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頂管施工范文1
中圖分類號： TU74文獻標識碼： A
引言
在頂管的設計和施工的過程之中，由于原來的地下各類管道擁擠、地面建筑物的環境保護要求以及地質條件的差異等等的原因，頂管路線總是會被迫定為曲線。在這樣的情況之下，采用的是盾構機械或者是頂管設施就會使得管節的中心線充分的按照設計的弧線前進的施工技術，稱之為曲線頂管技術。是目前應用較多的管道敷設方法，而曲線頂管是頂管工程的前沿技術，解決了直線頂管在基礎設施日益完善的城市為了避讓障礙物而不得不增設頂管井或甚至在地下對接的問題，大大優化了施工方案。
1、頂管現場平面布置
1.1、頂管工作井來合理的安排龍門吊來負責頂鐵吊運以及鋼管和地面、井內的吊裝工作，在現場之內來設一個臨時的堆場，供鋼管、周轉材料以及其他的半成品等等的堆放，頂管現場會考慮到一定鋼管的貯存量。
工作井圍蔽之內布置泥漿房、空壓機房、水泵房以及試驗室、修理間、工具間等等。中央控制、通訊以及自動控制臺都在頂進控制室之內。
1.2、工作井內布置
在工作井之內沿著頂管軸線方向在一個臨時的后座墻上來安裝一個裝剛性的后座，環形頂鐵、剛性頂鐵、導軌以及主頂千斤頂等等頂進設備。工作井邊側的設置之下井扶梯一座供施工人員來上下。管內供電以及工作井之內電力配電箱都位于一個工作井之內。管內的測量起始于平臺安裝在主頂千斤頂之間的軸線之上，獨立和混凝土的底板會互相的連接，并且還得與千斤頂支架進行分離，從而就可以確保頂進的時候測量平臺的穩定。
沿著井壁依次的進行安裝1.5寸供氣管線、供電、4寸供水與出泥管、1.5寸壓漿管。井內二側工作平臺來布置頂鐵、后座主頂油泵車、泥水旁通裝置、電焊機以及配電箱。管內照明采用的是24V低壓的照明燈，在每8m的地方就得布置1只。工作井內照明采用高壓的水銀燈。在其施工的期間在工作井之內以及管道之內應該得配置足夠的排水設備，來保障雨季汛期的管道安全。
2、曲線頂管測量技術
測量對曲線頂管的軸線控制是至關重要的。由于在曲線頂管的管內，測量儀器不能與機頭通視，而且在頂進的過程之中，整體管道都是處在無規則動態，還會發生旋轉的情況。因此我們采用的是人工地下導線測量的方法，在測量的時候，頂管務必得立即停止，在二次測量之間，操作人員雖然沒有及時的了解到機頭的姿態并進行糾偏，但是還可以充分的滿足曲線頂管施工的各項要求。然而采用自動引導測量系統就會顯得更加的方便。
該系統是由頂管工作井下一臺固定在儀器墩之上的自動全站儀〔T1〕以及固定在井壁之上的二個后視點(PL和PR)所組成的頂管貫通到測量地下導線起始的基準點，按照其連續導線的形式隨著頂管頂進的線形與長度，在管道之內固定安置若干臺棱鏡和自動全站儀(T2、T3)。
由于距離機頭最近的全站儀最后測量是固定安置機頭之內的棱鏡P1、P2的坐標，然后再進行歸算，最后求得當前機頭位置中心P0的坐標(X、Y、Z)。所有全站儀都和安裝在機頭之內的工業計算機(IPC)是通過專用雙向通訊電纜來進行連接。使得每一臺全站儀的測量都按照由IPC機，然后再到IPC機來進行一個數據的處理，還得和設計圖的管道中心軸線來及進行比較，在計算機的屏幕之上顯示出來機頭中心的當前位置，10m內的機頭中心軌跡線、機頭旋轉角、上下偏差以及左右偏差，當前機頭位置的測量的時間以及里程。在每測得一次機頭的坐標，圖形就會刷新一次，機頭當前位置圖的字體顏色就會改變一次，從而顯示出來一個新的值。三臺全站儀，每刷新一次其測量的時間大約為4分鐘。系統就會周而復始重新來開始進行測量，從而來實現了機頭的跟蹤測量，真正的做到“隨測隨糾”，這樣就可以在最大程度上來有效地保障頂管的質量并還得大大的提高整體的施工進度，其效果也是非常的明顯。
3、軌跡控制與糾偏技術
在頂管施工過程中，隨著管節在不斷的頂進，頂管軸線也在變化，會使得和設計的軸線產生偏差的情況，所以我們務必得采取糾偏的措施，從而就可以減小其設計的軸線與頂進軸線之間的偏差值，使其可以在最大程度上趨于一致。頂進的軸線在發生偏差的時候，我們可以通過調節糾偏千斤頂的伸縮量，使得其偏差值逐漸的減少并回到所設計的軸線位置。為了正確地導入控制，在出現任何偏差的現象之下，均不允許方向有急劇化地變化。在方向發生過急的情況之下，因其管端的局部根本就無法控制或是集中荷載的強制力，管子本身就會產生一個較為嚴重的損壞，這一點并不是針對頂管線路最前面的幾節管子來說的，對所有的管子其情況是一樣的。所以就，務必得在糾偏的時候取一種中間的狀態，并且為避免機頭后面的管道向設計曲線外側滑移，糾偏控制應遵循內包絡線原則，即實際軌跡在設計曲線的內側運動。與預定的線路之間偏差越小，所許的控制運動也越小，每次控制的導入必須及時且適中，否則會降低推頂效率及引起地面沉降。管道在進入曲線段的時候，管段之間的頂力傳遞面是靠向曲線的內側，因此中繼環進入曲線段之后頂力要及時的調正，使得其他管段的傳力和中繼環的頂力合力中心是一致的。其調正的辦法就是曲線外側的中繼油缸要完全的封住，也就是部份油缸不得使用。再就是將停用油缸的數量可以通過其來進行計算。其最為簡單的方法就是觀測中繼環轉角有沒有變化。轉角就會出現增加的現象，其表示的就是要增加停用的油缸，合力的中心還得要靠向曲線的內側；轉角假如減小，其表示的就是停用的油缸太多了，得及時的減少；只有當轉角不增不減的是偶，或者是變化不大的時候，我們就可以認為調正是非常的正確。
