顶管施工技术总结

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顶管施工技术总结范文第1篇

Abstract： In the gas pipeline laying process of Beijing which is a mature metropolis， due to various unforeseen factors， such as the complexity of other underground pipelines， the open construction can not be specified during construction. Therefore， in the laying process of city gas pipeline， trenchless technology is widely used to the actual construction of project. Based on the status of gas pipeline in Beijing， this paper summed up the pros and cons of pipe jacking， pipe ramming and directional drilling trombone， and analyzed the selection cases in actual project， in order to select the most suitable trenchless technology construction program.

关键词： 非开挖技术；顶管；夯管；定向钻拉管

Key words： trenchless technology；top tube；pipe ramming；directional drilling trombone

中图分类号：TU996.7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）08-0130-03

1 非开挖技术简介

非开挖施工，在实际施工中一般泛指，由于受到地形、地质及其他因素制约，无法进行明开槽施工的条件下，进行的在基本不破坏原有地表特征，而在地表相应深度以下进行的施工。非开挖施工技术是指利用各种岩土钻掘的设备和技术手段，在地表不开挖沟槽的条件下，铺设、更换各种地下管线的施工技术，国外叫做Trenchless technology 或 No-Dig。

1.1 非开挖技术的分类 非开挖技术包括管线的铺设、修复、更换和探查四个领域（图1）。

1.2 非开挖技术的优点 与传统的挖槽铺管的施工方法相比，非开挖施工具有以下主要优点：

①非开挖施工不阻断交通，不破坏道路和植被，无污染，无噪音，因而可以避免造成扰民问题、交通干扰问题，以及对环境建筑基础的破坏影响。②在开挖施工难以进行或根本不允许进行的情况下，采用非开挖技术可使管线施工成为可能，并且可将管线设计在施工工程量最经济合理的地点穿过。③减少了开挖施工的地下作业工程量，减小了在高地下水环境下作业的施工难度，增大了安全保证系数；加快了施工进度，缩短了施工工期；作业面小，可控制铺管方向，施工精度高，综合施工成本低。④成本低，应用广泛，有较好的经济效益和社会效益，特别是当埋深和管径越大时，其效益更加明显。

1.3 非开挖技术的常见施工技术介绍

1.3.1 顶管施工技术介绍 顶管施工方法是目前在市政施工过程中最常见、应用范围最广的一种非开挖施工技术。与其他非开挖技术相比较，顶管施工技术提出及投入使用时间较长，技术相对成熟，适用范围较广，操作稳定性较强，技术较易掌握，因此在城市燃气管网敷设施工过程中，需进行非开挖施工时，多选用顶管施工技术。

顶管施工其实质是顶“套管”施工，在完成套管的顶进施工后，正式燃气管道在套管中敷设。套管材质多为钢筋混凝土管，也可为钢管。燃气管道在套管中敷设时需采用方法固定，施工完成后，套管内可填充中粗沙，避免形成爆炸空间，套管两端用砖砌体封闭，避免进水加大燃气管道的腐蚀。重要地段（例如过河、过铁路）需在套管两端安装检漏管，检查监测套管内是否存在燃气。

1.3.2 夯管施工技术介绍 夯管施工技术在近十年来被大量应用于燃气管线工程施工，夯管施工顶进的仍为套管，其材质为钢管。多数用于穿越城市主干道，大型路口的非开挖施工。夯管施工技术与顶管施工技术原理基本相同，其最大区别点在于顶进机械的设置安装。顶管施工采用千斤顶作为顶进设备，千斤顶必须在顶管工作坑内依靠后背作为顶进时的支撑，后背承受顶进过程中的全部阻力；而夯管施工采用液压夯管锤或气动夯管锤作为顶进设备，不用依靠后背进行顶进。因为夯管施工的这一特点，其施工效率要高于顶管施工技术，同时由于顶进机械的革新，选用的材料，夯管施工的成本比顶管施工有所降低。因此，更高的施工效率，更低的工程成本，成为夯管施工技术明显优于顶管施工技术的两大优势。

1.3.3 定向钻施工技术介绍 定向钻施工技术在施工效率、施工成本上具有顶管和夯管施工技术所无法比拟的优势，而这种优势的形成，是源于定向钻施工技术的自身特点。①定向钻施工技术直接针对燃气管线本身，而并非像顶管、夯管施工技术一样是针对套管的施工方法。这一本质区别使定向钻施工避免了增加大量主材费、人工费，大幅度的降低了施工成本，同时由于不必进行套管施工，整体施工时间大幅度降低是必然的结果。②定向钻施工技术管道在钻进敷设过程中呈弹性曲线敷设，而非顶管、夯管施工技术的水平顶进敷设。③定向钻施工技术要求管材防腐采用三层PE防腐技术，同时由于主管道不必从套管中穿越障碍，燃气管网的电保护方案不必考虑局部增加带状牺牲阳极，即节省了投资，又缩短了施工周期。

2 顶管技术的施工方法

2.1 顶管施工技术的分类 顶管施工技术按照具体顶管施工方法可大致分为三大类：①人工掘进顶管施工法：最基本的顶管施工方法，在顶进过程中，由人工在套管前方掘土、出土。施工进度较慢，但施工成本较低，较适用于短距离顶管施工工程，而在长距离顶管施工中，由于人工费用的增加，会造成工程成本的的整体上浮。②机械掘进顶管施工法：在被顶进的管道前端安装机械钻进掘土设备，配置皮带运土机械代替人工挖运土的顶管方法。施工效率较高，但由于设备投资较大成本偏高，不适用于短距离顶管施工工程，同时受地质条件限制，无法应用于含水土层和岩石地层。③水力掘进顶管施工法：利用水力掘进工具管进行掘土，施工效率较高，但设备投资较大，对水源及泄泥场所有很高要求。如在短距离顶管工程中应用，会造成施工成本大幅度增加。通过综合考虑这三种顶管施工方法各自的优劣、成本，以及燃气管网敷设施工中使用非开挖施工技术的目的、施工成本，人工掘进顶管施工法成为燃气管线首选的，也是最常用的顶管施工方法（后文顶管施工法均指人工掘进顶管施工法）。

