【頂(ding)管(guan)施工(gong)】頂(ding)管(guan)施工(gong)方(fang)案 頂(ding)管(guan)施工(gong)工(gong)藝(yi)詳解(jie)

頂(ding)(ding)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)施(shi)(shi)工就是(shi)(shi)非開(kai)(kai)挖施(shi)(shi)工方法，是(shi)(shi)一(yi)種不開(kai)(kai)挖或者(zhe)少開(kai)(kai)挖的管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道埋(mai)設施(shi)(shi)工技術。頂(ding)(ding)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)法施(shi)(shi)工就是(shi)(shi)在(zai)工作(zuo)坑內借助于(yu)頂(ding)(ding)進(jin)設備產生的頂(ding)(ding)力(li)，克服管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道與周(zhou)圍土(tu)(tu)壤的摩擦(ca)力(li)，將管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道按設計的坡度頂(ding)(ding)入土(tu)(tu)中(zhong)，并將土(tu)(tu)方運走(zou)。一(yi)節(jie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子完成頂(ding)(ding)入土(tu)(tu)層之后，再下(xia)第二節(jie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子繼(ji)續頂(ding)(ding)進(jin)。其原理(li)是(shi)(shi)借助于(yu)主頂(ding)(ding)油(you)缸及管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道間、中(zhong)繼(ji)間等(deng)推力(li)，把工具(ju)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)或掘進(jin)機(ji)從(cong)工作(zuo)坑內穿過土(tu)(tu)層一(yi)直(zhi)推進(jin)到接收坑內吊起。管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道緊隨工具(ju)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)或掘進(jin)機(ji)后，埋(mai)設在(zai)兩坑之間。

工程技術

非(fei)開挖工程(cheng)技(ji)術徹底(di)解決(jue)了管道(dao)埋設施工中(zhong)對(dui)城市建(jian)筑物的破壞(huai)和(he)道(dao)路交通的堵(du)塞等難題，在穩定土層和(he)環境保護方面凸顯其優(you)勢。這對(dui)交通繁忙、人(ren)口密集、地面建(jian)筑物眾多、地下管線復雜的城市是非(fei)常(chang)重要(yao)的，它將(jiang)為城市創(chuang)造一(yi)個潔凈、舒適和(he)美(mei)好的環境。

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。通過工作井把要頂進的管子頂入接收井內(nei)，一個工作井內(nei)的管子可在地(di)下(xia)穿行(xing)1500米以(yi)上，并且還能曲線穿行(xing)，以(yi)繞開(kai)一些地(di)下(xia)管線或(huo)障(zhang)礙(ai)物。

它的(de)(de)技術要點在(zai)于糾正(zheng)管子在(zai)地(di)下(xia)延(yan)伸的(de)(de)偏差。特別(bie)適用(yong)于大中型管徑(jing)的(de)(de)非開挖鋪設(she)。具有經濟(ji)、高效(xiao)，保護環境(jing)的(de)(de)綜(zong)合功(gong)能。這種技術的(de)(de)優點是：不(bu)開挖地(di)面(mian)；不(bu)拆(chai)遷(qian)，不(bu)破(po)壞(huai)地(di)面(mian)建筑物；不(bu)破(po)壞(huai)環境(jing)；不(bu)影響管道的(de)(de)段差變形；省時(shi)、高效(xiao)、安全(quan)，綜(zong)合造價低。

該(gai)技術在我(wo)國沿海經濟發達地(di)(di)區廣泛(fan)用(yong)于城市地(di)(di)下給排水(shui)管(guan)道、天(tian)然氣石油管(guan)道、通訊電纜等各種管(guan)道的(de)非開挖鋪設。它(ta)能穿越公路(lu)、鐵路(lu)、橋梁、高山、河流、海峽和地(di)(di)面任何建筑物。采用(yong)該(gai)技術施(shi)工，能節約一大筆征(zheng)地(di)(di)拆(chai)遷(qian)費用(yong)、減少對環境污染和道路(lu)的(de)堵塞，具有顯著的(de)經濟效益(yi)和社會效益(yi)。

