顶管法施工技术

顶管法施工

1、技术简介

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。

非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语，它涉及的是利用少开挖，即工作井与接收井要开挖，以及不开挖，即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换，顶管直径DN800—4500。通过工作井把要埋设的管子顶入土内，一个工作井内的管子可在地下穿行1500米以上，并且还能曲线穿行，以绕开一些地下管线或障碍物。

它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、高效，保护环境的综合功能。这种技术的优点是：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。

该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。

2、技术原理

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。

3、现状分析

经过多年的发展，顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用，且保持着高速的增长势头，无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进步，在某些方面甚至达到了世界领先水平。

2001年上海隧道股份有限公司在江苏省常州完成了长 2050m、直径 2m的钢筋水泥管顶管工程，是目前已完成的我国最长的顶管工程。2001年8月～12月嘉兴市污水处理排海工程一次顶进2050m超长距离钢筋混凝土顶管，由于选择了合理

的顶管机具型式、成功地解决了减阻泥浆运用和轴线控制等技术难题，用约5个月完成全部顶进施工，创造了新的顶管施工记录。全长3600m、管径为1.8米的钢管从23至25米深的地下于2002年9月成功横穿黄河，无论从顶进长度、埋深、地质条件，还是钢管直径在国内尚属首次。其中最长的一段位于黄河主河床上，长达1259 米，还要穿越较厚的砾砂层与黄河主河槽，既是我国西气东输项目的关键工程，也是目前世界上复杂地质条件下大直径钢管一次性顶进距离最长的顶管工程。

2001年的上虞市污水处理工程中，玻璃纤维夹砂管首次成功地应用于顶管。2008年在无锡长江引水工程中中铁十局十公司采用国产设备直径2200mm钢管双管同步顶进2500米。以上工程均标志着我国的顶管施工水平达到一个新的高度，与世界先进水平日益靠近。然而与国外发达国家，如日本、德国等先进的机械设备及施工技术水平相比，我国仍然有着显著的差距。

4、发展方向

随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国的地下管线的需求量也在逐年增加。加之人们对环境保护意识的增强顶管技术将在我国地下管线的施工中起到越来越重要的地位和作用。非开挖技术的发展必将向规模化、规范化、国际化的方向发展。

在我国经济高速增长的支持下，顶管技术的发展将面临前所未有的机遇，在加快引进国外先进技术的基本上，努力消化创新，加强研发和人才培养，其前景是非常乐观的。纵观国内外顶管技术的发展，发展方向将是多元化和多样化。

在顶管直径方面，除了向大口径管的顶进发展以外，也向小口径管的顶进发展。目前顶管技术最小顶进管的口径只有75mm，最大的已达到5m(德国)，大口径顶管有取代小型盾构的趋势。在适应性方面，发展宽范围、全土质型顶管机是必然趋势，适应范围将大为延伸，从N值为极小的土到N 值为五十多的砾石，直至轴压强度达两百MPa的岩石。将微电子技术、工业传感技术、实时控制技术和现代化控制理论与机械、液压技术综合运用于顶管机械上是顶管技术的发展趋势。数字化、信息化、智能型顶管机的研制将得到更多的关注，纠偏精度、自动化程度也将得到大力提高。在不久的将来，一些全自动、高精度的掘进机会成为施工机械的主流。顶管的用途随着相关技术的发展也将继续扩，从目前的主要用于管道铺设将发展为管道铺设、涵顶进、地下人行通道管棚式施工等多用途型。现在的顶管截面形状基本上都是圆形，今后的发展趋势是圆形、矩形、圆拱形、多边形等，以适应箱涵顶进等各种工程的需要，故截面形状多元化是必然趋势。目前的顶管施工形式主要为土压式、泥水加压式，以后的发展将在进一步吸收国外技术的基础上，应用管套式、气泡式等等各种形式的顶管施工技术。随着高精度长距离测量技术进一步的发展应运，通风系统的完善，中继间技术、注浆减摩技术的进步，排渣系统的发展、刀盘切削系统、推进系统、出土输送系统、供电液压系统、监控系统、测量导向系统，等一系列技术的突破，现有的一次性顶进距离将不断刷新，各种复杂曲线顶管也将陆续出现。

目前我国已成立北京、上海、广州和武汉四个非开挖技术研究中心，我国国际非开挖技术协会单位会员已突破100个，数量居世界第4、亚洲第1。形成了行业协会、科研单位、研究中心和设备生产和施工企业组成的强大的阵营，而且每年不断有很多人不断加入到从事顶管等非开挖工作的行列，我国的顶管技术的必将迎来一个崭新的阶段。

5、顶管法施工工艺

顶管法敷管的施工工艺类型很多，按照开挖工作面的施工方法，可以分为敞

开式和封闭式两种。

5.1敞开式施工工艺

敞开式施工工艺一般适用于土质条件稳定，无地下水干扰，工人可以进入工

作面直接挖掘而不会出现大塌方或涌水等现象。因其工作面常处于开放状态，故也称为开放式施工工艺。根据工具管的不同可分为手掘式、挤压式、机械开挖式、挤压土层式掘进顶管。

(1)手掘式顶管

工人可以直接进入工作面挖掘，施工人员可随时观察土层与工作面的稳定状态，造价低、便于掌握，但效率低，必须将水位降低至管基以下 0.5m 后，方可施工。当土质比较稳定的情况下，首节管可以不带前面的管帽，直接由首节管作为工具管进行顶管施工，也是常用的一种顶管施工方法，也称为人工掘进顶管。

(2)挤压式顶管

挤压式掘进顶管一般适用于大中口径的管道，对潮湿、可压缩的黏性土、砂性土较为适宜。该方法设备简单、安全，又避免了挖装土的工序，比人工挖掘提高效率1～2 倍。它是将工作面用胸板隔开后，在胸板上留有一喇叭口形的锥筒，当顶进时将土体挤入喇叭口内，土体被压缩成从锥筒口吐出的条形土柱。待条形土柱达到一定长度后，再用钢丝将其割断，由运土工具吊运至地面。其结构形式如图8-2 所示。

(3)机械开挖式顶管

机械开挖式顶管是在工具管的前方装有由电动机驱动的刀盘钻进挖土，被挖

下来的土体由皮带运输机运出，从而代替了人工操作。一般适用于无地下水干扰、土质稳定的黏性土或砂性土层。其结构形式如图8-3 所示。

(4)挤压土层式顶管

挤密土层式顶管前端的工具管可分为锥形和管帽形，仅适用于潮湿的黏土、砂土、粉质黏土，顶距较短的小口径钢管、铸铁管，且对地面变形要求不甚严格的地段。这种工具管安装在被顶管道的前方，顶进时，工具管借助千斤顶的顶力将管子直接挤入土层里，管子周围的土层被挤密实，常引起地面较大的变形。其结构形式如图8-4 所示。

5.2封闭式施工工艺

封闭式施工工艺一般适用于土质不稳定、地下水位高，工人不能直接进行开挖的施工条件。为防止工作面塌方、涌水对人身造成危害，常将机头前端的挖掘面与工人操作室之间用密封舱隔开，并在密封舱内充入空气、泥浆、泥水混合物等，借助气压、土压、泥水混合物的压力支撑开挖面，以达到稳定土层、防止塌方、涌水以及控制地面沉降的目的。

(1)水力掘进顶管法

水力掘进顶管的挖土是利用高压水枪的射流将顶进前方的土冲成泥浆，再通过泥浆管道输送至地面储泥场。整个工作是由装在混凝土管前端的工具管来完成的，其结构形式如图8-5 所示。工具管的前端为冲泥舱。掘进时先开动千斤顶，由刃脚将土切入冲泥舱，然后用人工操纵水枪操作把，将土冲成泥浆。泥浆经过格栅进入真空室由泥浆管吸入工作坑，再由泥浆泵排至储泥场。冲泥舱是完全密封的，其上设有观察孔和小密封门，用于操作和维修。管道的掘进方向由中间部位的校正管控制。工具管的后端是气闸室。

气闸室是作为维修人员进出高压区时的升压和降压之用。当前端工具管出现故障时，维修人员可通过小密封门进入冲泥舱，为防止小密封门打开后涌入大量泥水，可先封闭气闸室，经升压后再进行操作，保证气压和泥水压力的平衡。维修完毕后，再逐渐降压，恢复正常掘进。水力切削式机头生产效率高，其冲土、排泥连续进行，可改善劳动条件，减轻劳动强度，但需耗用大量的水，且需要有较大的存泥浆场地，故在某些缺水地区受到限制。

(2)土压平衡式顶管法

土压平衡就是将刀盘切削下来的土、砂中注入流动性和不透水性的“作泥材料”，然后在刀盘强制转动、搅拌下，使切削下来的土变成流动性的、不透水的特殊土体使之充满密封舱，并保持一定压力来平衡开挖面的土压力。此法的密封舱设置在工具管的前方，工作人员可在密封舱外，通过操作电控开关来控制刀盘切削和顶进速度。