2.2 顶管施工的几个条件 在燃气管线顶管施工过程中，必需满足以下几方面条件，才能确定顺利完成顶管施工。①施工现场的详细地勘资料，水文资料，是制定顶管施工方案的基础资料。缺失相关资料，则方案的制定将无从谈起。同时，掌握第一手地勘情况，也是采用其他非开挖施工技术制定施工方案的先决条件。②掌握详实的施工现场地下管线资料，是制定顶管施工方案及其他非开挖施工方案的基本要求。③施工现场有足够的位置布置顶管工作坑和接受坑，是可以进行顶管施工的必要条件。顶管工作坑的长宽尺寸必需满足如下要求：

宽度：B=DW+2b+2c（1）

长度：L=l1+l2+l3+l4+l5（2）

式中DW——套管外径（m）；

b——套管两侧操作宽度，一般为0.8～1.6m；

c——撑板厚度，一般为0.2m；

l1——管子顶进后，尾端留在导轨上的最小长度，钢筋混凝土管一般为0.3～0.5m，钢管一般为0.6～0.8m ；

l2——每根管长度（m）；

l3——出土工作面长度，一般为1.0～1.8m；

l4——千斤顶组装总长度；

l5——千斤顶后座及后座墙的总厚度 （m）。

④各项施工数据的准确计算，尤其是千斤顶顶力计算，是顶管方案切实可行的保障。千斤顶顶力一般按下列公式计算：P=K[Lf（2PV+2PH+P0）+RA （3）

PV=gρhDW （4）

PH=gρ（h+DW/2）*tg2（45°-？准/2） （5）

式中P——最大顶力（N）；

K——安全系数，一般可取1.2；

L——管子顶进的总长度（m）；

f——管壁与土壤的摩擦系数，土壤含水量越小，取值越大；

PV——顶进管子上方的垂直土压力（N/m）；

PH——管子侧面的水平土压力（N/m）；

ρ——土壤密度 （kg/m3）；

h——管顶以上的土柱高度（m）；

DW——管子外径（m）；

？准——土壤的内摩擦角（°）；

P0——管子的重力（N/m）；

R——管前刃脚的阻力（N/m2），一般R=5×105N/m2；

A——刃脚正面积（m2）。

⑤顶管过程中，高程、角度的严密监测，随时校核调整，是保证顶管工程顺利进行的必要手段，是防治发生偏顶，造成工程失败的有效措施。

⑥顶管工作坑、接受坑属于深基坑施工，采用适当放坡、锚喷护壁、钢框架支护等施工技术措施处理坑壁及坑底，是确保施工安全，保证施工顺利进行的必要措施。

⑦顶管施工中使用触变泥浆，既可减少顶进阻力，加快施工进度；又能够对松散土质起到加固作用，降低了发生塌方的可能性，是提高施工效率，增加经济效益的有效措施。

2.3 钢筋混凝土管顶管施工特点 通过近几年来实际工程中的总结，笔者认为，顶管施工技术，根据使用管材的不同（即钢筋混凝土管和钢管）其顶管适用范围是不同的。

钢筋混凝土管顶管施工特点：管材规格多、管腔空间大，便于在套管内进行掘土施工，材质不存在腐蚀问题，抗压强度大，不易产生形变。但施工速度慢，施工所需机械型号偏大，需投入一定成本。

鉴于以上特点，钢筋混凝土管顶管施工适用于有足够工期的穿越河道、铁路路基、公路、桥涵的中长距离顶管施工，以及施工现场土壤腐蚀性较高的顶管施工。

3 工程实例

在2006年5月“平房西路燃气工程”施工过程中，由于现状化粪池无法拆除，且道路工期紧迫，要求5天后具备路面铺油条件，经过分析计算最终决定采用钢管顶管施工法穿越障碍。钢套管管顶距化粪池底部混凝土基础1.0米，距道路路面5.0米，顶管长度12米，采用DN700厚度为12mm的钢管作为套管，因工期要求工作坑无法采用锚喷护壁，采用工字钢框架密板支护。从工作坑开挖到完成燃气管线施工，向道路施工方移交工作面，共计用时3工作日，满足了道路要求，充分体现了钢套管顶管施工进度快的特点。虽然在现阶段燃气管线施工过程中大量使用了顶管技术，但需要指出的是在具备多项施工优势的同时，这种施工技术的不足也是相对明显的。