工作井

頂進井(jing)、接收井(jing)。

類型

手掘式、擠(ji)壓式、泥水平衡(heng)式、三段兩(liang)鉸型水力(li)挖土式、多刀(dao)盤(pan)土壓平衡(heng)式。

工作原理

頂管(guan)(guan)施(shi)工(gong)是繼盾構施(shi)工(gong)之后(hou)而發(fa)展(zhan)起(qi)來的(de)一種(zhong)地(di)下(xia)管(guan)(guan)道施(shi)工(gong)方(fang)法，它不需要(yao)開挖面(mian)層，并且能夠穿越(yue)公路、鐵道、河川(chuan)、地(di)面(mian)建筑物、地(di)下(xia)構筑物以(yi)及各(ge)種(zhong)地(di)下(xia)管(guan)(guan)線(xian)等(deng)(deng)。頂管(guan)(guan)施(shi)工(gong)借助于主頂油缸及管(guan)(guan)道間中(zhong)繼間等(deng)(deng)的(de)推力，把工(gong)具管(guan)(guan)或掘進機(ji)從(cong)工(gong)作井內穿過土層一直推到接收井內吊起(qi)。與此同(tong)時，也就把緊(jin)隨工(gong)具管(guan)(guan)或掘進機(ji)后(hou)的(de)管(guan)(guan)道埋設(she)在兩井之間，以(yi)期實現非開挖敷設(she)地(di)下(xia)管(guan)(guan)道的(de)施(shi)工(gong)方(fang)法。

分類

在頂管(guan)施(shi)工中最(zui)為流(liu)行的有三種平衡(heng)理論：

氣壓(ya)(ya)平(ping)衡(heng)、泥水平(ping)衡(heng)和土壓(ya)(ya)平(ping)衡(heng)理論(lun)。

頂(ding)管施(shi)工最突出的特點就是適應性問題。針對不(bu)同的地(di)質情況(kuang)、施(shi)工條件和(he)(he)設(she)計(ji)要求，選用與之(zhi)適應的頂(ding)管施(shi)工方(fang)式，如何正確(que)地(di)選擇頂(ding)管機和(he)(he)配套輔助(zhu)設(she)備，對于頂(ding)管施(shi)工來說將是非常關鍵的。

施工工藝

1、機頭選型：

根(gen)據(ju)地(di)(di)質報(bao)告(gao)，并結合本公(gong)司的施工經驗，頂管機(ji)(ji)頭(tou)決定采用氣壓(ya)平衡(heng)(heng)網(wang)格（水(shui)沖）式機(ji)(ji)頭(tou)進行施工。該機(ji)(ji)頭(tou)在頂進過程中(zhong)，通過氣壓(ya)平衡(heng)(heng)正面土(tu)壓(ya)穩定機(ji)(ji)頭(tou)，減(jian)少外部土(tu)體對周(zhou)圍(wei)地(di)(di)面的影(ying)響。

2、頂進設備及頂進工藝

（1）主頂：

采用4臺200噸/臺千斤頂作為(wei)主(zhu)頂(ding)，千(qian)斤(jin)頂(ding)行程為(wei)1.4米。千(qian)斤(jin)頂(ding)動力(li)(li)由油泵(beng)提供。千(qian)斤(jin)頂(ding)后端(duan)用道木和分(fen)壓環(huan)將反力(li)(li)均(jun)勻(yun)作用于(yu)工作井，前端(duan)頂(ding)進(jin)分(fen)壓環(huan)，頂(ding)鐵將頂(ding)力(li)(li)傳至管節。分(fen)壓環(huan)制作具有足夠的剛性，與管端(duan)面接觸相對平整，無變形。

（2）中繼間：

在長距離頂(ding)進(jin)過(guo)程中，當頂(ding)進(jin)阻(zu)力超過(guo)容許總(zong)頂(ding)力時(shi)，無法一(yi)次(ci)達(da)到頂(ding)進(jin)距離時(shi)，須(xu)設置(zhi)中繼(ji)間分段接力頂(ding)進(jin)。本頂(ding)管工程在頂(ding)進(jin)長度超過(guo)100米(mi)時(shi)，考慮(lv)在機頭后設置(zhi)一(yi)只中繼(ji)間，并采用觸變(bian)泥漿注漿工藝(yi)。