螺旋输送器的出土量和顶进速度，应与刀盘的切削速度相配合，以保持密封舱内的土压力与开挖面的土压力始终处于平衡状态。

土压平衡式顶管法常用于含水量较高的黏性、砂性土以及地面隆陷值要求控制较严格的地区。其结构形式如图8-6 所示。

(3)泥水平衡式顶管法

泥水平衡顶管常用于控制地面变形小于 3cm，工作面位于地下水位以下，渗透系数大于 10-1cm/s 的黏性土、砂性土、粉砂质土的作业条件。其特点是挖掘面稳定，地面沉降小，可以连续出土，但因泥水量大，弃土的运输和堆放都比较困难。

此法和土压平衡式顶管法一样，都是在前方设有密封舱、刀盘、螺旋输送器等设备。施工时，随着工具管的推进，刀盘不停地转动，进泥管不断地进泥水，而抛泥管则不断地将混有弃土的泥水抛出密封舱。在密封舱内，常采用护壁泥浆来平衡开挖面的土压力，即保持一定的泥水压力，以此来平衡土压力和地下水压力。管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层的性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素确定。本章将重点介绍手掘式顶管法的施工工艺。

6、顶管工作坑的布置

顶管工作坑又称竖井，是顶管施工起始点、终结点、转向点的临时设施，工作坑内安装有导轨、后背及后背墙、千斤顶等设备。

6.1工作坑的种类及设置原则

根据工作坑顶进方向，可分为单向坑、双向坑、多向坑、转向坑和交汇坑等形式，如图8-7 所示。

工作坑的位置根据地形、管线位置、管径大小、地面障碍物种类等因素来决定。排水管道顶进的工作坑通常设在检查井位置；单向顶进时，应选在管道下游端，以利排水；根据地形和土质情况，尽量利用原土后背；工作坑与穿越的建筑物应有一定的安全距离，并应考虑

6.2工作坑的尺寸

工作坑应具有足够的空间和工作面，方能保证顶管工作顺利进行。其尺寸和管径大小、管节长度、埋置深度、操作工具及后背形式有关。工作坑的尺寸可按图8-8 所示由公式进行计算。

1-管子；2-掘进工作面；3-后背；4-千斤顶；5-顶铁；6-导轨；7-内涨圈；8-基础

(1)工作坑的宽度：

W = D1+ 2B + 2b(1)

式中 W——工作坑底部宽度，

m；

D1——管道外径，m；

2B + 2b——管道两侧操作空间及支撑厚度，一般可取2.4～3.2m。

(2)工作坑的长度：

L = L1+ L2+ L3+ L4+ L5(2) 式中 L——矩形工作坑的底部长度，m；

L1——工具管长度，m。当采用管道第一节管作为工具管时，钢筋混凝土管不宜

小于0.3m，钢管不宜小于0.6m；

L2——管节长度，m；

L3——出土工作间长度，

m； L4——千斤顶长度，m；

L5——顶管后背的厚度，m。

(3)工作坑的深度：当工作坑为顶进坑时，其深度按式(8-3)计算。

H1 = h1+ h2+ h3 (3)

当工作坑为接收坑时，其深度按式(8-4)计算。

H2 = h1+ h3 (4)

式中H1——顶进坑地面至坑底的深度，m； H2—

—接收坑地面至坑底的深度，m； h1——地面至管

道底部外缘的深度，m；

h2——管道外缘底部至导轨底面的高度，m；

h3——基础及其垫层的厚度。但不应小于该处井室的基础及垫层厚度，m。6.3工作坑的施工

工作坑的施工方法有两种，一种方法是采用钢板桩或普通支撑，用机械或人

工在选定的地点，按设计尺寸挖成，坑底用混凝土铺设垫层和基础。该方法适

用于土质较好、地下水位埋深较大的情况，顶进后背支撑需要另外设置。另一

种方法是利用沉井技术，将混凝土井壁下沉至设计高度，用混凝土封底。混凝

土井壁既可以作为顶进后背支撑，又可以防止塌方。当采用永久性构筑物作工

作坑时，也可采用钢筋混凝土结构等。

7、顶进系统

7.1基础

工作坑的基础形式取决于地基土的种类、管节的轻重以及地下水位的高低。一般的顶管工作坑，常用的基础形式有三种:

(1)土槽木枕基础

土槽木枕基础适用于地基土承载力大，又无地下水的情况。将工作坑底平整后，在坑底挖槽并埋枕木，枕木上安放导轨并用道钉将导轨固定在枕木上。施工操作简单，用料不多且可重复使用，造价较低。

(2)卵石木枕基础

卵石木枕基础适用于虽有地下水但渗透量不大，而地基土为细粒的粉砂土，为了防止安装导轨时扰动基土，可铺一层卵石或级配砂石，以增加其承载能力，并能保持排水通畅。在枕木间填粗砂找平。这种基础形式简单实用，较混凝土基础造价低，一般情况下可代替混凝土基础。

(3)混凝土木枕基础

混凝土木枕基础适用于地下水位高，地基承载力又差的地方。在工作坑浇筑混凝土，同时预埋方木作轨枕。这种基础能承受较大荷载，工作面赶超无泥泞，但造价较高。

7.2导轨

导轨设置在基础之上，其作用是引导管子按照设计的中心线和坡度顶进，保证管子在即将顶进土层前位置正确。因此，导轨的安装是保证顶管工程质量的关键一环。

导轨有钢导轨和木导轨两种，施工中应首先选用钢导轨，钢导轨一般采用轻型钢轨，管径较大时，也可采用重型钢轨。

(1)轨距计算

如图 8-9 所示，两根钢轨的距离控制在管径的0.45～0.6 倍之间。轨距可按

(8-5)式计算。

式中 D——管子内直径，mm；t——管壁厚度，mm；h——钢导轨高度，mm；(5)

c——管外壁与基础面的间隙，一般取

30mm； A0——两导轨中距，m； a——导轨顶

面宽度，m。

(2)导轨的安装方法及技术要求

由于导轨是一个定向轨道，其安装质量对管道顶进工作影响很大。一般的导

轨都采取固定安装，但有一种滚轮式的导轨，如图 8-10 所示，具有两导轨间距

调节，以减少导轨对管子摩擦。适用于钢筋混凝土管顶管和外设防腐层的钢管顶管。安装后的导轨应当牢固，不得在使用中产生位移；并且要求两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度相一致，导轨的安装精度必须满足施工

要求。

7.3后背与后背墙

后背与后背墙是千斤顶的支撑结构，在管子顶进过程中所受到的全部阻力，

可通过千斤顶传递给后背及后背墙。为了使顶力均匀地传递给后背墙，在千斤顶

与后背墙之间设置木板、方木等传力构件，称为后背。后背墙应具有足够的强度、

刚度和稳定性，当最大顶力发生时，不允许产生相对位移和弹性变形。常用的

后背形式有原土后背墙、人工后背墙等。当土质条件差、顶距长、管径大时，也

可采用地下连续墙式后背墙、沉井式后背墙和钢板桩式后背墙。

(1)原土后背墙

后背墙最好采用原土后背墙，这种后背墙造价低、修建方便，适用于顶力较小，土质良好，无地下水或采用人工降低地下水效果良好的情况。一般的黏土、亚黏土、砂土等都可做原土后背墙。原土后背墙安装时，紧贴垂直的原土后背墙密排15cm×15cm或20cm×20cm 的方木，其宽度和高度不小于所需的受力面积，排木外

侧立2～4 根立铁，放在千斤顶作用点位置，在立铁外侧放一根大刚度横铁，千斤顶作用在横铁上。根据施工经验，当顶力小于 400t 时，原土后背墙的长度一般不小于7.0m，就不致发生大位移现象(墙后开槽宽度不大于3.0m)，其结构形式如图8-11 所示。

(2)人工后背墙

原土后背墙当无原土作后背墙时，应设计结构简单、稳定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墙。人工后背墙做法很多，其中一种是利用已顶进完毕的管道作后背墙时，修筑跨在管道上的块石挡土墙作为人工后背墙，其结构形式如图8-12 所示。

7.4顶进设备

顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、下管及运土设备等。

(1)千斤顶和油泵

千斤顶又称为“顶镐”，是掘进顶管的主要设备，目前多采用液压千斤顶。千斤顶在工作坑内常用的布置方式为单列、并列和环周等形式，如图8-13 所示。当采用单列布置时，应使千斤顶中心与管中心的垂线对称；采用并列或环周布置时，顶力合力作用点与管壁反作用力合力作用点在同一轴线上，防止产生顶进力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用人工挖土，管上半部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在垂直直径的1/4～1/5 为宜。

油泵宜设在千斤顶附近，油路应顺直、转角少；油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵。油泵安装完毕，应进行试运转。

(2)顶铁

顶铁是为了弥补千斤顶行程不足而设置的，是管道顶进时，在千斤顶与管道端部之间临时设置的传力构件。其作用是将千斤顶的合力通过顶铁比较均匀的分布在管端；同时也是调节千斤顶与管端之间的距离，起到伸长千斤顶活塞的作用。因此，顶铁两面要平整，厚度要均匀，要有足够的刚度和强度，以确保工作时不会失稳