4、觸變泥漿壓注工藝
在頂管的過程之中，我們設想在土層和管外壁之間所形成一個完整的環狀觸變泥漿套，這樣一來，土層就不是直接的和管子進行接觸。整個管道是飄浮在泥漿套之中的。其結果必然會導致頂進的阻力就會大大的縮小。這樣一來我們就可以看出來，注漿工藝對頂管施工，尤其是曲線的頂管施工非常的重要。實際的施工表明了，在一個良好的漿套情況之下，對地表變形的影響和直線頂管以及曲線頂管的頂力是極為相似的，也就是說并沒有因為曲線而使得地表隆沉量增大以及頂力增加。
4.1、泥漿的組成與配方
觸變泥漿是由水、純堿、CMC以及膨潤土按照一定的比例配方而成的。其中不同的土質，我們應該采用的是不同的配方，才可以充分的滿足其不同的需要。膨潤土是觸變泥漿的關鍵材料，依據其中的相關資料，作為頂管施工用的膨潤土應該選用鈉基膨潤土，由其拌制而成的漿液，在觸變之后的流動性以及靜止下來的固化性、膠凝性均比鈣基膨潤土拌制的漿液要好很多，對土層的與支承的效果好。
4.2、壓漿工藝
(1)同步跟蹤注漿
因其頂距是比較長的，因此地面泥漿站配制好的觸變泥漿，在經過液壓注漿泵增壓之后，再進入到輸漿的總管，將漿液壓送到機頭尾部的儲漿箱之內。再由一臺螺桿泵向機尾同步的進行壓漿，來充分的確保當掘進機向前的時候，在其后形成的環形空隙就會立即的被泥漿所充填，從而也就形成了一個完整的泥漿環套。
(2)補壓漿
管節在頂進過程中，由于有部分漿液流失到土層中去，因此必須利用砼管節上的壓漿孔進行補壓漿。一般在一節管節頂進結束后，就應進行補壓漿。而且還要視每段頂進的阻力情況，隨機采取分段補壓漿。
(3)洞口處的壓漿
頂管工作井制作時，應在預留孔處預埋三至四根注漿孔管，以便在頂管過程中能在井內向洞口環形空隙內壓漿。洞口處壓漿可以避免管道入土后即被土體握裹的危險。
(4)壓漿量與注漿壓力
壓漿量原則上控制在同步跟蹤壓漿量為管節外理論空隙體積的3-4倍左右，補壓漿量一般為管節外理論空隙體積的2倍左右。
注漿壓力值通常是取得了1.0～1.2rH。
(5)曲線段的注漿方法
由于在曲線段的外側存在法向分力的作用，對土體擾動和摩阻力都會增大，所以當掘進機進入曲線段時，我們增加了對曲線外側的注漿量，以便形成完整泥漿套。
5、地面沉降控制技術
在頂管推進過程中，引起地層移動的主要因素有：掘進機后面管道外周因注漿填充引起的土體變化、頂管掘進機開挖面引起的土體變化、管道接縫及中繼間接縫中泥水流失而引起的地層變化、掘進機糾偏引起的土體變化、管道在頂進中與地層摩擦而引起的地層變化。這些因素引起的地層變化導致土體向開挖面及管道外周移動，從而引起地面沉降。
在對頂進路線設計時，為減小曲線頂管對地面的影響，宜將曲線段設置在頂進方向的末端，即靠近接收井一端，其起始直線段應盡可能長，減少曲線段管節對土體產生擾動。
6、穿越部位漿置換加固
在頂管結束后需用水泥漿液通過注漿孔壓入土體內，起到對漿進行置換和對管道周邊土體進行加固，以達到對原污水管及其他管段起到更好的保護。
7、曲線頂進過程中的防水措施
在曲線頂管頂進過程中，由于曲線頂管管段受力不均，如受力部位混凝土管恰有質量問題，向下有可能會發生管段破裂情況，從而引起地下水倒灌，為防止地下水倒灌淹沒機頭，一般計劃在頂進線路中均勻設置3-5道壩以減緩水流流速，壩由沙石袋堆砌而成，同時在各壩前安裝水泵，預設專用排水管，由專人監控管段漏水情況，發現漏水情況立即啟動水泵抽水。
結束語
隨著社會的發展，人們環保意識不斷加強，城市的規劃越來越嚴格，城市污水處理量越大，需要建設的污水管道不斷增加。過去，人們受施工現場條件控制，很多時候很難開挖,或無法穿過河道等困難，污水管道敷設處處受制。隨著頂管法的日漸成熟，以上問題可迎刃而解，污水管道的布置可以越來越靈活，可極大滿足人們對污水處理的要求。
參考文獻
[1]王開運.淺談曲線頂管施工技術[J].科技致富向導,2013,17:99.
頂管施工范文2
關鍵詞：頂管施工；工藝；技術