①施工进度偏慢，不适于在工期要求较高的工程中采用。②施工过程中允许的误差范围小，由于在顶进过程中可进行的纠偏程度极小，因此在进行地勘调查、高程、角度的监测校核调整工作时必需十分准确。极小的疏忽、误差都有可能造成管道在顶进过程中遇到无法通过的障碍，或引起塌方事故，致使整个工程报废。③顶管工作坑、管道接收坑均为深基坑施工，如不能按要求做好坑壁的支护处理工作，形成安全隐患，极易导致基坑坍塌，造成重、特大安全事故。④燃气管道单管长度12米/根，如要整管穿入套管，则顶管工作坑的长度不应小于15米，会增加工作坑施工的难度，增大危险系数，造成工程成本明显上升。因此，在顶管施工后期的穿管施工中，往往会提前断管，每段管道长度在4～6米。这就造成燃气管道本身焊接、防腐等相应工程量成倍增加，在加大了施工量的同时，也增大管道发生渗漏的可能性。⑤顶管施工必须做好套管、主管道的防腐，电保护工作。钢筋混凝土套管接口处必须做好防水处理，避免地下水渗入套管，腐蚀主管道。钢套管及主管道在做好外层防腐的前提下，还要做带状牺牲阳极电保护处理，防止电化学腐蚀，加大了此部分的工程成本。同时，一旦因防腐、电保护工作疏忽，造成管道腐蚀，由于顶管施工往往敷设深度较深，不宜在保证用气的前提下进行管道更换，可能造成管网停气施工，增大管网运行成本。

可见，顶管技术的不足之处也是相当明显的。尤其施工进度偏慢，单项工程成本投入偏高的缺点，直接制约了顶管技术在燃气工程施工中的应用。同时，由于燃气管线施工具有施工周期短，投资相对较小的特点，因此，尽快出现能够更加适应燃气管线施工特点的非开挖技术，成为燃气管线施工管理、技术人员迫切的要求。

4 结论

通过以上分析不难看出，在现阶段的燃气管线施工中，由于地质条件、现场情况、施工周期、工程成本等多方面因素的制约，顶管施工技术、夯管施工技术、定向钻拉管施工技术均有所应用。那么，在燃气管线的非开挖施工过程中，如何选定最为合理的施工技术方案，个人认为应从以下诸方面综合考虑：

①根据详实可靠的地勘资料、地下管线资料，分析各种非开挖技术在此类地质条件下是否可行。确保施工能够顺利进行，保证安全施工，将施工中的危险系数降到最低，是选择施工技术方案时首先要考虑的问题。例如：现场土质过差，含沙量、含水量过高，土方施工中易形成塌方，不能或不宜进行深基坑开挖，则在考虑施工方案时，应首先考虑定向钻拉管施工。②根据施工现场条件，主要是根据施工现场面积，交通状况，相关部门对施工现场要求确定适宜的非开挖施工技术。③对于穿越灌渠、小河道，铁路路基的非开挖施工，建议在现场条件允许的情况下，采用钢筋混凝土顶管施工，避免沉降和渗水对燃气管道自身形成危害。④工程的工期要求是确定非开挖施工技术方案的重要因素。任何工程，都有明确的工期要求，无法达到工期要求，再优秀的施工方案也是纸上谈兵，不切实际，不可能被选用。工期要求越紧，越应选择施工效率高的施工技术方案。就三种非开挖施工技术的施工效率相比较，定向钻施工无疑是最快的，其次是夯管施工，再次是顶管施工。⑤在以上条件均能满足的条件下，施工成本的高低成为确定施工方法的决定性因素。作为燃气管线施工企业，在正常范围内尽量降低施工成本，提高利润空间是正常的也是必须的满足企业自身生存发展需要的合法行为。因此，在同等条件下，选择成本最低的施工技术方案，是符合企业经济利益效率要求的。

综上所述，相信通过对地形地质条件，现场施工环境，现场施工条件，施工工期要求，施工成本控制等多方面因素的综合考虑，在燃气管线的非开挖施工过程中，我们能够选择出最适合的施工方法。同时，随着各种非开挖技术的逐渐改进，日趋完善；随着新型非开挖技术的不断涌现，相信非开挖施工技术会越来越多的被应用到燃气管线的敷设施工中来，展现出它不可忽视的优势。

参考文献：

[1]原输配公司工程档案.

顶管施工技术总结范文第2篇

关键字：顶管施工；市政管网；实践；应用；

中图分类号：TU996.7+2文献标识码： A 文章编号：

1、引言

随着现代社会的快速发展，市政管网建设在社会生活方面的比重越来越大，国家对市政管网建设的重视程度也越来越大。因此在实际工程中采取何种方式进行市政管网布置以及施工显得尤为重要，本文在翻阅了大量的前人研究成果并总结实际工作中顶管施工技术的施工特点及注意事项的基础上，探究了顶管施工技术在市政管网中应用的实践问题，对市政管网建设的施工具有一定的理论依据和实际参考价值。

2、顶管施工技术概述

顶管施工技术是在城市建设步伐加快、道路承载逐年增加的前提产生的不破坏路面设施、地下液压顶进作业的施工技术。随着顶管施工技术的不断完善加之政府限制市政道路开挖的政策出台，该技术在保护居民生活环境、减少交通拥堵现象、方便市民行走、建设和谐社会等方面起到十分重要的作用，在未来时间内顶管施工技术将会广泛应用于城市建设中。与其它施工工艺相比，顶管施工技术优势明显主要表现在：

（1）地下施工，不占用地上太多面积，能保证市民的正常出行，可以很好的维持正常的生产生活活动，同时减少了交通拥堵现象、不会毁坏地面公用设备和建筑物，市政地上管道铺设不会受到施工的影响，有利于整体工程量的缩短，可以为企业创造更高的经济效益。

（2）基于顶管施工技术的施工方式为地下作业，只挖掘作业的小坑，所以地表开挖面积小；在顶进工艺过程进行时，挖掘土方面积仅为管道断面面积，节省了工程量和工程成本，对总工程的工期缩短有促进作用。

（3）从工艺手段来说，顶管施工技术是现阶段机械化程度相对较高的施工工艺，对施工人员技术要求高，但人员数量需求非常少，从而降低了工作人员的疲劳作业度，有利于市政工程整体效率的提高。