。

顶铁是由各种型钢拼接制成，有U 形、弧形和环形几种，如图8-14 所示。其中 U 形顶铁一般用于钢管顶管，使用时开口朝上，弧形内圆与顶管的内径相同；弧形顶铁使用方式与U 形相似，一般用于钢筋混凝土管顶管；环形顶铁是直接与管段接触的顶铁，它的作用是将顶力尽量均匀的传递到管段上。

顶铁与管口之间的连接，无论是混凝土管还是金属管，都应垫以缓冲材料，使顶力比较均匀的分布在管端，避免应力集中对管端的损伤。当顶力较大时，与管端接触的顶铁应采用U 形顶铁或环形顶铁，以使管端承受的压力低于管节材料的允许抗压强度。缓冲材料一般可采用油毡或胶合板。

(3)下管和运土设备

工作坑的垂直运输设备是用来完成下管和出土工作的。运输方法应根据施工具体情况而定，通常采用三角架配电葫芦、龙门吊、汽车吊和轮式起重机等。

8、顶管接口

8.1钢管接口

钢管接口一般采用焊接接口。顶进钢管采用钢丝网水泥砂浆和肋板保护层时，焊接后应补做焊口处的外防腐处理。

8.2钢筋混凝土管接口

钢筋混凝土管接口分为刚性接口与柔性接口。采用钢筋混凝土管时，在管节未进入土层前，接口外侧应垫以麻丝、油毡或木垫板，管口内侧应留有 10～20mm 的空隙。顶紧后两管间的空隙宜为 10～15mm；管节入土后，管节相邻接口处安装内涨圈时，应使管节接口位于内涨圈的中部，并将内涨圈与管端之间的缝隙用木楔塞紧。钢筋混凝土管常用钢涨圈接口、企口接口、“T”形接口等几种方式进行连接。

(1)钢涨圈连接

常用于平口钢筋混凝土管。管节稳好后，在管内侧两管节对口处用钢涨圈连接起来，形成刚性口，以避免顶进过程中产生错口。钢涨圈是用 8mm 左右的钢板卷焊成圆环，宽度为 300～400mm。环的外径小于管内径 30～40mm。连接时将钢涨圈放在两管节端部接触的中间，然后打入木楔，使钢涨圈下方的外径与管内壁直接接触，待管道顶进就位后，将钢涨圈拆除，内管口处用油麻、石棉水泥填打密实，如图8-15 所示。

图15 钢涨圈接口

1-麻辫；2-石棉水泥；3-木楔；4-钢涨圈

(2)企口连接

企口连接通常可以采用刚性接口和柔性接口，如图 8-16、8-17 所示。采用企口连接的钢筋混凝土管不宜用于较长距离的顶管。

图16 企口刚性连接

图17 企口柔性连接

(3)“T”形接口

“T”形接口的做法是在两管段之间插入一钢套管，钢套管与两侧管段的插

入部分均有橡胶密封圈，如图8-18 所示。

采用 T 形钢套环橡胶圈防水接口时，混凝土管节表面应光洁、平整，无砂眼、气泡，接口尺寸符合规定；橡胶圈的外观和断面组织应致密、均匀，无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷，安装前应保持清洁，无油污，且不得在阳光下直晒；钢套环接口无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直，且应按设计规定进行防腐处理；木衬垫的厚度应与设计顶力相适应。

图18 “T”形接口

9、顶进

管道顶进的过程包括挖土、顶进、测量、纠偏等工序。从管节位于导轨上开

始顶进起至完成这一顶管段止，始终控制这些工序，就可保证管道的轴线和高程

的施工质量。开始顶进的质量标准为：轴线位置3mm，高程0～+3mm。

9.1挖土与运土

管前挖土是保证顶进质量及防止地面沉降的关键。由于管子在顶进中是顺着已挖好的土壁前进的，所以管前挖土的方向和开挖形状，直接影响顶进管位的正确性，因此管前周围超挖应严格控制。在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管端上方允许有≤15mm的空隙，以减少顶进阻力。管端下部 135?中心角范围内不得超挖，保持管壁与土壁相平，也可以留10mm 厚土层不挖，在管子顶进时切去，防止管端下沉。在不允许顶管上部土下沉地段如铁路、重要建筑物等，顶进时，管周围一律不准超挖。

管前挖土深度，应视土质情况和千斤顶的工作行程而定，一般为千斤顶的出

镐长度。如果超挖过大，土壁开挖形状不易控制，容易引起管位偏差和上方土坍塌。特别对松软土层，应对管顶上部土进行加固，或在管前安装管檐。操作人员

工作时，要警惕土方坍塌伤人。

管前挖出的土应及时外运，一般通过管内水平运输和工作坑的垂直提升送

到地面。

9.2顶进

顶进是利用千斤顶出镐在后背不动的情况下，将管子推入土中。其操作过程

如下:

(1)安装 U 型顶铁或环形顶铁并挤牢，待管前挖土满足要求后，启动油泵，

操纵控制阀，使千斤顶进油，活塞伸出一个行程，将管子推进一段距离。

(2)操纵控制阀，使千斤顶反向进油，活塞回缩。

(3)安装顶铁，重复上述操作，直到管端与千斤顶之间可以放下一节管子为止。

(4)卸下顶铁，下管，在混凝土管接口处放一圈油麻、橡胶圈或其它柔性材料，管口内侧留有适当间隙，以利于接口和应力均匀。 (5)在管内口安装内涨圈。如设计有外套环时，可同时安装外套环。 (6)重新装好 U 型顶铁或环形顶铁，重复上述操作。

顶进时应遵照“先挖后顶，随挖随顶”的原则。应连续作业，尽量避免中途停止。工程实践证明，在黏性土层中顶进时，因某种原因使连续施工中断，重新起顶时，顶力将会增加50％～100％。但在饱和砂土中顶进中断后，重新起顶时，顶力会比中断前的顶力小。这一点施工中应引起注意。另外在管道顶进中，发现管前方坍塌，后背倾斜、偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况，应停止顶进，查明原因，排除障碍后再继续顶进。

9.3测量

顶管施工时，为了使管节按设计的方向顶进，除了在顶进前精确地安装导轨、修筑后背及布置顶铁，还应在管道顶进的全部过程中控制工具管前进的方向，这些都需要通过测量来保证。

管道顶进过程中，应对工具管的中心和高程进行测量。测量工作应及时、准确，以便管节正确地就位于设计的管道轴线上。测量工作应频繁地进行，以便及时发现管道的偏移。当第一节管就位于导轨上以后即进行校测，符合要求后开始进行顶进。一般在工具管刚进入土层时，应加密测量次数。常规做法每顶进 30cm，测量不少于 1 次，进入正常顶进作业后，每顶进 100cm 测量不少于 1 次；每次测量都以测量管子的前端位置为准。

一般情况下，可用水准仪进行高程测量，经纬仪进行轴线测量，采用垂球进行转动测量。较先进的测量方法有激光经纬仪测量。测量时，在工作坑内安装激光发射器，按照管线设计的坡度和方向将发射器调整好，同时管内装上接收靶，靶上刻有尺度线，如图 8-19 所示。当顶进的管道与设计位置一致时，激光点直射靶心，说明顶进质量良好，没有偏差，如图8-20 所示。

全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程；有错口时，应测出相对高差。测量记录应完整、清晰。

9.4纠偏

在顶管过程中，如发现首节管子发生偏斜，必须及时给予纠正，否则偏斜就会越来越严重，甚至发展到无法顶进的地步。出现偏斜的主要原因有管节接缝断面与管子中心线不垂直，工具管迎面阻力的分布不均，多台千斤顶顶进时出镐不同步等。工程中通常采用以下方法进行纠偏校正。

(1)挖土校正法

一般顶进偏差值较小时可采用此法。当管子偏离设计中心一侧时，可在管子中心另一侧适当超挖，而在偏离一侧少挖或留台，这样继续顶进时，借预留的土体迫使管端逐渐回位。该法多用于黏土或地下水位以上的砂土中，如图 8-21 所示。

根据施工部位的不同，可分为管内挖土校正和管外挖土校正两种。当采用管内挖土校正时，开挖面一侧保留土体，另一侧开挖，顶进时土体的正面阻力移向保留土体的一侧，管道向该侧校正。如采用管外挖土校正，则管内的土被挖净，并挖出刃口，管外形成洞穴。洞穴的边缘，一边在刃口内侧，一边在刃口外侧，

顶进时管道顺着洞穴方向移动。

(2)斜撑校正法

当偏差较大或采用挖土校正无效时，可采用斜撑校正法。如图 8-22 所示，用圆木或方木，一端顶在偏斜反向的管子内壁上，另一端支撑在垫有木板的管

前土层上。开动千斤顶，利用顶木产生的分力使管子得到校正。此法也适合管

子错口的校正。

(3)衬垫校正法

对于在淤泥或流砂地段施工的管子，因地基承载力较弱，经常出现管子低

头现象，这时在管底或管子一侧添加木楔，使管道沿着正确的方向顶进，如图

8-23 所示。

10、长距离顶管措施

顶管中，一次顶进长度受管材强度、顶进土质、后背强度及顶进技术等因素限制，一般一次顶进长度最大达 60～100m。当顶进距离超过一次顶进长度时，可采用中继间顶进、触变泥浆套顶进等方法，以提高在一个工作坑内的顶进长度，减少工作坑数目。