由于經濟的發展和社會的進步，隨之而來的是城鎮化轉變、地下管道升級，而先前的地下給排水管道已經無法跟上時代的步伐。然而地面上的障礙物特別多，例如街道、建筑、鐵路、溪流等。所以頂管施工等非開挖施工技術愈發受到人們的關注。同以往的開挖施工對比，這種非開挖施工不用挖掘地表，還可以穿過各種障礙物。這種施工手段不僅排除了不良季節對施工的阻礙，而且不會由于管道掩埋深度而加大挖土量。由于管道不需要安裝必要裝置，這就避免了管道沿線對外部環境的污染。因此，頂管施工非常適合運用到城市地下管道建設中。本文將對長距離頂管施工進行介紹，為這門技術的發展貢獻微薄之力。
1.頂管施工工藝簡介
頂管施工的工藝大致有四種，即土壓平衡式、泥水平衡式、氣壓平衡式和手掘式。然而現在頂管施工工藝被應用最多的是前兩種，這兩種工藝各有千秋。就口徑這點，土壓平衡式由于應用螺旋式干出土的方式，管內要有工作者走動以及運送土，一般應用在大、中口徑的頂管上；而泥水平衡式應用濕出土的方式，一般應用在中、小口徑的頂管上。就地層狀況這點，前者一般應用在類別不同的地層，而后者由于出土方式的制約，一般只能應用在軟土地層，除非掘進機頭有破碎功能的情況下才能夠應用在其他地層。
2.頂管施工重要技術要點
2.1頂進的測量和偏差糾正
頂進測量必須設定在測量控制網內，利用天頂儀把后視點置入井里，選取Wild2級經緯儀實施測定。水平測量能夠應用水平連通管的方式展開，應用s3水準儀逐步復測校正，就能夠把誤差降低在20毫米以下。頂進偏差發生的主要原因大致在以下幾點：墻后的土質雜亂不均；迎面土的不規則阻力；主頂油缸的后背墻不與頂管軸線垂直或其表面不平；導軌的安裝有很大誤差；工具管過墻的管軸線同頂進線出現角度偏差；主頂油缸的頂力不夠均勻；管外的摩擦力各異。傳統的偏差糾正通常是出現管道頭部與軸線偏離的狀況才開始，可是這種情況下管道已經出現了偏差，管軸線隨之產生了相當程度的彎曲，這項工作通常很不容易。故在頂進過程中的方向把控最根本的在于搞好預防控制工作，例如依據頂力不平衡這一問題，提高對頂進系統的監測，就能夠避免這一問題，進而能夠預防管道偏差。如果施工條件較好，就可以利用計算機進行糾偏工作。將原始數據輸入計算機進行處理，并且參照管道偏差軌跡、管道方位與外力平衡等因素，讓計算機得出解決辦法。偏差糾正工作，利用逐步法，限定每次的糾正量，決不能出現糾偏量過大的情況，以防反向偏差出現。在頂進的全過程都要把偏差一直限制在20毫米以下。
2.2降低頂進的阻力
在頂管施工過程中，管壁和土之間由于摩擦會出現很大程度的阻力，一旦頂推力超過管道的最大承受力，管道就會損壞，所以就想到了利用中繼環與觸變泥漿作劑來降低阻力的方法。觸變泥漿的工作原理是管道外部空間包圍著觸變泥漿產生的泥漿環套，既降低了土層對管道的垂直壓力，又由于泥漿的浮力功能而降低了管道對下面土層的正壓力。由于泥漿處在流動濕潤狀況，就使之呈現濕潤摩擦，這種摩阻狀態的摩擦系數很小。觸變泥漿使得摩擦系數有著5到25倍的變化，它的降低阻力成效能夠在百分之五十到六十之間。觸變泥漿是水和膨潤土混合制成的，其配比是8：1。泥漿通過攪拌注入儲漿箱，利用注漿機通過管道傳輸到混凝土管的注漿孔，與土體結合轉變成泥漿套。中繼環的修復工作中，就要天天持續補漿。
2.3管道內部空氣達標
如果頂管的頂進時間很長，工作人員在里面需要足夠的氧氣，而管道內部的含氧量不夠高，時間一長就會使工作人員由于缺氧而出現健康問題。在修理或者拆除中繼環工作中，堵漏所選取的材料受熱會產生有毒氣體。要想確保管道內部空氣達標，可利用二路供氣，使工具管的空氣符合國家規定，氧氣含量達到百分之二十一，相對濕度控制在百分之七十以下。假如管道太長，就在其頭部裝配接力抽吸式風機保證管道內部空氣達標。
2.4平衡局部氣壓
頂管在頂進過程中，會由于正面擠壓力不能達到阻止坍方的強度，就很可能出現正面坍方。這不但會加大出泥量，而且會使得地面出現沉降、管軸線出現彎曲，就會給糾偏工作制造很多麻煩。想要消除這個問題，在施工過程中要平衡局部氣壓。局部氣壓的強度要根據實際情況設定，通常土層以不坍方為基準。
2.5控制地表沉降
當頂管頂進的時候，地層會被影響，土體會有損失，隨之地表會出現下降。要想確保地表建筑足夠安全以及管道內部頂進機器的運行，一定要控制地表沉降。一般可憑借相關部門規定的最大沉降量，通過計算來檢測地表沉降量是不是符合規定。然而先前的頂管施工經常會出現土體流入洞中以及水土流失使得地表出現很大沉降。想要降低出現這種情況的概率，可使用以下手段減少地表沉降：利用黏土、變熟石灰、水和水泥混合攪拌形成磚坯，分層加入穿墻管；工作井內外都實施壓密注漿；使用外套或止水柵欄。
頂管施工范文3
關鍵詞：市政工程；頂管施工；工藝
引言
隨著城市建設的不斷發展，市政施工技術水平不斷提高，頂管施工技術在施工中的應用也越來越廣泛。頂管施工技術的出現，解決了市政施工中建設項目中頻繁開挖對城市正常的生活秩序的影響。頂管施工技術的工作原理為，通過在地面上開挖工作井與接收井，將管道從工作井預留口利用頂推機械穿越地下土層到達接收井預留口的施工作業。由于頂管法施工作業的信息化及自動化，因此在市政施工中具有快速高效安全的特點，具有廣闊的發展及應用前景。