中繼(ji)間(jian)(jian)由(you)前(qian)殼體(ti)(ti)、千斤頂及(ji)后(hou)殼體(ti)(ti)組(zu)成。前(qian)殼體(ti)(ti)與前(qian)接管連接，后(hou)殼體(ti)(ti)與后(hou)接管連接，前(qian)后(hou)殼體(ti)(ti)間(jian)(jian)為承插式連接，兩者(zhe)間(jian)(jian)依(yi)靠橡(xiang)膠(jiao)止水(shui)帶密封，防止管道外水(shui)土和漿液倒流入管道內。

每只中(zhong)(zhong)繼間安裝10個、每個頂(ding)(ding)力為(wei)30噸(dun)的(de)(de)千(qian)斤(jin)頂(ding)(ding)，千(qian)斤(jin)頂(ding)(ding)沿圓周均(jun)勻布置。千(qian)斤(jin)頂(ding)(ding)的(de)(de)行程為(wei)28厘米，用扁(bian)鐵制成的(de)(de)緊固件(jian)將其(qi)固定在前殼體上。鋼殼體結構進行精(jing)加工，保證其(qi)在使用過程中(zhong)(zhong)不發生變形。中(zhong)(zhong)繼間殼體外(wai)徑(jing)與管節外(wai)徑(jing)相同(tong)，可減少(shao)土體擾動(dong)、地面沉降和頂(ding)(ding)進阻力。

當管道頂(ding)通以后，拆除千斤(jin)頂(ding)及各(ge)種輔件，外殼與管節內壁之間的間隙(xi)用細石混凝土(tu)填充(chong)。

（3）接口：

管節接口主要由外套(tao)環（鋼套(tao)環）橡膠(jiao)止水帶(dai)和軟土襯墊(dian)組成(cheng)。鋼套(tao)環在加工處(chu)至現場運輸吊裝(zhuang)過程(cheng)(cheng)中不能(neng)變(bian)形，接口不損(sun)壞，以確保(bao)管節在對接過程(cheng)(cheng)中，橡膠(jiao)帶(dai)不移位、不翻轉，確保(bao)管節的(de)密(mi)封(feng)性。同時，鋼環套(tao)在進場前還必(bi)須做好防(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(zu)，防止止水帶(dai)翻轉(zhuan)、移位和斷裂。

軟木襯(chen)墊采用多層膠合板（厚度1cm左右），將(jiang)其(qi)夾于前后管(guan)節(jie)鋼(gang)套環間(jian)，以均勻管(guan)節(jie)間(jian)的相互作用力(li)，減少(shao)接口損壞。管(guan)道(dao)(dao)頂通后，管(guan)道(dao)(dao)須作內接口處理(li)，將(jiang)管(guan)節(jie)間(jian)的膠合板鑿至同樣深度（深度2～3cm即可），并用瀝青彈(dan)性嵌(qian)縫(feng)膏或水泥砂漿抹平。

（4）注漿工藝：

在(zai)長(chang)距離（大(da)于100米）管(guan)道頂進過程(cheng)中，必須(xu)采用注漿(jiang)工藝，利用觸(chu)變泥漿(jiang)套(tao)減少頂進過程(cheng)中管(guan)壁與土體(ti)之間的(de)磨擦力，并填充流(liu)失的(de)土體(ti)，減少土體(ti)變形、沉(chen)降和隔水。

觸(chu)變(bian)泥漿(jiang)由膨潤(run)土(tu)和水攪(jiao)拌(ban)而成(cheng)，配(pei)合(he)比為1：8。觸(chu)變(bian)泥漿(jiang)經(jing)攪(jiao)拌(ban)后存入儲漿(jiang)箱，通過注漿(jiang)機經(jing)管道(dao)輸送至混凝土(tu)管注漿(jiang)孔，注入土(tu)體形成(cheng)泥漿(jiang)套。