10.1中继间顶进法

中继间顶进就是把管道一次顶进的全长分成若干段，在相邻两段之间设置

一个钢制套管，套管与管壁之间应有防水措施，在套管内的两管之间沿管壁均

匀地安装若干个千斤顶，该装置称为中继间，如图 8-24 所示。中继间以前的

管段用中继间顶进设备顶进，中继间以后的管段由工作坑的主千斤顶顶进。如

果一次顶进距离过长，可在顶段内设几个中继间，这样可在较小顶力条件下，

进行长距离顶管。

采用中继间顶管时，顶进一定长度后，即可安设中继间，之后继续顶进。当

工作坑主千斤顶难以顶进时，开动中继间千斤顶，以后边管子为后背，向前顶进

一个行程，然后开动工作坑内的千斤顶，使中继间后面的管子和中继间一同向前

推进一个行程。而后再开动中继间千斤顶，如此连续循环操作，完成长距离顶进。管道就位以后，应首先拆除第一个中继间，开动后面的千斤顶，将中继间空档推拢，接着拆第二个、第三个，直到把所有中继间空档都推拢后，顶进工作方告结束。

中继间的特点是减少顶力效果显著，操作机动灵活，可按照顶力大小自由

选择，分段接力顶进。但也存在设备较复杂、加工成本高、操作不便及降低工

效等不足。

10.2触变泥浆套法

触变泥浆套法是将触变泥浆注入所顶进管子四周，形成一个泥浆套层，用

以减小顶进的管子与土层的摩擦力，并能防止土层坍塌。一次顶进距离可较非

泥浆套顶进增加2～3 倍。长距离顶管时，常和中继间配合使用。

触变泥浆是由膨润土加一定比例的碱(一般为 Na2CO3)、化学浆糊、高分

子化合物及水配制而成。膨润土是触变泥浆的主要成份，它有很大的膨胀性，

很高的活性、吸水性和基因的交换能力。碱主要是提供离子，促使离子交换，

改变黏土颗粒表面的吸附层，使颗粒高度分散，从而控制触变泥浆。

一般触变泥浆由搅拌机械拌制后储于储浆罐内，由泵加压，经输泥管输送

到工具管的泥浆封闭环内，再由封闭环上开设的注浆孔注入到坑壁与管壁间的

孔隙中，形成泥浆套，如图 8-25 所示。工具管应具有良好的密封性，防止泥

浆从工具管前端漏出。在长距离或超长距离顶管中，由于施工工期较长，泥浆

的失水将会导致触变泥浆失效，因此必须从工具管开始每隔一定距离设置补浆孔，及时补充新的泥浆。管道顶进完毕后，拆除注浆管路，将管道上的注浆孔封闭

严密。

11、存在问题

顶管技术在我国的存在的主要问题是，机械设备技术比较落后，地区差异明显，水平参差不齐，缺乏规范化，人才不足，尚待进一步宣传推广。目前而言，对顶管机械设备我国主要依赖于进口，虽然国内也有生产企业，但技术仍落后于国际先进水平，掘进机型号种类不足以适应工程需要，我国尚无适于中强度岩层以上的岩盘掘进机，适应土质范围不宽，且耐用性、机械化、自动化水平不够。

从地域上说，顶管技术的发展与我国地域经济水平相适应，我国东部的顶管

技术发展水平远远高于中西部地区，仅广东、上海、浙江、江苏和山东五省市就占到了非开挖铺管工作量的 75%。而西部地区仅在西气东输项目下有为数不多的顶管穿越工程，中西部地区与东部沿海地区差距非常显著。顶管施工技术在城市之间的发展不平衡，在上海，北京、广州等大城市技术水平比较高，应用比较普遍，但在中小城市应用较少，在中西部地区的城市应用更少。在同一城市发展也不平衡，据广州市建委 2004 年对广州市顶管现状的有关调查发现，该市的顶管技术发展极不平衡，机械化的顶管施工不很多，手掘式顶管仍占最大比例，对顶管施工技术的采用不积极，往往不是管线铺设的首选，被看作是无法开挖的无奈之举。不同施工企业的施工水平也不平衡，有些还处在比较原始的阶段，也有一些应用失败的工程，客观上阻碍了顶管技术的推广发展。影响顶管技术应用的另一个因素是，行业规范化不够，存在同行低水平恶性竞争的现象，专业人才缺乏，现有的从业人员大多是从事一般的土木工程施工中转化而来，缺少专业训练。今后仍需加强管理，努力推广先进技术，提高施工水平和改善施工工艺。

谈手掘式顶管施工关键技术

谈手掘式顶管施工关键技术 发表时间：2018-12-17T11:30:56.840Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：王亮1 王强2 [导读] 摘要：手掘式作为顶管施工的一种方法，具有易掌握、好控制、成本低的特点，应用较为广泛。 1中国葛洲坝集团第三工程有限公司湖北宜昌 4430022黑龙江省水利水电勘测设计研究院黑龙江哈尔滨 150080摘要：手掘式作为顶管施工的一种方法，具有易掌握、好控制、成本低的特点，应用较为广泛。本文详细阐述了手掘式顶管施工的洞门止水、管线测量以及触变泥浆减阻等关键技术的内容，供同类施工参考。 关键词：手掘式顶管；施工；关键技术 1 手掘式顶管（人工土顶法）施工概述 手掘式顶管施工的工具管是一种刃口敞口式工具管，进泥口大小根据土质情况确定，如遇顶含石块土层、强度较高的干土，基本上采用全敞口方式，用人工掘进先挖后顶、人工运土的施工方法，这种施工方法主要适用于无地下水并对地面沉降无严格要求的含石块土层、砂石土等，但不适用于含水量较高的土质。 工具管前端设计为斜面，其倾斜角度为70 o（见图），保证土体自身稳定性，有效地防止前方土体自身滑移。 工具管设计安装了注浆系统，可对管顶土方进行加固，防止塌方，减少后继顶力，且工具管比管材周边外径各大1.5cm以形成注触变泥浆需要的空隙。管前保证足够的插入力切土顶进。 1.1 手掘式顶管（人工土顶法）施工的工作原理 在一般正常的湿土，当工具管在顶力的作用下向前推进时，工具管正面的土体向压力较低的方向流动，从进泥口进入工具管，如遇强度较高的土质，必须先挖后顶，减少工具管正面阻力。要实现上述过程，需要具备以下条件： （1）要有足够的覆盖层，工具管正面土体的最大被动土压力要大于土体挤入工具管的阻力，否则地面会隆起。 （2）工具管进泥口大小，要根据土质情况调整，否则工具管正面土体会自动流入工具管内或不会流入工具管内（先挖后顶）。造成地面变形。 1.2 顶进速度控制 顶进速度的控制过程中，应注意以下几点： （1）主顶启动时，必须检查千斤顶是否靠足，开始顶进和结束顶进之前速度不宜过快。每节顶进开始时，应逐步提高顶进速度，防止启动速度过大。 （2）在先挖后顶施工过程中，千斤顶行程必须严格控制在设定范围内，防止靠背及设备吃力过猛。 （3）顶进速度的快慢必须满足每节润滑泥浆注浆量的要求，保证润滑泥浆系统始终处于良好工作状态。 根据实际施工经验，正常顶进条件下（干黄土），顶进速度应设定为1～1.5cm/min；如正面遇到障碍物或地基加固土，顶进速度应低于1cm/min。 2 顶管配套设备选型 主顶进系统由油缸组、顶进环及液压泵站等组成，其主要功能是完成管节顶进，是顶管设备系统的主要组成部份。 （1）油缸组 由4只油缸分两列左右对称布置，每列各2只油缸叠积而成，并用可分式结构的支座固定，用联接梁连成一体。其最大推力根据顶力计算配置。 （2）液压泵站 由油泵和电机组成。通过调速阀可改变油泵的流量，据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。以满足开挖面土压平衡的条件，从而起到控制地面沉降的作用。 （3）后靠背 管节顶进时油缸的反力，通过后靠均匀地传递到工作井井壁上，避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏。后靠制作时，应与顶进轴线保持垂直。 （4）导轨 导轨安装时，应复核轨道的中心位置，两根导轨必须相互平行、等高，导轨面的中心标高应比设计管底标高适当抛高（一般为0.5～1cm）。平面布置图如下：