1頂管施工工藝概述
1.1工作坑施工工藝
頂管施工工作坑的開挖位置需要綜合考慮多方面因素，如檢查井設計位置，設備材料運輸，排水以及渣土轉運等因素確定。工作坑的開挖斷面則根據施工現場實際環境以及管道尺寸，頂管機具大小，下管以及出土方式、支撐條件，土質及地下水位情況等各種因素合理確定，必須保證工作坑具有合適大小的工作面。對于土質較差的情況下，工作坑的施工一般采用攪拌樁作為圍護結構同時起到止水帷幕的作用，工作坑采用挖空成井，進而進行墊層，集水井以及內襯墻等施工作業。
1.2頂管設備安裝
頂管施工的主要頂進設備包括導軌、高壓油泵、頂鐵以及起重設備等。
（1）導軌。頂管施工作業均需要安裝導軌，通過調節控制導軌中心位置以及高程，確保頂進管道的位置及高程符合設計要求。導軌需要安裝在地基穩定的枕木上，其坡度設置應與管道設計坡度相符。導軌軌間距計算公式如下：
A=2(D-h+e)0.5*（h-e)0.5
式中：
A-兩導軌內間距（m）
D-管道外徑（m）
h-導軌高度（m）
e-管外底距基礎面的距離。
(2)千斤頂與高壓油泵。安裝千斤頂在時，需要將其固定在支架上,其位置應與管道中心垂線對稱,以確保合力的作用中心點位于管道中心垂線上。高壓油泵的選用應與千斤頂相配套，通過電動機動力帶動油泵，將油泵與千斤頂的進油管在一起并聯，以使其與千斤頂的出力以及行程相一致。
（3）頂鐵及護鐵。頂鐵需要具備足夠強的剛度，對于拼裝式頂貼，接觸面必須垂直，且軸線應與管道軸線平行。目前頂鐵大多數選用選用矩形端面形式，頂鐵結構形式為槽鋼與工字鋼焊接而成的型鋼。管口與頂鐵需要設置緩沖襯墊,對于頂推力過大或者管道頂進長度過大，接近管節材料的容許抗壓強度,在管口位置必須增加環形或U形頂鐵，以確保管道整體安全，形成對管口端面的保護，使其受力均勻。
（4）起重吊裝設備。起重吊裝設備的選用應結合實際施工負載情況確定，在起重吊裝設備施工作業前，檢查起重設備的制動性能，保證吊裝荷載在其負載范圍之內。只有檢查合格后，起重吊裝設備方可進行下管作業。
1.3頂管施工作業
頂管施工的工藝流程主要為首先進行作業前的測量放樣，進而工作坑作業，帶頂管設備安裝完成后，開始頂管施工，頂進至接收井位置后，進行回填加注泥漿作業。
（1）頂推力計算。頂管的推力主要是頂管施工中管道受的阻力，其計算公式如下所示：
F=F1+F2F1=×D2/4×PF2=S×L×f
式中：F-頂管推力，F1-頂管泥水阻力(t)，D--頂管外徑(m)，σ--頂管泥水最大壓力(t/m2)，F2-管壁摩擦阻力，S―頂管外周長(m)，L―最長一段頂管長度(m)，f―綜合摩擦力系數(T/ m2)。
（2）頂進施工。首節管道下吊至導軌后，測量期中心以及前后端管底高程是否符合設計要求，滿足要求后頂進施工。由于首節管道有工具管的作用，必須保證頂進方向與高程的精確。對于土質較好的情況，管前挖土超過管端30-50cm，頂進施工初期應緩慢勻速進行，待接觸部位徹底密合之后，按施工設計施工速度頂進。在頂進過程中，如果高壓油泵壓力突然增高，應及時停止檢查。施工作業的挖出土必須及時清理，確保頂進推力限制在較小范圍內。在頂進施工過程中，對頂進方向實時監測，出現傾斜以及移位情況的，及時進行測量與矯正。糾偏校正實施時應緩慢進行，對管節偏移逐步復位，一般采用采用頂進工具頭自身糾偏的方法，如果經過測量，工具頭的傾斜或者偏位趨勢已得到控制且逐步穩定時，應該繼續保持糾偏力度頂進。
2頂管施工作業管理措施
2.1質量管理措施
針對市政頂管施工作業，首先應建立完善的質量管理體系，明確質量管理職責。頂管施工作業開始前，整理施工區域的地質勘察資料，根據頂管施工作業范圍內的地質水文情況，制定相應的施工質量控制措施，對于鋼筋以及水泥等建筑原材料，加強檢驗檢測，把好施工材料關。計算分析管節以及承壓環頂進不同階段的受力穩定性，并通過制定一系列措施是頂管施工均勻穩定進行，在施工過程中，加強對管節的的檢測，避免管道出現裂縫及變形情況，施工過程中避免管道傾斜以及移位，如有傾斜及時糾正，確保頂管施工位置的準確。
2.2安全管理措施
加強施工現場安全教育，防止工程事故的發生。加強施工作業人員基本安全防護知識，提高技術水平，施工作業嚴格按照操作規程，制定應急排險措施。在工作井上部設置安全平臺，井口應高于地面并設置安全護欄,防止雜物落入，如果工作井內進行立體交叉施工作業，必須設置設安全防護網以及安全擋板，施工作業過程中，實時檢查地基穩定性，避免發生事故。機械設備的操作必須持證上崗，符合操作規程，施工用電做好指示標識，定期開展安全檢查。
頂管施工范文4
關鍵詞：工作原理；特點；頂管施工；應用
0 引言