（4）地面沉降量降低。一直以来地面沉降量都是工程中主要考虑的问题，沉降量的出现对于控制沉降量有很大的帮助。由实践结果显示，采用该技术后地面沉降量非常小基本不会影响到地面建筑。

（5）与开槽施工相比较而言，顶管施工地下作业的工作方式决定了其工作会给外界带来良好的环境，不仅工作噪声小而且粉尘量极少，有利于创建安静、祥和的居民生活环境。

3、顶管施工技术在市政管网作业要求

3.1顶管施工技术要求工艺

（1）管井降水工艺是顶管施工技术的主要组成工艺之一。施工前要对施工地的地理环境进行周密的排查，熟悉施工工艺流程，熟练掌握施工方法及相关数据要求；在做降水前准备时，要特别注意放线的准确性，做到无偏差的放线以及清理干净降水管井周围的垃圾；引进泵吸反循环钻机进行钻孔，井深严格遵照施工要求深度施工，不得出错；安装采用水泥砾石管，检查无误后方可安装；在设备安装前洗井工艺是必不可少的，确定井内泥浆清理干净后将潜水泵装于井内，进行试抽水。

（2）顶管设备的安装包括起重运输设备垂直安装、顶进设备安装以及顶铁安装三部分，都要严格遵照规范进行安装。起重运输设备垂直安装前的排查工作非常重要，工作人员持证上岗作业，各种重型设备均要有合格证书，试吊工作必不可少，达到没有安全隐患后才可以进行整体设备安装；顶进设备安装要确认涉及的泵、管路控制等完好无损即可进行；对于顶铁的安装工艺流程来说，顶铁的刚度要求极为严格，必须符合标准，其次是顶铁单块的稳定性要求，旋转后要保持稳定。

（3）管道顶进工艺流程为下管、顶进施工和管道纠偏三步骤。下管主要要对其方向调整，让其方向满足后期工作。管道顶进最主要的步骤为顶进施工流程，其注意事项非常多。首先检查机械正常工作、确定外界条件已经具备下步工序进行的条件后才可以顶进；在施工过程中质量控制十分重要，不仅包括顶进高程控制还要保证中心位置不变化等关键质量点的控制；在管子之前的开挖土方长度一般确定为：良好的土质区域超越管端范围控制在[30，50]之间，单位为厘米，土质比较差的区域挖土长度超越管端的距离最好要小于30厘米；施工中定期或不定期的测量，确保高程和中心无偏差，禁止坑内运输物品行为，尤其是垂直运输行为，对此现象操作人员进行严惩；工作人员必须认真准确的做好工作记录，交接时传于下一任工作人员，工程上出现的事故及时上报，并做好相应的处理。管道纠偏工序是紧接着顶进施工工序进行的，当测量出高程和中心不符合设计要求后，及时反馈偏差信息，分析产生偏差的原因并进行相关的处理，准确的对工序易错点进行调整，确保工程顺利进行。

（4）顶管施工技术中闭水试验是已经完成顶进工作后的调试阶段采取的方式，工程中常分段进行此试验。闭水试验要求每段管段应小于一千米，抽检比例要高于33%，即平均每三个井就必须检查一个井。检查前要做好充分的准备工作，试验时满足水位要求，检测渗水量应大于或等于20分钟。

（5）顶管施工技术最后一道工序为补浆和压浆，目的是保持路面平稳、建筑完好无沉降。在顶管施工完成以后利用泥浆将开挖过程产生的缝隙补平，完成补浆和压浆工序。填入泥浆过程中要注意泥浆的颗粒小以免堵塞微小缝隙，产生不必要的孔隙度造成安全隐患，危及工程质量，对人们的生命财产构成威胁。

3.2. 控制后背墙施工质量

质量控制一直是工程中重点考虑的问题。在市政管网顶管施工过程中，后背墙的质量控制也是我们要着重考虑的问题，控制的目的是为了确保后背墙枕木严密并且平整的与土壁接触，使工程按设计进行。在实际工程中，经常会遇到后背墙土体表面凹凸不平、外侧土体含水量居高不下、局部塌方等情况，这时就要进行相应的处理。分别采用整平、降低含水量和清理步骤逐一解决，保证管道的顶进工作顺利进行，后背墙受力均匀。

3.3.控制轴线和标高的准确性与纠偏方法

轴线、标高是工程顺利进行的基础，如果前期工作做不好，后续工序就无法进行。有相对准确的轴线、标高对于顶管施工能否正常投入应用十分重要。施工人员根据设计要求准确将水准仪放置需要标定的位置，根据其定位复核顶管的方向。此过程就是根据标高和基准点定位的，选择的仪器以精确为主。

在施工过程中经常会出现管道不满足设计值，出现偏差现象，对于此种现象常采取的纠偏方式如下：

首先可以采取挖土的方式纠偏。两侧不均衡的挖土对于管道状态的改变起到改善作用，这种挖土方式适用于没有外在可用工具的情形下，轴线偏差在[10,30]毫米范围内，但此种方法费时费力，对于节约成本投资不利。其次是顶木方法。顶木是利用平衡力的原理实施纠偏的工序。将出现偏差的管道偏向设计一侧用符合要求的木头顶住，木头同时与管前土体相顶，都过而力平衡原理将管道重新回到合理状态。这种方法与挖土方法适用相同都适用于没有外在可用工具的情形下，而轴线偏差大于30毫米的范围内，该方法简单、易操作，对外界环境没有破坏，工程中广泛使用。最后也可以采用千斤顶工具纠偏，工程中一般都会把千斤顶设置为配套工具，实时使用。在对管道纠偏过程中，将一定规格的千斤放在超挖一侧的位置上，目的是在顶进进行时完成纠偏工作。纠偏过程中不要一次性的施加过大的力，避免不必要的问题出现，每次纠正一点，逐一完成纠偏工作，千斤顶的规格要根据实际情况而定，不要过大也不要过小。