顶管施工施工方案

截污管线顶管施工 在管道铺设施工路线上有多处障碍物，当为永久性结构物且不能拆迁，也 不能局部破坏并修复。需采用顶管办法进行施工。 1 工作坑、接收坑布置 工作坑布置：由于HDPE管道长度为6m，工作坑的平面布置内侧尺寸为 7*3.5m。接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为800mm，咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用HW400‘H’型钢，围檩下部每隔2m用牛腿托住。内支撑钢管采用直径为200mm壁厚为10mm的钢管。基坑长度方向上中心一道长为2.7m，四角各一道长为2m且与围檩成45度的钢管。钢管的端部采用可调接头。坑底垫层为C15，厚为15CM，平面尺寸为6.2m*2.7m。基坑四周挖宽为300mm，深400mm的排水沟，在靠待施工清淤沟的一侧设直径 600mm的集水井一口比排水沟深1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。后背 墙采用2m*2m*0.4m的砼块。顶管采用直径为800的顶管，顶管后放置外圈直径为800，内圈直径为600的厚为200mm的顶铁。 接收坑布置：接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为800mm，咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用H400‘H’型钢，围檩下部每隔 2m用牛腿托住。内支撑钢管采用直径为200mm壁厚为10mm的钢管。四角各 一道长为2m且与围檩成45度的钢管。钢管的端部采用可调接头。坑底垫层为 C15，厚为15CM，平面尺寸为4.2m*2.7m。基坑四周挖宽为300mm，深400mm 的排水沟，在靠待施工清淤沟的一侧设直径600mm的集水井一口比排水沟深1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。 现场布置采用16t汽吊，设备布置采用25吨汽吊。 井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯。 在此工程中的典型工作坑做法为如下三种方法： 做法一：在管道高程为小于5m时，搅拌桩深为12m，拉森桩长为9m。支撑采用一道支撑，支撑中心位于距桩顶0.5m处。 做法二：在管道高程为大于等于5m小于7m时，搅拌桩深为15m，拉森桩

关于管道中顶管施工关键技术分析与研究

关于管道中顶管施工关键技术分析与研究 本文主要对顶管施工各关键技术进行分析,阐述了工作坑、顶进方式、进出洞口等方面的技术问题，本文提出了自己的观点，可供同行参考。 标签管道施工；顶管施工；出洞技术；顶进方式 前言 顶进方式的正确选择,是影响工程的成败的关键环节。采用何种顶进工艺,应结合工程概况、地质条件、地下水位、顶管的管径和埋深、地下阻碍物等情况。从技术、经济、安全的角度进行比较分析。工作坑的选取是获得较高经济效益的重要方面,选取是尽量结合拟建主体工程考虑利用永久性设施外,还要根据工程特点确定工作坑的形状、结构和选址等。 一、工作坑的选取和设置问题分析 顶管施工虽不需要开挖地碰,但在工作坑和接收坑处必须开挖。为了获得较高的经济效益,除了尽量利用永久性设施,结合将来的主体工程考虑外,还要根据工程特点合理确定工作坑的形状、结构类型和选址等。工作坑按其形状来分有矩形的、圆形的及多边形几种,其中矩形工作坑是顶管施工时最为常见的一种形式,在直线或两段交角接近1800的折线顶管中,多采用此形式,矩形工作坑布置后背方便,坑内空间能充分利用,覆土深浅都可利用。若在两段交角较小或在一个工作坑内分别向几个不同方向顶进时,则往往采用圆形工作坑,圆形工作坑为深工作坑,占地面积小,但需另筑后背,多采用沉并法施工,沉井材料为钢筋混凝土。多边形的使用基本上和圆形工作坑相似。工作坑按其结构可分为钢筋混凝土坑、钢板桩坑、地下连续墙坑等。其中钢筋混凝土坑是工作坑设计时优先考虑的一种结构类型,施工方法简单,造价较低、作业强度小。钢板桩坑施工成本低、构筑比较容易且旌工速度快,施工时用的较为普遍。当所顶管子管径很大且埋设的很深时,多采用地下连续墙坑。 二、管道顶进方式的选择问题分析 顶管顶进方式选择的正确与否,会直接影响工程的成败。那么,采用何种工艺,应视具体情况就技术可行、经济、安全的角度进行分析比较,因地制宜才能充分显示其独特的优越性,选择原则如下所述。首先,详细了解工程概况,地质条件,地下水位,顶管的管径,埋深,附近地上或地下建筑物、构筑物和各种设旌,附近管线的埋设,地下阻碍物情况等。其次,从技术的角度考虑:对于口径小的顶管,因人无法进入管内施工,通常都采用泥水顶迸。在顶进长度较短,管径小的金属管时,宜采用一次顶进的挤密土层顶管法。对于埋深较大的管段,可以从有无地下水及所处土层的特性来考虑,若地下水位较低,土层较稳定,可选用手掘式顶管,但对于地下水位高、变化大及土质较松软的地段,宜采用掘进法施工。对于地下杂物、石子较多即障碍物较多的情况,应选用具有除障功能的机械式掘进机或采用手掘式顶管。在粘性或砂性土层,且无地下水影响时,宜用手掘式或机械挖掘式顶管,在粘性土层中必须控制地面隆陷时,宣用土压平衡顶管法。当土质为砂砾土时可采用具有支撑功能的工具管或注浆加固土层的措施。在粉砂土层中且需控制地面隆陷时,宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法。最后,还应考虑安全因素,一般所选顶管方式要能处理未预见到的情况(如石块等),避免出现顶不进退不出的局面。施工工艺的选择在整个顶管阶段是尤为重要的,在顶管施工前宜按以上方法确定施工工艺的合理组合。

(完整版)城市地下综合管廊建设之顶管施工法全解析

城市地下综合管廊建设之顶管施工法全解析 顶管施工 顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。 其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层 一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。 它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、高效，保护环境的综合功能。 这种技术的优点是：不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不破坏环境；不影响管道的 段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。 该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑 物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显 著的经济效益和社会效益。 常见4种顶管施工技术 1、刃口推进工法

2、泥水推进工法 3、土压式推进工法

·通过向切削仓内注入一定比例的混合材料，使得充满泥仓的泥土混合体平衡正面土压以及地下水压力。 ·无需泥浆泵等后部配套装置，整机造价低廉。 ·无需泥浆处理，施工成本低。 4、泥浓式推进工法

可以不加破碎的排出孔径约为顶管机直径1/3的砾石 ·采用了二次注浆方法，大大的减少了磨阻力，适合长距离顶进 各种顶管机型的优缺点 1.敞开式掘进机 当顶进管道轴线附近可能存在大的石块，桩基等不明障碍物时，可采用排障方便、成本低廉的敞开式掘进机。地下水位较高的话可采取井点降水等辅助施工方法。另外，对于含水量较少并且N值大于18的黄土和强风化岩，也可采用敞开式掘进机顶进。敞开式掘进机在类似于农田对地面沉降要求不严格的情况下也可采用。 缺点：顶速慢、遇到流沙土层难以控制出土量。 2.多刀盘土压平衡式顶管机 多刀盘土压平衡顶管掘进机把通常的全断面切削刀盘改成四个独立的切削搅拌 刀盘，尤其适用于软粘土层的顶管。

顶管法施工技术

编号：SM-ZD-86571 顶管法施工技术 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改

顶管法施工技术 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 顶管施工即在地表不挖下槽沟，以液压为动力将钢管（含多节钢管）或混凝土管从A点顶至B点的施工工艺，我公司经多次工程实践，形成该施工技术。 工艺特点及适用范围 1、路下顶管，路上畅通； 2、建筑物下顶管，不影响建筑物使用功能； 3、缩短管道铺设周期，降低工程造价显著； 4、设备单一，操作简便； 5、本工艺所用管道的管节必须是国家定点厂家生产的合格产品； 6、适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工。 工艺原理及工艺流程 明铺管道改为以机械为动力在地表下使管道从A点转

移至B点。 施工准备——测量高程及轴线——挖顶管工作坑——铺顶管导轨——设置顶进后背——安装顶进设备及吊放管节——挖土顶进——测量及纠偏——再次挖土（管中土）顶进——测量循环作业直致完成。 主要机械设备：吊装设备、高压油泵、大吨位千斤顶、后背桩及后背梁、导轨及出土工具、经纬仪、水平仪。机具功能及数量根据被顶进管节的直径长度及重量而定。 施工要点 1、顶管工作坑开挖要依照施工方案及具体环境进行，坑的长宽要视土质，被顶管节的直径、长度，机具设备，下管及出土方法而定。工作坑除安装顶管的机具设备后背、导轨、顶进管节以外，还要有利于向坑外出土和作业人员的操作。一般要求，工作坑上口前缘距路缘≥2m，安放管节后每侧要有1m的工作面，管节后侧与千斤顶之间要有利于出土的空间，在有水的环境中要设置水坑及排水设施，工作坑壁的放坡系数根据土质情况应符合要求，坑底要夯实。 2、导轨由四根钢轨和若干枕木组成，枕木置在工作坑底

顶管施工关键技术

1.工程概况 百色市新兴路位于老城区，交通繁忙，地下管线复杂。新兴路改造工程}126fl0双排排水涵位于K} + 5}i3---lC1 + 328路段，总长约88o m;最大埋深12 m,最小埋深8 m;该涵采用并排布置的两条DN}soo}级钢承口钢筋混凝土管，两条涵管中心距离为5. 72 m,管外壁间距为} m;管内径2.}rri，管壁厚Q, 2fi m，管底纵坡1. 02 0/o;按照设计图纸分4个顶程，平均每段顶进长度约22} me管道沿线地下水丰富、地层主要为淤泥质粉质粘土、沙质粉土、细 砂、卵石、砂岩和泥岩等。 2.施工工艺流程 合理、先进的施工工艺是保证施工质量的前提条件。泥水平衡式顶管施工工艺流程如图1所示。图生顶管施工工艺流程图 3.顶力的确定与调控 顶力是整个顶管施工的重要技术参数。 影响顶力大小的因素有顶进工具管迎面的阻力和摩阻力。由于受项进管沿线土质不均匀且随机变化，管道埋深、管径大小，以及管道与土体之间的接触力等因素影响，精准的确定项力是无法做到的。根据国内外的文献，按理论公式计算得到的项力因公式引入很多假定且未考虑设置触变泥浆润滑等影响而使计算顶力值偏大，且按经验公式计算得到的顶力因公式是根据实际工程一些测试资料得到的而具有很大的局限性。在新兴路排水涵顶管施工中，我们在充分了解管道沿线土质、管道埋深、管径等因素的基础上，采用修正后的顶力