隨著我國城市化進程不斷加快，城市地下管線擴建、改造工程量不斷增加；采用非開挖鋪設管道的技術越來越受到人們的關注,由于其不需要開挖地面，交通不斷行，對周圍的環境影響能減少到最小，在繁華都市的工程建設中，頂管技術獨具優勢。因此，在許多領域，非開挖技術，受到越來越廣泛地采用。本論文主要討論在頂管施工過程中出現的技術問題，值得施工技術人員重視，并以此和同行共享。
1 頂管施工發展及工作原理
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，它不需要開挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構筑物以及各種地下管線等。頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進機從工作井內穿過土層一直推到接收井內吊起。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設在兩井之間，以期實現非開挖敷設地下管道的施工方法。
2 頂管施工的特點
2.1頂管施工最突出的特點就是適應性問題。針對不同的地質情況、施工條件和設計要求，選用與之適應的頂管施工方式，如何正確地選擇頂管機和配套輔助設備，對于頂管施工來說是非常關鍵的。
2.2頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，與傳統的"挖槽埋管法"相比，開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。
2.3頂管施工技術優點是不開挖地面；不拆遷，不破壞地面建筑物；不影響交通；不破壞環境；施工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，綜合造價低；其主要缺點是施工技術難度較高，需要詳細的工程地質和水文地質勘探資料。
3 頂管施工技術應用
3.1頂進管的選擇頂進管一般選用鋼筋混凝土管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋混凝土管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋混凝土的標準和技術規程。
3.1.1 頂進管直徑的選擇頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定混凝土管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm。
3.1.2 頂進管長度的選擇頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。反之，在直線上推頂很短的管也較困難，因為短管比較容易向周圍土層中擠入，致使整個管列呈蛇形彎曲，這便降低了管路頂進的可控性。一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當L/D外≤1.10時，為短管；當L/D外=1.15時，為標準管；當L/D外≥2.10時為長管。
3.2頂管施工的前期準備
3.2.1 現場平面布置平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下。
3.2.2 頂管機進、出洞處以及后靠土體加固為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝洞口止水裝置。
3.3頂管施工的工藝頂管施工又稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制的箱形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。
3.3.1 頂管井的設計頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。結構布置時，可在井內設置內支撐，改善結構受力。在建造過程中，工作井按雙向頂進設計，與接收井間隔布置，間距與設計檢查井間距一致，施工完畢，在工作井和接收井的位置上按設計要求做檢查井。