3.4. 减小注入泥浆的阻力

避免地面沉降问题的出现必须要将管道注入适当的泥浆，由于空隙非常小，泥浆的注入会遇到许多阻力，所以减小注入泥浆的阻力是不可或缺的步骤。工程中减小泥浆阻力的方法有很多，比如设置泥浆套减小管道与侧壁土层的作用力，降低土层塌方几率，保证泥浆顺利灌入，避免工程完成若干年后的沉降问题。还可以将泥浆的颗粒减小，利用内部摩擦力减小的办法减小注入管道的阻力。

4、结语

随着前沿科技的进一步发展，顶管施工技术独特的优势将会在城市建设中明显体现，在市政管网建设中，顶管施工技术对减少作业面积、缩减开挖土方工程量、提高工程效率等方面起到重要作用。市政管网作业过程中对顶管施工技术有必要工艺要求、背墙施工质量控制要求、控制轴线和标高的准确性与纠偏方法要求以及减小注入泥浆的阻力的要求。希望本文研究对后续研究者起到一定的作用。

参考文献

[1] 亚永,金祥月.某污水处理厂顶管施工技术探讨[J].今日科苑.2010,(04).

[2] 张新民.淤泥间粉细砂地质地段顶管施工技术[J].长沙铁道学院学报（社会科学版）.2006,(01).

[3] 曾洁红.城市建设污水管道顶管施工技术析[J].中国城市经济.2010,(10).

顶管施工技术总结范文第3篇

【关键字】市政工程，顶管施工，技术要点

中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：

前言

随着城市现代化进程逐步深入，人们对城市功能和市容市貌提出了更高需求。不仅要求及具有健全的城市功能，还要求各项市政工程施工不得破坏周围环境，尤其地下管网工程。现代城市规划与建设中不可避免地将在地下铺设各种功能、直径不同的管道，为了不破坏施工现场周围环境，减少对车辆、行人出行不良影响，顶管施工技术在市政地下管网工程中得到广泛应用。与传统的挖沟埋管法相比，顶管施工技术是一种非开挖施工技术，具有了自身独特的优势。

二．顶管施工技术及其的优越性

1、顶管施工技术

顶管施工技术是一种用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术，具有噪音小、施工场地小、对周围环境影响小及不影响交通顺利通行等优势。由于城市地下管道种类多、管道错综复杂，采用传统的开挖埋管法必然对施工现场周围环境造成一定破坏和影响，因而提出了顶管技术—非开挖施工技术。非开挖技术是指利用微开挖或不开挖技术对地下管线、管道和地下电缆进行铺设、修复或更换的一门科学，具有经济、高效、保护环境、地面建筑不用搬迁、不影响交通等特点，是一种高科技且实用的技术。

2、顶管施工技术优越性

与传统的开挖埋管法相比，顶管施工技术在施工工序、工程进度及管道地基施工等方面具有明显优势。具体内容如下：

（一）施工工序：以市政给排水工程为例，由于该工程中排水管道直径较大、管道埋深大，土层开挖后需要进行支护处理。如果遇到地下水位较高情况，还需要进行降排水处理，无形中增加了施工工序。尽管顶管施工技术不能全然取消这些施工环节，但一定情况下可以不采用某些施工工序，比如支护。

（二）工程进度：与传统的开挖埋管法相比，顶管施工技术工序相对较少、开方工程量小、回填作业量小，使得工期长度相对短一些，有助于在规定日期内保质保量地完成施工，并降低对地面交通、环境过分影响。

（三）管道地基施工：顶管施工技术由于采用的是管道和土同体置换的方式，与传统开挖埋管法相比，能够有效减少管道地基沉降现象，并减少对土层过分扰动。

三．顶管施工的技术要点

1、现场勘查与调查，做好施工准备

为了确定合理的施工组织设计，设计单位工作人员需要进入施工现场勘察与调查实际情况，做好施工准备工作。具体勘察与调查工作包括以下内容：勘察清楚施工现场或邻近施工现场地下管网情况，对给水、煤气、通讯、电力等管道进行现场定位，并严格分析那些管道需要停止工作或搬走，之后将其清楚标注出来；考察施工现场路面车流、人流等交通情况，必要时在路口设计交通导向牌、安排专人指挥，并根据道路交通情况合理安排施工路线；清楚掌握施工现场及附近排水管道情况，规划与设计最佳排污路线，必要时还可搭建临时排污管道，避免施工污水流入其他位置；如果施工现场有桥梁或其他建筑物，设计人员一定要摸清楚桥墩、桥台基础、建筑物基础桩等情况，避免管道施工为其带来破坏性影响。

2、施工技术准备工作

经过系统而周详勘测与调查后，设计人员应分析相关资料信息得出施工现场的一些施工技术条件，并根据勘察情况与技术分析确定合理的施工组织设计。具体内容如下：

掌握施工现场地质情况，比如，含水量、透水性质等。如果土层中含有砂层或岩层，设计人员则需要进一步摸清砂层及岩层具体情况，然后选择符合地质条件的顶管施工技术；

分析与总结地下水位变化规律，并将其来源、水面高度及潮汐情况清楚描述出来；

掌握各种顶管施工技术的相关要点。比如，水平螺旋钻进法、微型隧道施工法、水平定向钻进施工法等施工方式都具有自身独特的施工工艺和程序，设计人员必须根据实际情况选择最合适的顶管施工技术。