计算公式来计算并调控项力，特别是在工程施工后期，我们直接根据实测顶力资料，采用分段函数数值模拟的顶力计算经验公式来确定并调控顶力，使顶管施工得以顺利进行。 修正后的项力计算公式: 尸霖力D} 粤(1+K2) Z ，，，.众 月个-下尸 L 一县。。(:十xo+ J W门_._ 丁汁}L+Pa (1) Y}z厂1。 ~二，了_二』D, t，. 其中:八一y(H}号厂、一sirs)’7t 式中:P—计算的总顶力(kIV) ; 厂—顶进时，管道表面与其周围土层 间的摩擦系数; y—管道所处土层的天然容重(}I

顶管法施工技术

顶管 法施工 １、技术简介 顶管施工就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。 非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。 非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语,它涉及的是利用少开挖,即工作井与接收井要开挖，以及不开挖,即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换，顶管直径ＤN800—４５00。通过工作井把要埋设的管子顶入土内，一个工作井内的管子可在地下穿行１500米以上，并且还能曲线穿行，以绕开一些地下管线或障碍物。 它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、高效,保护环境的综合功能。这种技术的优点是: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。 该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞,具有显著的经济效益和社会效益。 2、技术原理 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。 ３、现状分析 经过多年的发展，顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用，且保持着高速的增长势头,无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进步,在某些方

道路顶管施工方案(完整版)

郑州市管城回族区实验中学宿舍楼过路顶管 专项施工方案 编制： 审核： 审批： 河南华瑞园林绿化工程有限公司 二0一八年五月

第一章编写依据 本施工方案编写依据如下： 1、郑州市管城回族区实验中学宿舍楼过路顶管项目施工图 2、《给排水管道施工及验收规范》GB50268-2008 3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011 4、郑州市建设委员会颁发的有关建筑规程，安全、质量及文明施工等文件。 第二章工程概况 2.1 工程简介 工期紧、施工场地有限、现场需穿越道路，可能遇上地下障碍物等情况，考虑影响本工程顶管正常施工的不利因素，故将本工程的顶管工程采用人工顶管。管材DN2000套管，管埋深为5.15m左右（管顶覆土2.75m）。工作井、接收井的井位和管段长度将根据现场实际情况（顶进长度、地下障碍物、交通影响等）而确定。 2.2周边环境简介 工作井东侧、北侧为学校消防同道，南侧为6F教学楼，西侧为2F彩板房。据我方在工作井位置所挖探沟探明，工作井南侧有给水主管、消防水主管，西侧有一道给水支管，且管道均位于图纸设计的工作井内。中间有一条校内光纤斜向对角穿过工作井。且工作井位于学校教学楼先期施工的基坑内，有大量的杂填土。 2.3施工参照标准 施工设计图、施工合同

《给排水管道施工及验收规范》GB50268-2008 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011 《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005 《工程测量规范》GB50026-2007 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 现场地质水文情况、地下管线的情况和周围建筑物及设施情况； 第三章施工部署 3.1施工组织安排 工程需要采用机械顶管的管段为两阶段，一阶段为工作井至配电房，另一段为工作井至教学楼配电室。工作井及接收井共计2座，计划用1套顶管设备，一台备用，第一阶段为工作井、接收井的施工，第二阶段为顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。 本工程实地勘察，从道路面层向下的土质分布情况为：混凝土道路面层水稳层连砂石基层杂填土。 3.2顶管施工工艺流程 工作井施工设备安装管吊装就位施工准备土方掘进测量控制及纠偏废泥外运开机顶进结束施工下一节3.2施工顺序 施工顺序为：工作井施工顶进设备安装调试吊装砼管到轨道上连接好工具管装顶铁开启油泵顶进出泥管道贯通拆工具管压浆。

顶管法施工技术

顶管法施工 1、技术简介 顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。 非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。 非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语，它涉及的是利用少开挖，即工作井与接收井要开挖，以及不开挖，即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换，顶管直径DN800—4500。通过工作井把要埋设的管子顶入土内，一个工作井内的管子可在地下穿行1500 米以上，并且还能曲线穿行，以绕开一些地下管线或障碍物。 它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、高效，保护环境的综合功能。这种技术的优点是：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。 该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。 2、技术原理 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。 3、现状分析 经过多年的发展，顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用，且保持着高速的增长势头，无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进步，在某些方面甚至达到了世界领先水平。 2001年上海隧道股份有限公司在江苏省常州完成了长2050m、直径2m的钢筋水泥管顶管工程，是目前已完成的我国最长的顶管工程。2001年8月?12月嘉兴市污水处理排海工程一次顶进2050m 超长距离钢筋混凝土顶管，由于选择了合理

什么是顶管施工法

什么是顶管施工法 长期以来，城市建设过程中，城市道路被频繁开挖严重影响了人民的生活。一项非开挖施工技术——顶管施工技术，不需开挖地面，并且能够穿越公路、铁路、河道、湖泊、建筑物、以及各种地下管线等，解决了市政施工难题，而且，顶管施工随着城市建设的发展已越来越普及，已运用到给排水、煤气、电力、通信等管道的施工。广东省基础工程公司近几年来用先进的顶管施工技术，解决了一个个难题，为城市建设的文明施工、快捷施工做出了贡献。 据介绍，目前，顶管施工常采用的施工方法分为敞开人工手掘式和密封机械式顶管施工方法，其中机械式顶管施工常用的施工方法又有泥水平衡式和土压平衡式两种，顶管施工常用的管材有砼管、钢管、玻璃夹砂钢管。施工所采用的主要设备为信息化及全自动化泥水平衡顶管机。 顶管施工的基本原理为：从地面开挖两个基坑井，然后管节从工作井安放，通过主顶千斤顶或中继间的顶推机械的顶进，推动管节从工作井预留口穿出，穿越土层到达接收井的预留口边，然后通过接收井的预留口穿出，形成管道的施工。 顶管工法主要有以下几种：

目前顶管所常见的几种土质 1、淤泥质黏土：此种软土的形成是在较弱的海浪岸流及潮汐的水动力作用 下逐渐形成的。土的颜色多呈灰色或黑灰色，光润油滑且有腐烂植物的气味，多 呈软塑或半流塑状态。其天然含水量很大，一般都大于30%，饱和度一般大于90%，液限一般在35-60%之间，软土的天然重度较小，约在15-19KN/m3之间。孔隙比 都大于1，因其天然含水量高、孔隙比大，就带来了软土地基变形大，强度低的 特点。 2、砂性土：由于曾受到海水的冲击，部分地区沉积层含有海水所搬运的大 量沉积物，其中主要为细砂及粉砂。由于含黏土的成分较少，我们可称之为砂性土。砂性土的土颗粒较一般的黏土大，一般在20μ以上，土颗粒之间的凝聚力 较小，呈单粒结构。孔隙比较大，很容易在水动力的作用下产生流沙现象。 3、黄土：凡以风力搬运沉积又没有经过次生扰动的、无层理的黄色粉质、

过河顶管施工专项方案

顶管施工专项方案（穿越复兴河） 编制： 审核： 安全审批： 审批： 2016年10月

一、编制依据： 1、甲方提供的设计图纸。 2、国家和行业施工及验收规范、标准及业主规定的技术要求。 3、地理环境及气候状况。 4、国家现行法令、法规，地区颁发的安全、消防、环保、文物等管理规定。 《中华人民共和国环境保护法》。 《建设项目环境保护管理办法》。 5、施工技术标准及验收规范 《输油输气管道线路工程施工及验收规范》SY0401-1998 《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》 GB/T4079-2000 二、工程概况 本工程需穿越铁路和复兴河，铁路采用顶管穿越，复兴河采用明开挖过河。采用DN900钢承口钢筋混凝土套管顶管穿越，顶管距离为60米。内穿DN700焊接钢管78米。设置工作坑1个，接收坑1个。 三、基坑概况 1、采用工字钢支护体系，设2道钢支撑，采用双轴搅拌桩止水。 工字钢，长为12m，型号为I40b，采用密排布置，并采取措施提高成桩平整度和垂直度；使钢围檩与工字钢间空隙填充严密保证支撑体系受力可靠。严格控制双轴轴水泥搅拌桩施工质量减少基坑渗漏风险。 水泥搅拌桩采用φ700@500双轴搅拌桩止水帷幕，与钢桩净距为150mm，桩长15m。