3.3.2 頂管施工工序⑴ 穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施如下：①穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；②為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；③穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；④悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水。⑵ 頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。⑶ 注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。⑷ 頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂進。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組的方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。如果同時有高程和方向偏差，則應先糾正偏差大的一邊。糾偏應做到在頂進中采用小角度分級逐步進行，勤調微糾。當頂管機頭發生旋轉時，可采取在管內的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉糾正力矩等方法糾正。
頂管施工范文5
關鍵詞：頂管工程;技術措施;施工控制
1 工程概況
某城市引水工程，采用頂管法施工，管徑為φ3200mm，平均埋深為9.5～10.0米。頂管工程長度約140m。該區域地下水位較高，最高可達2m左右，土質含粉質比較高，普遍含鈣質結核并夾粉砂薄層，各層土體飽和度在90～100％之間，含水量大，壓縮性高，屬于典型的軟土地質條件。該頂管工程具有頂進口徑大、頂管埋置深、地質條件差、穿越地下管線多和施工環境復雜等幾大特點，對頂進施工的控制要求比較高，頂進過程的施工控制是整個工程非常重要的環節。
2 主要技術措施
針對頂管施工中容易出現的頂力不足、方向失控和局部坍塌等問題，在該工程中從設計和施工控制的角度采取了一些對策。
2．1 修筑工作井
沉井法是工作坑支護結構中1種比較經濟、安全、解決擋土止水非常有效的技術措施，由于該工程穿越交通繁忙路段，提高了工作坑制作時的周邊道路環境的安全性。在粘質土或緊密土中，刃腳下的土不易向中央塌落，則配以射水管松土，或者利用水工在水下用高壓水槍和鐵鏟將土挖松，用空氣吸泥機吸泥并抽出，通過沉砂池沉淀過濾排入下水道。在下沉過程測量人員用水準儀保持觀察，隨時指導沉井下沉，及時糾偏，保證均勻下沉。
2.2 穿墻
穿墻是頂管施工的主要工序，包括打開穿墻鋼封門，將工具管頂出井外，安裝好穿墻止水幾個過程。穿墻后工具管方向的準確程度將直接決定了管道的方向，也會影響到管道拼接工作。及時將工具管頂人接收井內預制安放的平臺上；將首節管頂人接收井，在接收井內露出的長度必須符合設計要求；按設計要求封堵首管與接收井之間的空隙。
2．3 糾偏與導向
頂管頂進過程中，發生管道偏離設計軸線時必須利用一定的機構來調整管端方向，主要控制頂進方向和高程。該工程的頂進作業中，加強了頂進系統的檢查和監控，基本消除了頂力不平衡的現象，很大程度上防止了管道的偏位。
頂進過程中，在管道中心線、工作井與建立地面、地下結構物間建立了測量控制系統，控制點設在不易擾動、視線清楚、方便校核的地方，并加以保護，必要時每點增設兩個以上便于校核的攀線樁。測量儀器架設在工作井后部，儀器支架保證水平牢固，其上設置棚架保護，測定軸線偏差采用激光經緯儀，測定標高采用水準儀。
頂管施工中為保證施工精度，還加強了對測量系統控制，掘進機出坑前認真測定工具管刃El的軸線和標高，并調整至規范允許范圍以內，做好原始記錄。交接班時交清本班的測量記錄，儀器對中情況，并交清管道軌跡和糾偏趨向，便于接班班組施工作業。每個頂程結束后進行全線復測、繪制管道頂進軌跡圖(含高程、方向、頂力曲線)。
施工測量時一旦發現頂進偏差，隨時采取糾正措施。頂進糾偏采用調整正面開挖部位范圍和深度的方法，也采用了調整糾偏千斤頂的辦法進行編組操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮的方法，反之亦然。對于高程和方向同時發生偏差，先糾正偏差大的一項。若偏差超過質量標準規定，應停止頂進，研究有效措施，經處理后再繼續頂進作業。
2．4 局部氣壓平衡
頂管在流砂層和流塑狀態的土層頂進，有時因正面擠壓力不足以阻止坍方，則易產生正面坍方，不僅增加出泥量，還可能造成地面沉降，管軸線彎曲，給糾偏帶來困難。為解決這類問題，在頂進施工中采用局部氣壓平衡的原理，局部氣壓的大小視具體情況而定，一般土層以不塌方為準。
2．5 觸變泥漿減阻
為減少長距離頂管中管壁四周摩阻力，在管壁外壓注觸變泥漿，形成一定厚度的泥漿套，使頂管在泥漿套中頂進，以減少阻力。若壓漿技術得當，壓漿管分布合理，膨潤土質量好，摩阻力可大為降低。觸變泥漿由膨潤土和水攪拌而成，配合比為1：8，膨潤土：CMC＝30：1，主要物理力學指標如表1。
