【頂(ding)管(guan)施(shi)工】頂(ding)管(guan)施(shi)工方案 頂(ding)管(guan)施(shi)工工藝詳(xiang)解

頂(ding)(ding)管(guan)(guan)施(shi)工(gong)(gong)就是(shi)非開挖(wa)施(shi)工(gong)(gong)方法(fa)，是(shi)一(yi)種不開挖(wa)或者少開挖(wa)的管(guan)(guan)道埋設(she)施(shi)工(gong)(gong)技術。頂(ding)(ding)管(guan)(guan)法(fa)施(shi)工(gong)(gong)就是(shi)在工(gong)(gong)作坑(keng)內(nei)借助于頂(ding)(ding)進設(she)備產生的頂(ding)(ding)力，克服(fu)管(guan)(guan)道與周圍土(tu)壤的摩擦力，將(jiang)管(guan)(guan)道按設(she)計的坡度頂(ding)(ding)入土(tu)中，并將(jiang)土(tu)方運走(zou)。一(yi)節管(guan)(guan)子(zi)完成頂(ding)(ding)入土(tu)層之后，再(zai)下(xia)第二節管(guan)(guan)子(zi)繼(ji)續(xu)頂(ding)(ding)進。其原(yuan)理是(shi)借助于主(zhu)頂(ding)(ding)油缸及(ji)管(guan)(guan)道間(jian)(jian)、中繼(ji)間(jian)(jian)等推力，把工(gong)(gong)具(ju)管(guan)(guan)或掘進機從工(gong)(gong)作坑(keng)內(nei)穿(chuan)過土(tu)層一(yi)直推進到接收坑(keng)內(nei)吊起。管(guan)(guan)道緊隨工(gong)(gong)具(ju)管(guan)(guan)或掘進機后，埋設(she)在兩坑(keng)之間(jian)(jian)。

工程技術

非(fei)開挖(wa)工程技術徹(che)底解決了管(guan)(guan)道埋設施工中對城(cheng)市(shi)建筑物(wu)的(de)(de)破壞和道路交通的(de)(de)堵塞等難題(ti)，在穩定(ding)土層(ceng)和環境保護方面凸顯其(qi)優(you)勢。這對交通繁忙、人(ren)口密集、地面建筑物(wu)眾(zhong)多、地下管(guan)(guan)線復雜(za)的(de)(de)城(cheng)市(shi)是非(fei)常重要的(de)(de)，它(ta)將為城(cheng)市(shi)創造(zao)一個潔(jie)凈(jing)、舒適和美好的(de)(de)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(gong)作井把要頂(ding)進的管子頂(ding)入接(jie)收井內，一(yi)個(ge)工(gong)作井內的管子可在地(di)下穿行1500米(mi)以上，并且還(huan)能曲線穿行，以繞(rao)開一(yi)些地(di)下管線或障礙(ai)物。

它的(de)(de)技術要點在(zai)(zai)于糾正管子(zi)在(zai)(zai)地(di)下(xia)延伸(shen)的(de)(de)偏差(cha)。特別適用(yong)于大中型管徑的(de)(de)非(fei)開(kai)挖鋪設(she)。具(ju)有經濟(ji)、高效，保護環(huan)境的(de)(de)綜合功(gong)能。這種(zhong)技術的(de)(de)優點是(shi)：不(bu)(bu)開(kai)挖地(di)面(mian)；不(bu)(bu)拆遷，不(bu)(bu)破(po)壞(huai)(huai)地(di)面(mian)建筑物；不(bu)(bu)破(po)壞(huai)(huai)環(huan)境；不(bu)(bu)影(ying)響管道的(de)(de)段(duan)差(cha)變形；省時、高效、安(an)全，綜合造價(jia)低。

該技術(shu)在我國沿海(hai)經濟發達地(di)區(qu)廣泛用(yong)于城市地(di)下給排水管(guan)道、天然氣石油管(guan)道、通訊電纜(lan)等各種管(guan)道的(de)非開挖(wa)鋪設(she)。它能(neng)(neng)穿越公路、鐵路、橋梁、高山、河流、海(hai)峽和(he)地(di)面任何(he)建筑物。采用(yong)該技術(shu)施(shi)工，能(neng)(neng)節約一大筆(bi)征地(di)拆遷費用(yong)、減(jian)少對環境污染和(he)道路的(de)堵(du)塞，具有顯著(zhu)的(de)經濟效益(yi)和(he)社會效益(yi)。