一、二道支撑标高分别为、。 2、支护体系均采用工字钢。 ①支护桩采用工字钢I40b。 ②上层腰梁采用双拼I40b 工字钢，下层腰梁采用三拼I50b 工字钢。 ③角隅处斜撑采用?219x16 钢管，角隅处斜撑采用?426x14 钢管。 3、搅拌桩说明： ①水泥土墙采用双头搅拌桩，Φ700@500。 ②水泥采用级普通硅酸盐水泥。 ③水泥掺入比为18％，水灰比。 ○428天抗压强度不低于。 4、矩形基坑： （1）矩形基坑，基坑平面尺寸5x8m，基坑面积40㎡，挖深。（2）废弃土方随挖随运走。 （3）支护体四周地面荷载控制在20kN/m2。 （4）基坑平面图及剖面图如下：

(完整版)顶管施工方法

顶管施工方案 一、顶管范围及主要施工内容 本工程为鄞州路已建W6-1～钱湖南路已建W51主要穿越路基、河流。管径采用?900的钢筋砼F型承插管，全长约1300米，顶管工作井10只，接收井7只. 一、顶管前准备工作 1、顶管施工方法的选定应根据施工沿线的地形、工程和水文地质、交通状况、地上建筑物、地下管线和有无地下障碍物等实际情况和对地表变形控制的要求综合考虑后作出选定，必须确保安全，保证质量，经济适用，节约用地。 2、顶管的施工顺序，应从整个排水系统考虑，一般宜从下游开始，在进行起始掘进段顶管时，应选择施工条件较好、技术风险较少，顶程较短的地段进行，同时作必要的现场技术数据的测试和分析工作，以便了解地下实际土质，适应施工环境，掌握顶管设备运转规律，合理组织操作人员，通过起始掘进段的顶进小结，进一步调整各项施工技术参数，优化下一步顶管施工工艺。 3、所有顶管设备必须经过维修保养，经检验合格后方可运入施工现场。在进入工作坑安装时必须进行单机和整机联动调试，在顶进中必须贯彻例行保养制度。 4、应按保证工程质量、安全、文明施工、保护地面建筑物与地下管线、维持道路交通等要求，根据不同的工程地质、水文地质与施工环境和条件合理选择顶管机头。 5、在综合考虑了上述各种因素后，合理选择顶管和施工方法。 二、顶管施工顺序及工艺流程 一、施工顺序 基坑底基础及后靠背安置──安装导轨──设置承压壁──安装主顶设备──安装顶管机头──安置起重机械──安置土方运输设备──安放管节──顶进 顶进工艺流程： 沉井中心线测量放样──安装顶机架与主顶装置──顶进管机顶进，吊下一节管节──管节顶

进────顶完第一节管，吊下一节管──管节拼装──顶力接近许用力──吊放中继环──同上继续再顶──出洞，顶管机与管节分离。 三、顶管设备安装 （1）顶管机头选型 本施工段管道内底标高，管顶覆盖厚度已达到要求。根据地质状况及实际情况，拟采用多盘土压平衡式机头，头部有4个切土切刀盘，机头出土采用刀盘切削原状土， （2）顶力估算 按采取管壁外侧同步注入触变泥浆处理，手掘式顶管所引起的阻力R2=F2。根据以往在软土地层顶进的施工经验，一般可取 F2=8～12KN/m2 按顶进长度为50m，管道外径0.52计算，最大顶进阻力P=F2лDL=12×3.1416×1.20×50=113 0KN≈113t。 配备150t液压千斤顶能完全满足顶力需要。活塞行程700mm，主油泵最大供电压49MPa，供电量10L/min。 （3）顶管设备安装 a、安装导轨 导轨采用装配式导轨，安放在砼基础面上，导轨定位后，必须稳固正确，在顶进中承受各种负载时不位移，不变形，不沉降，导轨安放前应先复核管道中心位置。 二根导轨必须互相平行，等高，导轨面的中心标高应按设计沟底标高设置，在顶进中必须经常复测调整，以确保顶进轴线的精度。导轨的坡度应与设计管道坡度相一致。 导轨采用轻型导轨，由钢轨、横梁和垫板组成。 导轨的轨距B=2√R2外-R2内。 b、设置承压壁 承压壁应承受和传递全部顶力，必须具有足够的强度和刚度，应根据最大顶力计算具有较大的安全度。1、方形沉井前垫以40×40cm方枕木，枕木外衬厚5cm钢板作为承压面，钢板面

顶管施工技术方案

顶管工程施工技术方案 本工程属污水整治项目，在穿越段或无条件大开挖的管段采用顶管施工。全线污水主管均采用钢筋混凝土管。工作井和接收井均采用钢筋混凝土井，一般工作井采 钢板 2

出工作井、接收井中心位置和管线位置，并在场区位置附近引水准点，设置测量基准线。 3、基坑开挖 1.2 4 度的 5 因沉井一次下沉，井位土层性质较差，故需做砼垫层基础。 施工中砂垫层采用粗砂，含泥且掺加48%13-15mm碎石，充分拌匀后分两层夯实。 6、立模扎筋

立模顺序：立内模→绑扎钢筋→立外模，一节沉井内模一次立好，扎筋后，再分次立外模。 本工程沉井模板采用组合钢模，局部采用木模板（厚度3cm），支撑采用Φ6cm 1m， 7 ，8、沉井下沉 根据地质资料表明沉井位置处土质差，以高压缩性淤泥质粘土和淤泥为主，且地下水位较高，当垫层砼基础挖除后，井体可能突沉，甚至发生倾斜。为此在外井壁与土之间灌级配碎石以控制沉井下沉，随沉随垫，当需要挖土下沉时，遵循挖土方

法，以期均匀下沉防止倾斜，其次在下沉过程中做好各种记录，发生倾斜、位移，及时纠正，当沉至离设计标高约1米时，停止挖土下沉，请有关人员观察、测定。 本沉井为排水下沉，鉴于本沉井处地下水位较高，为加强排水效果，施工中设置集水坑排水，以降低地下水位。 9 1m 10 （二）、顶管施工 本方案按机顶法考虑。 1、工具管选型

根据该工程的特点选用工具应具备以下性能： （1）、防止路基下沉工具管能有效地阻止开挖面坍塌，防止地面下沉。（2） 2 （1） （2） （3） 3、顶力计算 （1）、根据设计顶力预控在4000KN。 （2）、理论计算

顶管施工工艺流程

顶管施工工艺流程 顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。 本工程顶管均采用泥水平衡顶管机进行施工，顶管施工的具体流程如下图 顶管施工工艺流程图 1顶进设备的选用 顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、顶管机及排浆设备等。 下 一 段 顶 管 施 工

千斤顶是掘进顶管的主要设备，考虑到为避免千斤顶故障而影响工程进度，故采用两套设备。千斤顶在工作坑内的布置采用两台并列式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，顶管上半部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4～1/5处为宜。 高压油泵由电动机带动油泵工作，选用额定压力为62Mpa的ZB-500塞泵，经分配器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程。 顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形，并且便于搬动。根据顶 结构，在安装时严格控制轴线与高差，轴线控制在3mm以内，高差控制在0～+3mm以内，两轨内距±2mm。在安装调平时确定砼后靠背的位置，后靠背采用40mm厚钢板，砼采用商品砼，后靠背的砼厚度宜控制大于40cm。之后将工具头下到导轨上，就位以后，装好顶铁，连接好各系统并检查正常后，校测工具头水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进工具头，然后安放混凝土管节，再次测量标高，核定无误后，开动工具头进行试顶，待调整好各项参数后即可正常顶进施工。

人工顶管施工方案

人工顶管施工方案 第一章编写依据 本施工方案编写依据如下： 1、《宽城县污水处理厂配套管网改造一期工程》管道敷设图纸 2、2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-2008； 3、3、《混凝土质量控制标准》GB50164－2011； 4、4、《市政道路工程质量检验评定标准》； 第二章工程概况 2.1 工程简介 本工程为宽城县污水处理厂配套管网改造一期工程，替换现有的dn1500mm钢筋混凝土管，总长度为2.807km.项目起点为污水处理厂内进水管检查井，采用dn1200mm聚乙烯（PE）平壁管，沿河道堤坝内侧向上游至宽和新居路接入现有污水管。 根据施工图纸要求，44#—45#污水井之间横穿公路，需要使用顶管施工，顶管采用内径1800mm钢筋混凝土管，壁厚20mm，单节长度2500mm。采用人工挖土、机械顶进的作业方式施工。 2.2 施工参照标准 GBJ08-221-96 《市政排水构筑物工程施工和验收规程》 GBJ08-220-96 《市政排水管道工程施工和验收规程》 GBJ141-90 《给水排水构筑物施工和验收规程》

GB50026－2007 《工程测量规范》 第三章施工部署 3.1 施工组织安排 本工程需要采用人工顶管的管段为计划用2套顶管设备，一台50吨位吊车，分成两个阶段顶进，第一阶段为工作井施工，第二阶段为人工顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。 3.2 顶管施工工艺流程 工作井施工→设备安装→管吊装就位→施工准备→开机顶进→人工掘进机头→结束→测量控制及纠偏→施工下一节 3.3 施工顺序 施工顺序为：工作井施工→顶进设备安装调试→吊装砼管到轨道上→连接好工具管→装顶铁→开启油泵顶进→出土→管道贯通→拆工具管。 第四章施工准备工作 4.1 生产准备 1、进行施工测量和现场放线工作。 2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木等的准确位置。 3、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。 4、根据材料计划，分期分批组织材料进场。 4.2 技术准备