泥漿經攪拌后存入儲漿箱，通過注漿機經管道輸送至混凝土管注漿孔，注入土體形成泥漿套。注漿管節分為四孔出漿的A型管和三孔出漿的B型管兩種，間隔布置。注漿管節分布如圖2。
頂力在控制值之內十分重要。若頂力過大，會帶來一系列問題，各方面的控制都會困難，故膨潤土泥漿壓漿絕不可輕視。每段頂完后，用摻人適量粉煤灰的水泥砂漿置換觸變泥漿，置換后管道上的注漿孔封閉嚴密，并將全部設備清洗干凈。
2．6 頂管機頂入接收井
在頂進接近接收井前，先將接收井施工好等待頂管機的接收。當頂進到接收井邊三排攪拌樁時，須放慢頂進速度，等頂管機慢慢切削攪拌樁體，形成一個較完整的止水孔，否則會因推進過快使預留孔前的攪拌樁體破壞不能形成止水孔，嚴重時損壞頂管機或頂力劇增使管節破裂而無法完成接收頂管機。穿墻時，要防止井外的泥水大量涌入井內，嚴防塌方和流砂，因此必須做好洞口止水環節。首先在預埋鋼盒上焊接鋼套環（法蘭），然后在套環上安裝25mm厚橡膠法蘭，用10mm厚鋼壓板通過M20螺栓壓緊，詳見圖示。當發現有地下水和泥砂流入工作井內時，可以收緊橡膠法蘭和壓板上的螺栓，達到止水效果。
2．7 其他技術措施
在頂管施工中，還重點加強了以下幾個方面的工作，如管道的頂進如果遇到不穩定流砂及淤泥層，在流砂性質的土層和淤泥質，這類不穩定性土層中，采取如下措施：少出土、多頂進、不抽水，保持流砂及淤泥層的穩定；頂管施工遇到石塊、堅土時，為了防止刀盤磨損過大，導致頂管失敗，所以根據地質和管道長短情況，必須對刀盤進行加固處理，加密合金頭刀齒。
3 效果評價
該引水工程，竣工驗交經檢測各項技術標準均符合設計規范要求。
(1)頂管軸線偏差在30mm 以內，高程控制在20mm 以內，線路面總沉降量在±5mm 以內，各類市政管線未受到任何影響。
(2)施工進度快，有效減少土方填挖量，施工總用時為188天。
(3)對既有公路、橋梁、建筑物擾動很小，未影響到既有建筑物和構筑物的使用。
(4)地下施工噪聲低，土方和泥漿集中排放，對環境的破壞很小。綜合來看，在大口徑頂管施工中采用上述幾個方面的技術措施具有良好的經濟效益和社
頂管施工范文6
關鍵詞：頂管技術； 市政工程； 應用； 施工工序
中圖分類號：TU99文獻標識碼： A
頂管技術是屬于非開挖技術的一種， 非開挖的意思就是利用安全和經濟的方法來進行施工，少挖和盡量不開挖來替換或者進行打下管道的鋪設。這種技術隨著優點眾多已經在國外大量使用， 國內也開始逐漸使用。 本文以頂管技術在實際操作中的技術問題進行舉例討論， 希望施工人員注意， 并且和同行共同探討。
1 頂管施工的特點
頂管法相比開挖敷設擁有眾多優點， 它不需要挖開地面便能夠到達地下所以它又叫做非開挖管道敷設技術。它不但能夠減短工期降低成本還能減小噪音污染， 降低粉塵， 減少對施工地區路面的破壞和對該地區的交通干擾，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。因為頂管施工在實踐操作中具有多方面優點，所以自市政管線工程中得到大量的運用。總體來說， 它的優點是： 施工面從點變成到了線， 縮小了占地面積； 在施工的同時不會再對交通產生干擾；不再給施工城市人們的出行和生活帶來困擾；不會損壞現有管道和建筑物： 可以在很深的地下或水下敷設管道，可以安全穿越鐵路、 公路、 河流、 建筑物， 減少沿線的拆遷工作量， 降低工程造價。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。 鋼筋砼管的規格設計、 配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。頂進管直徑的選擇：通常情況下頂進管的直徑選擇先要確定工程的性質和工程的需要來選取頂進管內徑然后分析頂進管所受的荷載來進一步確定砼管的配筋及壁厚從而可以確定了頂進管的外徑。通常情況下管內徑要大于 500mm，因為在頂管工程的地面上還需要一些挖土工人。頂進管長度的選擇：頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數， 取得良好的效果， 但是也擁有一定的缺點伴隨著管的長度不斷地增加，萬一管和原來的路線出現了偏差，要使它回到原定路線中去會造成很大的困難比使用短管要困難的了。所以通常情況下建造頂壓坑的同時要加大它的長度所以造成挖坑、 支護、 回填、 修復的花銷也隨之增加了許多。