工作井

頂進井(jing)(jing)、接收井(jing)(jing)。

類型

手掘式、擠壓式、泥(ni)水平衡(heng)式、三段兩鉸型水力挖土式、多刀(dao)盤土壓平衡(heng)式。

工作原理

頂管施工(gong)是繼(ji)盾構施工(gong)之(zhi)后(hou)而發展(zhan)起來的(de)一種地(di)(di)下管道(dao)(dao)施工(gong)方法，它不(bu)需要開(kai)挖面層，并且能夠穿(chuan)越公(gong)路、鐵道(dao)(dao)、河川(chuan)、地(di)(di)面建筑(zhu)物(wu)、地(di)(di)下構筑(zhu)物(wu)以及各種地(di)(di)下管線等。頂管施工(gong)借(jie)助于主頂油缸(gang)及管道(dao)(dao)間中(zhong)繼(ji)間等的(de)推力(li)，把工(gong)具管或掘進(jin)機(ji)從工(gong)作(zuo)井(jing)(jing)內穿(chuan)過土層一直推到接收井(jing)(jing)內吊起。與(yu)此同時，也就把緊隨工(gong)具管或掘進(jin)機(ji)后(hou)的(de)管道(dao)(dao)埋設在兩井(jing)(jing)之(zhi)間，以期實現非開(kai)挖敷(fu)設地(di)(di)下管道(dao)(dao)的(de)施工(gong)方法。

分類

在(zai)頂管施工中最為流行的有三種平衡理論：

氣壓平(ping)衡(heng)、泥水平(ping)衡(heng)和土壓平(ping)衡(heng)理論。

頂(ding)(ding)管(guan)施(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)最突(tu)出的(de)特(te)點就是適(shi)應性問題。針對不同的(de)地質(zhi)情況、施(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)條件和設計要求(qiu)，選(xuan)用與之(zhi)適(shi)應的(de)頂(ding)(ding)管(guan)施(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)方(fang)式，如(ru)何(he)正(zheng)確地選(xuan)擇頂(ding)(ding)管(guan)機和配套(tao)輔助設備，對于(yu)頂(ding)(ding)管(guan)施(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)來說將(jiang)是非(fei)常關鍵的(de)。

施工工藝

1、機頭選型：

根據地(di)質報告，并結合本公司的施工經驗，頂管(guan)機(ji)(ji)頭(tou)決定采(cai)用氣壓平衡網格（水沖）式機(ji)(ji)頭(tou)進行施工。該機(ji)(ji)頭(tou)在頂進過程中，通過氣壓平衡正面土壓穩定機(ji)(ji)頭(tou)，減少(shao)外(wai)部土體對(dui)周圍地(di)面的影(ying)響(xiang)。

2、頂進設備及頂進工藝

（1）主頂：

采用4臺200噸/臺千斤頂作(zuo)為(wei)主頂(ding)，千斤頂(ding)行程為(wei)1.4米。千斤頂(ding)動力由油泵提供。千斤頂(ding)后端(duan)用道木和分壓環將(jiang)(jiang)反力均(jun)勻作(zuo)用于(yu)工作(zuo)井，前端(duan)頂(ding)進(jin)分壓環，頂(ding)鐵將(jiang)(jiang)頂(ding)力傳至管(guan)(guan)節。分壓環制作(zuo)具有足夠(gou)的剛性，與管(guan)(guan)端(duan)面接觸相對平(ping)整，無(wu)變形(xing)。

（2）中繼間：

在長距離頂(ding)(ding)(ding)進(jin)(jin)過(guo)程中(zhong)，當頂(ding)(ding)(ding)進(jin)(jin)阻(zu)力超過(guo)容(rong)許(xu)總頂(ding)(ding)(ding)力時，無法一次達到頂(ding)(ding)(ding)進(jin)(jin)距離時，須設置中(zhong)繼間(jian)分段(duan)接(jie)力頂(ding)(ding)(ding)進(jin)(jin)。本(ben)頂(ding)(ding)(ding)管(guan)工程在頂(ding)(ding)(ding)進(jin)(jin)長度超過(guo)100米時，考(kao)慮在機頭后設置一只中(zhong)繼間(jian)，并采用觸變泥漿(jiang)注漿(jiang)工藝(yi)。