3、设计施工线路与井位施工

经过详细勘察与技术分析之后，设计人员便可以此为依据设计施工方式、线路及井位。然后，施工单位人员按照设计图上管道平面位置，利用测量仪器清楚标注出管道的具置，即水平高度及作业方向。同时，还要计算管道穿越长度，合理确定工作井位置和数量，并尽可能减少工作井数量，原因在于工作井造价比较昂贵。在设计施工线路过程中，设计人员应尽量使其避开树木根茎、建筑基础、

桥台桩基等实物，严格设计施工线路，避免与其他实物产生冲突。另外，如果顶

进深度范围内土层较为复杂，施工人员会同设计人员商议是否降低或抬高标高，

避免为施工带来不必要的困难。

4、钻进导向孔轨迹施工

导向孔轨迹设计与施工是否合理，直接影响着管道施工的精度，对管道施工成功与否有着至关重要的影响。完成测量放线工作后，施工人员便可以在管道平面位置按照深度要求操作定向钻机作业。钻孔作业前，施工人员必须严格检查导向仪，并在施工过程中严格控制钻头深度与方向，避免产生较大误差。一旦施工过程中出现钻压突变、扭矩、泥浆漏失等情况，施工人员必须及时采取处理措施，确保导向孔的精度。并且，设计导向孔轨迹时设计人员必须综合考虑现场地质情况、地下管网布置及其他障碍物布置状况，在此基础上才能确保轨迹设计的合理性与科学性。

5、扩孔施工要点

导向孔施工完成后，施工人员便可利用钻扩口对导向孔进行回扩工序。进行回扩工序时，应始终保持适当的泥浆量，并根据实际需要合理控制钻进速度，以便排渣。回扩工序一般分为几次完成，并在最后一次中采用挤扩式钻头，以便使孔壁定型和稳定。

6、顶进施工要点

导向孔施工完成、孔壁具有一定强度后，则进入顶进施工工序。顶进施工过程中应严格注意以下内容：顶进时，顶铁上不准站人；顶进就位后，应立即回复施工线路；顶进施工完成后，施工人员必须对管道线路进行全面修整与巩固，并进行相关实验。待一切无任何问题时，管道线路便可以正式运行。

四．顶管施工应注意的几个问题

1、工程地质和水文地质条件

施工前必须了解土层的变化情况，对于要经过回填土的地带，需要提前加固处理，避免施工过后地表有过大幅度的下沉。

2、有毒有害气体的检测和预防

顶管施工通过的地层一般都会有淤泥层，腐烂的动植物会在地下生成有毒有害的气体，顶管施工过程中，需要定时监测管内有毒有害气体的含量，及时通风换气，确保安全。

3、地下管线的提前探察

顶管施工时提前查明其它地下管线的埋设深度，走向位置等，不仅有利于顶管施工工程的顺利进行，而且对于保证其它地下管线的安全。

4、穿越建筑物时对基拙的探察

顶管在建筑物基础下施工时，需要明确施工路线上所遇到的建筑物基础类型，对部分不稳定的基础，顶管顶进前可以采取托换、加固措施。

5、顶进计算

根据准确计算顶进推力等计算结果，选用相应的油缸类型和确定中间的分布;通过工作设计，根据计算得到最大顶力，提出工作井的加固方案。

参考文献：

顶管施工技术总结范文第4篇

关键词：顶进姿态;机械顶管;控制技术

中图分类号：TU7文献标识码:A

随着城市基础建设的高速发展，顶管施工技术作为一种快速、经济的非开挖的隧道施工技术，被越来越多的应用于工程建设当中。地下顶管施工技术已由早先的人工手掘式顶管发展到机械顶管施工技术。工程实践中，随着一次顶进距离的不断刷新，管道埋深的越来越深，加之不同地质条件的复杂多样，顶进姿态控制作为顶管控制技术的重要内容，正是值得人们重视和考虑的紧迫课题。

1工程概况

西安市东月路顶管工程设计雨水主干管道自西向东沿东月路敷设，主线管道设计管径D3000mm，埋深16-32米，管道长度2863米，全线共设有检查井6座，出水口1处。施工主要采用土压平衡顶管施工技术，单向顶进距离220-610米。管道顶进区间地层结构为湿陷性黄土和砂砾石、砂层等多种地质结构。

2 顶进前准备工作

在机械顶管施工中，顶管机初始姿态控制对于管道的成功顶进具有非常重要的意义，因此在顶管机进洞前应做好充分的准备工作。

2.1 进洞前的导轨检查验收

主要内容包括，基坑内导轨的高程、中线、导轨安装是否牢固。

2.2调整好顶管机进洞前的姿态，及时记录各种仪表的初始值顶管机进洞前记录各种仪表初始数值。记录的范围包括：前倾斜仪、后倾斜仪、土压力计读数、纠偏油缸的初始值、电压表、电流表等。

3进洞控制

3.1安装延伸导轨

为了克服由于顶管机自身重量造成的顶管机在初始进洞时的 "磕头"现象，制作延伸导轨，延长顶管机进洞支撑长度，减缓顶管机进洞"磕头"的趋势。图1为延伸导轨制作示意图

图1延伸导轨制作示意图

破除预留洞口的混凝土和围护桩，将延伸导轨与围护桩破除后露出的钢筋进行焊接，再在周围浇筑混凝土对延伸导轨进行加固，保证其具备一定的刚度和承载力。延伸导轨安装应注意以下事项：