钢筋混凝土顶管施工方案(优.选)

顶管一 顶管穿越施工方案 顶管施工工艺流程 1. 测量放线 依据设计施工图纸及控制桩点，用全站仪测量放出穿越管道的轴线、用地边界线及发送坑、接受坑的位置、尺寸线，撒白灰线进行标识。 2. 作业坑开挖、制做及沉井 测量放线后，作业坑开挖作业坑深度根据穿越处管道设计管底标高确定。人工配合单斗挖掘机进行发送坑开挖，每开挖1.0m深度后，采取混凝土支护，直至开挖到设计套管管底标高下0.1m─0.8m深处，底层浇筑顶管用混凝土靠背或放置钢靠背。坑底先敷设200mm─500mm厚的碎石，再浇注200mm─300mm厚的C25钢筋混凝土，坑底浇筑500mm集水坑一个。如通过勘探，发现开挖处有管道、电缆等隐蔽物，得到主管部门的认可并进行必要保护后，方能开挖。工作井下沉时四周要平衡，发生倾斜时要及时纠正，抽木垫时间要一致，每挖500㎜下沉一次。 3. 顶管设备安装 顶进设备主要包括钢后座、导轨、主顶液压油缸、泵站、顶铁、泥浆泵、四角支架等，用汽车吊将顶进设备吊入发送坑，并配合进行安装。 4. 管材顶进 为使后靠背受力均匀，液压设备与后背接触面加=30mm的钢板和道木，在液压缸与被顶管间加承力盘。液压系统包括高压油泵、动力传递机构等，液压缸按顶管中轴线对称布置，顶管中保持轴线重合。 做预顶试验：检验液压系统性能，液压缸行程，传力设备的中心线和垂直度等。 对顶入管节做最后检查，如端面平直度，椭圆度，管壳任一侧母线直线度等。顶入管节采用Φ1000mm钢筋混凝土管。第一根管子必须加特制工具头，确保管子的承重面积。 用起吊设备将管节轻放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线。人工在管子前端掏土，清出的土方用小车配以小型卷扬机外运出作业坑。

顶管法的概念、发展由来、施工特点、设备构成及施工的关键技术

问：顶管法的概念、发展由来、施工特点、设备构成及施工的关键技术 答：一、概念 隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。在施工时，通过传力顶铁和导向轨道，用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中，同时挖除并运走管正面的泥土。当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继续顶进，这样将一节节管子顶入，作好接口，建成涵管。顶管法特别适于修建穿过已成建筑物、交通线下面的涵管或河流、湖泊。顶管按挖土方式的不同分为机械开挖顶进、挤压顶进、水力机械开挖和人工开挖顶进等。 二、应用概况与发展方向 1、发展过程 顶管法施工是继盾构施工之后发展起来的地下管道施工方法； 最早于1896年美国北太平洋铁路铺设工程中应用，已有百年历史； 20世纪60年代在世界各国推广应用； 近20年，日本研究开发土压平衡、水压平衡顶管机等先进顶管机头和工法。 顶进速度最快：美国1980年，9.5小时顶进49m。 顶进距离最长： 国外首次一次最大顶进距离1200m，1970年，德国汉堡下水道混凝土顶管，直径为2.6m。 国内创造混凝土顶管世界记录——一次最大顶进距离为2050m，2001浙江嘉兴污水顶管，钢筋砼管直径2m； 国内创造钢管顶管世界记录——一次最大顶进距离为1743m，1997年上海黄浦江上游引水工程的长桥支线顶管，钢管直径3.5m； 中国从50年代从北京、上海开始试用。 1986年上海穿越黄浦江输水钢质管道，应用计算机控制，激光导向等先进技术，单向顶进距离1120m，顶进轴线精度：左右﹤±150mm，上下﹤±50mm。 1981年浙江镇海穿越甬江管道，直径2.6m，单向顶进581m，采用5只中继环，上下左右偏差﹤10mm。 2、发展方向 （1）长大距离顶管 普通顶管一般距离≤100m，无中继环，（现在某些专家认为可能提高到300m），长距离顶管﹥100m，长大距离﹥1000m。 （2）大管径顶管 过去一般认为顶管最大直径为3m。 现在日本、德国等国顶管管径可达4～5m。 （3）微型管顶管 过去顶管管径一般≥300mm，目前最小可达75mm。 顶管按管径分类： 大口径：≥2000mm 中口径：1200 ～2000mm 小口径：500 ～1200mm 微口径：≤500mm （4）曲线顶管 S形曲线、水平与垂直兼有曲线、小曲率半径曲线。 （5）自动控制 自动测量、自动记录、自动纠偏。

管道顶管施工方法

管道顶管施工方法 1、排水管道顶管施工工艺流程图 管道顶管施工工艺流程图见附图五。 2、工作坑的设计与布置 本工程顶进采用人工掘进顶进方法。 2-1、顶管段长度确定及顶管工作坑位置选定 本管道工程确定最大顶管段长度为91.894米，顶管工作坑位置为检查井位置，两个工作坑之间设一个交汇坑。 2-2、顶力计算： 顶力计算是顶管施工设计中的关键内容，顶管的顶力要大于工具管的迎面阻力、管道周围土压力对管道产生的阻力以及管道自重与周围土层产生阻力之和。即： P≥f r D1〔2H+(2H+ D1)tg2(450-ψ/2)+ω/r D1〕L+PF 式中P——计算的总顶力（KN） f——顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数， 其值选用为：粘土、亚粘土0.2-0.3； r——管道所处土层的重力密度（KN/M3）； D1——管道外径（米）； H——管道顶部以上覆盖土层的厚度（米）； Ψ——管道所处土层的内摩擦角（度）； ω——管道单位长度的自重（KN/M）； L——管道的计算顶进长度（米）； PF——顶进时，工具管的迎面阻力。（KN）允许超挖其阻 力为零。

2-3、顶管工作坑设计 A、工作坑尺寸 工作坑应具有足够的空间和工作面。 工作坑底部宽度：W=D+2B+2b D—管道外径 2B+2b—管道两侧操作空间及支撑厚度2.4—3.2m 工作坑底长度：L=L1+L2+L3+L4+L5 L1=工具管长度、L2=管节长度 L3=出土工作间长度、L4=千斤顶长度 L5=顶管后背的总厚度 工作坑深度：H=h1+h2+h3 h1—道路至管道底部外缘的深度；h2—管道外缘底部至导轨底面的高度；h3—基础及垫层的厚度。 B、开挖工作坑并进行支撑 顶管工作坑坑壁处理根据现有地质资料和工作坑开挖深度，结合我单位成熟的施工经验，确定工作坑采用木质密撑。交汇坑和工作坑周围修筑50厘米宽，厚30厘米3：7灰土防水墙，以防雨水流入工作坑。 开挖工作坑见前工作坑设计，工作坑开挖成型后及时安装密撑并定位设立箱式组合梯架，以方便人员上下工作坑。 C、工作坑基础 工作坑基础采用C20混凝土基础，基础厚度20cm，基础下设3：7灰土垫层共厚30厘米。 顶管工作坑基础处理应结合基础设计，确定混凝土面的高程及

顶管顶进施工方案

第六节顶管施工方案 管道顶进方法的选择，是根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定的。普通顶管法是在黏性或砂性土层，且无地下水影响时，采取的手掘式或机构挖掘式顶管法。 一、施工组织安排 本工程需要采用人工顶管的管段为计划用3套顶管设备,其中1套备用，分成两个阶段顶进，第一阶段为工作井、接收井的施工，第二阶段为人工顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。 二、顶管施工工艺流程 工作井施工——设备安装——管吊装就位——施工准备——开机顶进——回收掘进机头——结束——测量控制及纠偏——废泥外运——施工下一节。三、施工顺序 施工顺序为：工作井施工→顶进设备安装调试→吊装砼管到轨道上→连接好工具管→装顶铁→开启油泵顶进→出泥→管道贯通→拆工具管→砌检查井。四、施工准备工作 （一）生产准备 1、进行施工测量和现场放线工作。 2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。 3、按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水、试电。 4、进行顶管所用设备的加工制作。 5、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。

6、根据材料计划，分期分批组织材料进场。 （二）技术准备 1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行施工技术交底工作。 2、做好标高点控制，施工测量和现场放线工作。 3、按照提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中经常进行校核。 五、主要工程项目的施工技术方案 （一）人工顶管顶力的计算： 1、对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施工。 根据经验公式：P=nP0 其中：P——总顶力 n——土质系数。 土质系数取值可根据以下两种情况选取： （1）土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取1.5～2.0。 （2）土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂，管前挖土不易成拱者，取3～4。取n为2.0。 2、对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时容易引起塌方的，可采用先顶后挖的方法施工。 根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。 ⑴工具管正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。大于40t/m2时表明土质较好。