好的椭圆形或圆形构造物慢慢的顶入路基中去，用来构造通孔。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。顶管井的设计顶管井有两种不同的类型，分别是工作井和接收井。顶管井的建造结构拥有很多类型但是通常是使用钢筋混凝土结构。工作井又有着单孔井和单排孔井的结构形状。前者的形状有很多类型例如：圆形、正方形和矩形， 而后者一般都是矩形， 不同的形状拥有不同的结构受力性能从高到低是圆形到正方形到矩形。顶管施工工序穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外， 并安装穿墙止水装置， 主要技术施工措施如下：1）穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时性阻水挡土作用；2)为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度， 工作井工具管穿墙前，对穿墙管外侧采取注浆固结措施；3)穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施：4)闷板开启后迅速推进工具管， 同时做好穿墙止水， 本工程采用止水法兰加压板， 中间安入 20ram 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。顶管出洞：在顶管作业作业中顶管出洞是一个很重要的技术问题，顶管出动的意思是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。注浆减阻：在项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，减少项进阻力的作用。在施工中， 首先对顶管机头尾部压浆， 并要与顶进工作同步，然后在中续问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。顶管纠偏：纠偏通常是指机头方向和预先的设计轴线出现了部分误差，通常使用纠偏千斤顶来使机头端面的方向产生改变来解决问题，管道向右侧偏差千斤顶便左伸右缩， 反之亦然。
3 顶进管在膨润土悬浮浪中受到的浮力
不管悬浮液层的厚度是有多么小，只要保证顶进管在整个圆周上面是被膨润土悬浮液包围着的，那么浮力定律就会对它产生效果。 在使用钢筋混凝土管的情况下， 产生浮力是管子本身重量的 1．4 倍。这样， 只要通过正确地压入膨润土悬浮液，从而在土层中围绕顶进管形成一个支承环带，并保持悬浮液压力等于土压力，于是管子就会在膨润土悬浮液中漂浮起来。为此必需的前提在于悬浮液应是液体状态的，亦即呈现为表观流限相应较低的溶胶状态。在悬浮液的膨润土含量低到接近运动状态下的稳定极限时，这个条件便能得到满足。在和管外壁摩擦中浮力可以降低摩擦力，这样就降低了管的底部因为本身质量而产生法向力。这个优点将对长距离推顶中的直径管子造成非常有利的影响。
4结语
城市随着时代的发展在不断变迁，在有些工程项目中开槽技术已经逐渐被顶管技术所取代。顶管技术由于拥有众多优点而成为市政工程中的重要技术组成部分，特别是在土地深处管径较大的工程和拥有众多交通要道的城市中更为突出。所以随着城市的发展顶管技术也要不断的完善和进步， 加长管道、加粗管径、管道中粗直交替这势必是顶管技术的下一个发展目标。 抓住机会， 提高技术和施工水平完善漏洞，争取早一步和国际水平接轨。
参考文献