1延伸导轨安装时，应当重视延伸导轨与止水圈保持的距离不得小于100mm，防止顶管机在进洞过程中，损坏止水圈。

2延伸导轨的间距和坡度应与顶管坑的导轨保持一致。

3延伸导轨一般为1.5m左右，太短、太长都不会起到应有的作用。

4延伸导轨应安装牢固，防止在顶进过程中松动、脱落，影响正常的顶进施工。

4顶进过程姿态控制

4.1 调整顶管机的进洞姿态

顶管机在进洞过程中，当顶管机距离刀盘2.3m（重心）部位经过延伸导轨的最末端时，操作人员应将顶管机下面2组纠偏油缸缓慢伸出，伸出行程以前倾斜仪角度不大于1°为宜；在顶管机整体越过延伸导轨时，及时根据测量结果对纠偏油缸及时进行调整。（预留抛高：2000×sin1°= 34.9mm）

4.2 安装"机头管"

顶管机在软弱地层、地层突变或顶力卸载的过程中，顶管机容易与后续的管材松脱或脱离，造成顶进的偏差和顶进质量事故。在机械顶管施工时，采用"机头管技术"。

机头管技术是指顶管机在顶进过程中，将其与后续的若干特制混凝土管（俗称机头管）通过一定的方法进行加固和连接，使其与机头管形成整体，防止顶管机发生漂移和松脱，减少顶管机刀盘在切削土体的过程中产生的旋转，同时在顶进过程中具有导向作用。

"机头管"与其他混凝土管在主要区别就在于，"机头管"在制作的过程中沿管内壁预埋两块宽度为300mm，厚度为5mm的钢板。

当顶管机长度的75%（约3.9m）被顶进后，暂停顶进施工，及时安装"机头管"。顶管机与"机头管"通过呈60°夹角布置的六根?32mm的钢筋焊接，在前端与顶管机连接处通过螺丝进行紧固，使顶管机与前两节"机头管"连成一体，防止顶管机在顶进过程中可能产生的漂移现象；同时"机头管"与顶管机连成一体，强化了顶进的导向作用。"机头管"的安装见图 2、3。

4.3测量纠偏控制

顶管施工中对顶进管道的水平轴线和高程要进行实时跟踪测量控制，必要时进行纠偏控制。

4.3.1顶进轴线测量控制

在工作井内管道顶进轴线方向上架设一台激光经纬仪，激光经纬仪经过人工的测量和计算，发出一束与管道设计轴线和管道坡度一致的激光直接打到机械顶管机测量光靶上，由于顶管机和管节在顶进时都在不断的向前移动，这束激光在顶管机和管节移动的同时跟踪测量光靶，这样根据偏差偏差数据来进行适当的反向纠偏。

4.3.2顶进高程测量控制

高程测量由工作井下水准点测量出各管节高程，再计算出各管节实际高程是否与设计高程相符，根据实际高程与设计高程的偏差分析偏差产生的原因及趋势，再根据激光经纬仪在测量光靶上反映的激光相比较，确定管道高程趋势，进行相反方向的纠偏。

4.3.3纠偏条件及纠偏方法

一般在机械顶管施工中，使用液压纠偏油缸作为纠偏装置。纠偏油缸一般分布于顶管机内四个方位，呈90°布设。每组纠偏油缸由具有相同数量的油缸组成。纠偏油缸一般为大吨位、短行程，同时带有液压锁。

⑴纠偏条件

顶管机轴线偏离设计轴线30%时，开始进行纠偏作业。一般情况下，顶管机没有偏离轴线的趋势时，不予以纠偏。

⑵纠偏方法

①小角度纠偏，每次纠偏角度不大于0.5°。

②纠偏过程应保持平稳，不能大起大落。

偏离设计轴线较大时，采用连续小角度纠偏，按照一定的轨迹和曲率半径不断调整到设计轴线。避免纠偏角度过大、幅度太猛产生的侧应力，造成顶进困难、地面变形等质量事故。

③利用测量成果，绘制管道走势图，提前预判顶管机的走势进行控制。

4.3.4在机械顶管施工中，还存在一种情况需要纠偏，就是全断面刀盘式顶管机在刀盘的带动下发生了旋转。

此类旋转不仅会影响作业面的工作，同时还有可能会引起顶管机局部重量的变化，而导致顶管机的趋势发生变化。如果顶管机发生的旋转角度过大的话，将会给顶进工作带来更大的困难。对于顶管机的旋转，一般在顶管机内靠近光靶处，放置一把水平尺，通过在顶进过程中观察顶管机的旋转情况并及时进行调整。

5结语

顶进姿态控制技术的发展应用，对更精确地实现复杂地质长距离顶管具有重要意义。随着各种新技术、新材料、新工艺的不断出现，顶进姿态控制技术将会取得新的进展。

参考文献

[1]《大型地下顶管施工技术原理及应用》.中国建筑工业出版社.韩选江.