中繼間(jian)由前殼(ke)體(ti)、千斤頂及(ji)后殼(ke)體(ti)組(zu)成。前殼(ke)體(ti)與(yu)前接(jie)管(guan)連(lian)接(jie)，后殼(ke)體(ti)與(yu)后接(jie)管(guan)連(lian)接(jie)，前后殼(ke)體(ti)間(jian)為(wei)承插(cha)式(shi)連(lian)接(jie)，兩者間(jian)依靠(kao)橡膠(jiao)止水帶密封(feng)，防止管(guan)道外水土和漿(jiang)液倒流入管(guan)道內。

每只(zhi)中(zhong)繼(ji)間安裝(zhuang)10個、每個頂(ding)力(li)為(wei)30噸的(de)千(qian)斤頂(ding)，千(qian)斤頂(ding)沿圓周均(jun)勻布置(zhi)。千(qian)斤頂(ding)的(de)行(xing)程(cheng)為(wei)28厘米，用扁(bian)鐵制成(cheng)的(de)緊固件將其固定在前殼體上。鋼(gang)殼體結構(gou)進(jin)行(xing)精加(jia)工，保證其在使用過程(cheng)中(zhong)不發生變形。中(zhong)繼(ji)間殼體外(wai)徑與管節(jie)外(wai)徑相同，可減少土體擾(rao)動、地面沉降和頂(ding)進(jin)阻力(li)。

當(dang)管道頂(ding)通(tong)以后，拆除(chu)千斤(jin)頂(ding)及各種輔件，外殼與管節內壁之間(jian)的間(jian)隙用(yong)細(xi)石混凝(ning)土(tu)填充。

（3）接口：

管(guan)節(jie)接(jie)口主要由外套(tao)環（鋼(gang)套(tao)環）橡(xiang)膠止水帶(dai)(dai)和軟土(tu)襯墊組成。鋼(gang)套(tao)環在(zai)(zai)加工處(chu)至現(xian)場運輸吊裝(zhuang)過程(cheng)中不能變形，接(jie)口不損壞，以確(que)保(bao)管(guan)節(jie)在(zai)(zai)對接(jie)過程(cheng)中，橡(xiang)膠帶(dai)(dai)不移(yi)位、不翻轉，確(que)保(bao)管(guan)節(jie)的密封性。同(tong)時，鋼(gang)環套(tao)在(zai)(zai)進場前還必須做好防腐處(chu)理(li)。

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，防止(zhi)止(zhi)水(shui)帶翻(fan)轉(zhuan)、移位和斷(duan)裂。

軟木(mu)襯墊采用(yong)多層膠(jiao)合板（厚度1cm左右），將其夾于(yu)前后管(guan)節鋼套(tao)環間，以均勻(yun)管(guan)節間的相(xiang)互作用(yong)力(li)，減少(shao)接口(kou)損壞(huai)。管(guan)道頂通后，管(guan)道須作內(nei)接口(kou)處理，將管(guan)節間的膠(jiao)合板鑿至同樣深度（深度2～3cm即可），并(bing)用(yong)瀝青彈(dan)性(xing)嵌縫(feng)膏(gao)或(huo)水泥砂漿(jiang)抹平。

（4）注漿工藝：

在長距離（大于100米）管道頂進過(guo)(guo)程中，必須采用(yong)注(zhu)漿工(gong)藝(yi)，利用(yong)觸變(bian)泥漿套減(jian)(jian)少頂進過(guo)(guo)程中管壁與土體之(zhi)間的(de)磨(mo)擦力，并填充流失(shi)的(de)土體，減(jian)(jian)少土體變(bian)形(xing)、沉降和(he)隔水。

觸變泥(ni)(ni)漿由膨潤(run)土(tu)和水攪拌而成，配(pei)合比為1：8。觸變泥(ni)(ni)漿經攪拌后(hou)存入(ru)儲漿箱，通過(guo)注漿機經管道輸送至混凝土(tu)管注漿孔(kong)，注入(ru)土(tu)體形成泥(ni)(ni)漿套。