2.2 頂管施工的前期準備現場平面布置：在進行施工要前期進行要進行一系列的布置列如是起重設備、 自動控制室、 料具間、 管片堆場、 拌漿棚及拌漿材料堆場、 注水系統、 棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、 頂管機、 前頂鐵、 主推千斤頂、 反力架等頂進設備， 工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下；項管機進、 出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、 出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、 出預留洞導致泥水流失， 并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝頂管施工通常又被稱作是頂進法施工，它是用頂進設備將預先預備好的橢圓形或圓形構造物慢慢的頂入路基中去，用來構造通孔。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向， 將預制的鋼筋混凝土管向前頂進， 前端土體通過工作井運出， 最后完成管道鋪設。頂管井的設計頂管井有兩種不同的類型，分別是工作井和接收井。頂管井的建造結構擁有很多類型但是通常是使用鋼筋混凝土結構。工作井又有著單孔井和單排孔井的結構形狀。前者的形狀有很多類型例如：圓形、正方形和矩形， 而后者一般都是矩形， 不同的形狀擁有不同的結構受力性能從高到低是圓形到正方形到矩形。頂管施工工序穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外， 并安裝穿墻止水裝置， 主要技術施工措施如下：1）穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；2)為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度， 工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；3)穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施：4)悶板開啟后迅速推進工具管， 同時做好穿墻止水， 本工程采用止水法蘭加壓板， 中間安入 20ram 厚的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。頂管出洞：在頂管作業作業中頂管出洞是一個很重要的技術問題，頂管出動的意思是頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。 開始正常頂管前的過程， 是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。 為防止管線出現偏斜， 應采取工具管調零， 在工具管下的井壁上加設支撐， 若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。注漿減阻：在項管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙， 形成一道泥漿保護套， 起到支撐地層，減少地面沉降，減少項進阻力的作用。在施工中， 首先對頂管機頭尾部壓漿， 并要與頂進工作同步，然后在中續問和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。頂管糾偏：糾偏通常是指機頭方向和預先的設計軸線出現了部分誤差，通常使用糾偏千斤頂來使機頭端面的方向產生改變來解決問題，管道向右側偏差千斤頂便左伸右縮， 反之亦然。
3 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
不管懸浮液層的厚度是有多么小，只要保證頂進管在整個圓周上面是被膨潤土懸浮液包圍著的，那么浮力定律就會對它產生效果。 在使用鋼筋混凝土管的情況下， 產生浮力是管子本身重量的 1．4 倍。這樣， 只要通過正確地壓入膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的，亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時，這個條件便能得到滿足。在和管外壁摩擦中浮力可以降低摩擦力，這樣就降低了管的底部因為本身質量而產生法向力。這個優點將對長距離推頂中的直徑管子造成非常有利的影響。
4結語
城市隨著時代的發展在不斷變遷，在有些工程項目中開槽技術已經逐漸被頂管技術所取代。頂管技術由于擁有眾多優點而成為市政工程中的重要技術組成部分，特別是在土地深處管徑較大的工程和擁有眾多交通要道的城市中更為突出。所以隨著城市的發展頂管技術也要不斷的完善和進步， 加長管道、加粗管徑、管道中粗直交替這勢必是頂管技術的下一個發展目標。 抓住機會， 提高技術和施工水平完善漏洞，爭取早一步和國際水平接軌。
參考文獻