顶管施工技术总结范文第5篇

[关键词]泥水平衡法顶管；市政施工；应用

中图分类号：TU980 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0124-01

随着市政工程施工技术的不断进步，传统的开槽施工显然不适合现代施工的发展需要，泥水平衡法顶管技术凭借其安全可靠的施工效果，较低的施工影响等优势，逐渐成为市政排水工程的优先方案。本文结合具体的工程实例，对泥水平衡法顶管在市政工程施工中的应用问题进行探讨。

1 工程概况

某道路改造工程中，雨水管道和污水管道的管径和长度如表1所示。

施工区域地下静止水位在地面以下3-4m左右，施工场地较为狭窄，地上存在电杆、树木，地下存在电缆管线，并且管线埋深较大，距离较长，为了保证施工活动的顺利进行，同时为了避免阻碍交通，因此不宜采用大开挖施工，经过商讨之后，本项目决定采用泥水平衡法顶管，本文在此以该工程为例，分析泥水平衡法顶管在市政工程施工中的应用。

2.泥水平衡法顶管工艺

2.1施工优势

首先，有利于保障挖掘面的稳定，防止地表下沉。因为本次施工不允许破坏绿化带和路面结构层，所以通过该工艺，利用全封闭式顶进，对管道周围的土地扰动很小，同时也不必进行土质改良或降水处理；其次，本次施工速度较快。由于本次施工距离较长，工期较紧，而顶管施工总推力小，施工速度快且适宜本次的长距离施工；最后，本次施工地下水位高，地下水压对施工具有优势，同时工作井的环境较高，为本次施工提供了很强的安全保障。

2.2泥水平衡法顶管施工工艺

首先，在施工设备的选择上，本次施工泥水平衡顶管设备选用了NPD1000、NPD1800、NPD2000掘进机，用于地面遥控操作。其次，在施工工序上，根据施工管理的组织安排全都有条不紊的进行，主体包括：施工前的准备工作，测量放样，顶管工作井制作的相关工作，顶管设备的安装，顶进，送排泥泵，泥水分离，弃土外运，主顶的推进和回缩，管内线安装，顶管机出洞，砌筑检查井和工作井回填。各项施工工序都在统一协调的安排下顺利进行。最后，在施工组织方面，重点控制了在施工过程中的八项工作：1.布置工作井。本次施工段一共布置了7个工作井，2个雨水单管工作井，5个雨污同井工作井，在检查井位置设顶管工作井。2.工作井周围打搅拌桩，做好止水施工工作。3.保证顶进设备就位，对顶进设备进行安装。4.利用高程测量和左右偏差测量对顶管进行测量和控制。5.遵循“先开动切刀挖泥然后顶进，随挖随顶”的原则进行顶管顶进工作。6.为降低顶进阻力，做好顶管注浆工作。7.在顶管跟踪注浆和顶管结束后补浆的过程中，严格控制沉降问题。8.控制好顶管机械在洞口的进出。

2.3泥水平衡法顶管在施工过程中需注意的问题

结合本次市政施工工程的实践，对泥水平衡法顶管施工工艺在施工过程中一些常见问题进行分析，以进一步提升工程质量。

2.3.1机头下沉问题

在本次施工的一些粉细砂土地段中，经常出现顶管机在顶进过程中偏下走，通过纠偏也难以改善。分析这一问题的成因，主要是由于顶管机自身的重量太大，泥水平衡顶管机在工作时会产生剧烈的振动，使土质发生液化，导致了承载力的下降。或者也可能是因为遇到了两层不同性质的土，下层土软，泥水压力难以控制。针对这一问题，可以在施工中放慢进度，调低泥浆浓度，或将泥水平衡顶管机的机头略微上调，防止机头下沉的问题。

2.3.2泥水管堵塞问题

在本次施工的一些砂土层地段中，经常会出现泥水管的沉淀或堵塞，导致泥水管里的泥水流动不畅通，顶管机在推进方面自然也受到阻碍。分析这一问题的成因，主要可能是排泥泵的效率不高，流量不足，导致临界流速超过了泥水管内的流速，进而形成了泥水管堵塞。也有可能在顶管机停止工作时对管内冲洗不到位。针对这一问题，可以采取以下的应对措施。首先，净化泥浆，提高泥浆的冲击力，根据施工的实际情况，适当增大送水量；其次，全面检查排泥泵的性能，换掉不达标的排泥泵，每次停止推进的间隙，要加大对排泥管道的清洗，以免发生管道沉淀、堵塞。

2.3.3排水管上浮问题

虽然泥水平衡顶管的施工方法对周围的土地扰动很小，但随着裹力减弱，会导致泥水平衡顶管机上浮，同时又因为压注泥浆方法在一些操作过程中的不当，导致浆液难以形成有效的环箍，全部聚集在管道底部，造成了排水管上浮的问题。在顶进过程中，会造成顶进压力过高。针对排水管道上浮的问题，必须及时采取有效的管理措施，以保证工程质量。首先，要严格控制泥浆，保证注浆和顶进的同步进行，在顶进过程中的建筑空隙要及时填补；其次，要在施工顶进过程中对补压浆进行严格控制，严格按照全线，平均的施工原则来进行，避免在施工过程中出现某个区域注浆超量等问题；最后，要制定一些补救措施，当施工过程中某一部门上浮问题严重，可及时采取上注下放等措施进行补救，以缓解排水管上浮的问题。

总结

综上所述，泥水平衡法顶管是一项安全可靠的施工技术，它对于施工周边的环境影响较小，施工的安全性和施工效率都有充足的保障，值得在市政工程施工中推广应用。结合本次的施工实践经验来看，泥水平衡法顶管在一些软土地层、黏土层、长距离的顶管施工中具有极高的应用价值。伴随我国市政施工的发展，顶管施工在众多排水工程中都取得了良好的应用效果，这也要求相关施工技术人员需要深入掌握泥水平衡法顶管技术的要点，严格控制施工各环节的质量，将市政施工的经济效益和社会效益推向一个新的台阶。

参考文献

[1] 葛春辉.顶管工程设计与施工[M].北京，中国建筑工业出版社，2012.

[2] 韩选江.大型地下顶管施工技术原理及应用[M].北京，建筑工业出版社，2008.

[3] 梁仁礼，梁杰彬，谭沛林，劳兆鹏.顶管技术在祥龙环岛线截污工程中的应用[J].广东土木与建筑，2012，04：53-55+45.