【頂管施(shi)(shi)工】頂管施(shi)(shi)工方(fang)案 頂管施(shi)(shi)工工藝詳解(jie)

頂(ding)(ding)管(guan)(guan)(guan)(guan)施(shi)工(gong)就是(shi)非開(kai)(kai)挖(wa)(wa)施(shi)工(gong)方(fang)法，是(shi)一(yi)種不(bu)開(kai)(kai)挖(wa)(wa)或者少開(kai)(kai)挖(wa)(wa)的管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)埋(mai)設施(shi)工(gong)技術。頂(ding)(ding)管(guan)(guan)(guan)(guan)法施(shi)工(gong)就是(shi)在工(gong)作坑(keng)(keng)內借助于頂(ding)(ding)進(jin)設備產生的頂(ding)(ding)力，克服管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)與周圍(wei)土壤的摩擦力，將(jiang)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)按設計的坡(po)度頂(ding)(ding)入土中，并將(jiang)土方(fang)運走(zou)。一(yi)節管(guan)(guan)(guan)(guan)子完成頂(ding)(ding)入土層之(zhi)后，再下第二節管(guan)(guan)(guan)(guan)子繼續頂(ding)(ding)進(jin)。其原(yuan)理是(shi)借助于主頂(ding)(ding)油缸及管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)間(jian)、中繼間(jian)等(deng)推(tui)力，把工(gong)具管(guan)(guan)(guan)(guan)或掘進(jin)機(ji)從工(gong)作坑(keng)(keng)內穿過土層一(yi)直推(tui)進(jin)到接收坑(keng)(keng)內吊起。管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)緊隨工(gong)具管(guan)(guan)(guan)(guan)或掘進(jin)機(ji)后，埋(mai)設在兩坑(keng)(keng)之(zhi)間(jian)。

工程技術

非(fei)開(kai)挖工程技術徹底解(jie)決(jue)了(le)管道(dao)埋(mai)設(she)施工中對城(cheng)市建(jian)筑物(wu)的(de)(de)破壞和道(dao)路交通的(de)(de)堵塞(sai)等(deng)難題，在穩定(ding)土層和環境保護方面凸顯其優勢。這(zhe)對交通繁(fan)忙、人口密(mi)集、地(di)面建(jian)筑物(wu)眾(zhong)多、地(di)下管線復雜的(de)(de)城(cheng)市是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要的(de)(de)，它(ta)將為城(cheng)市創(chuang)造一(yi)個潔凈、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。通過工作井把要頂進(jin)的管子頂入接收井內，一(yi)個(ge)工作井內的管子可在地下穿(chuan)行1500米以(yi)上，并且還能(neng)曲線穿(chuan)行，以(yi)繞開一(yi)些(xie)地下管線或障礙物。

它的(de)(de)技術(shu)(shu)要點在(zai)于糾(jiu)正管子在(zai)地下延伸的(de)(de)偏差(cha)。特別適用于大(da)中型管徑的(de)(de)非開挖鋪設。具有(you)經濟、高(gao)效，保護環境(jing)的(de)(de)綜合功(gong)能。這種技術(shu)(shu)的(de)(de)優點是(shi)：不開挖地面；不拆遷，不破(po)壞地面建筑(zhu)物；不破(po)壞環境(jing)；不影響管道的(de)(de)段(duan)差(cha)變形；省時、高(gao)效、安全，綜合造價低。

該技術(shu)(shu)在我(wo)國沿海經濟(ji)發達地區廣泛用(yong)于(yu)城(cheng)市地下給排水管(guan)道、天然氣石油管(guan)道、通(tong)訊(xun)電纜等各種管(guan)道的非開挖(wa)鋪設。它能(neng)穿越公路、鐵(tie)路、橋(qiao)梁(liang)、高山、河流、海峽和地面(mian)任何建筑物。采用(yong)該技術(shu)(shu)施工，能(neng)節約一大筆征地拆(chai)遷(qian)費(fei)用(yong)、減少對環境污(wu)染和道路的堵塞，具(ju)有顯(xian)著的經濟(ji)效益(yi)和社會(hui)效益(yi)。

工作井

頂進井、接收井。

類型

手掘(jue)式、擠壓(ya)式、泥水平(ping)衡(heng)(heng)式、三段兩鉸型水力挖土式、多刀盤(pan)土壓(ya)平(ping)衡(heng)(heng)式。

工作原理

頂(ding)管(guan)(guan)(guan)施(shi)工(gong)(gong)(gong)是(shi)繼盾構(gou)施(shi)工(gong)(gong)(gong)之(zhi)后(hou)而發展(zhan)起來(lai)的(de)一(yi)種地下(xia)管(guan)(guan)(guan)道(dao)施(shi)工(gong)(gong)(gong)方法，它不(bu)需要開挖面層，并且能夠穿越公(gong)路(lu)、鐵道(dao)、河(he)川(chuan)、地面建筑物、地下(xia)構(gou)筑物以及(ji)各(ge)種地下(xia)管(guan)(guan)(guan)線等(deng)。頂(ding)管(guan)(guan)(guan)施(shi)工(gong)(gong)(gong)借助于主(zhu)頂(ding)油缸及(ji)管(guan)(guan)(guan)道(dao)間中繼間等(deng)的(de)推力，把工(gong)(gong)(gong)具管(guan)(guan)(guan)或掘(jue)進(jin)(jin)機從工(gong)(gong)(gong)作井(jing)內(nei)穿過土層一(yi)直推到接收井(jing)內(nei)吊起。與(yu)此同時，也就把緊隨(sui)工(gong)(gong)(gong)具管(guan)(guan)(guan)或掘(jue)進(jin)(jin)機后(hou)的(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)埋設在兩(liang)井(jing)之(zhi)間，以期實現非開挖敷(fu)設地下(xia)管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)施(shi)工(gong)(gong)(gong)方法。

分類

在頂管施工中(zhong)最為(wei)流行的有三種平(ping)衡理(li)論：

氣壓(ya)平衡(heng)、泥水平衡(heng)和土(tu)壓(ya)平衡(heng)理論(lun)。

頂(ding)管(guan)施(shi)工最突出的(de)特點就(jiu)是適應性問題(ti)。針(zhen)對(dui)不同的(de)地質情況、施(shi)工條件和設計(ji)要求，選(xuan)用與(yu)之適應的(de)頂(ding)管(guan)施(shi)工方式，如何正(zheng)確地選(xuan)擇頂(ding)管(guan)機和配套輔助設備(bei)，對(dui)于頂(ding)管(guan)施(shi)工來說將是非常關鍵的(de)。

施工工藝

1、機頭選型：

根據地(di)質報告，并結合本公司的(de)施(shi)工經驗，頂管機頭(tou)決定采用氣壓平衡(heng)網格（水沖）式機頭(tou)進(jin)行施(shi)工。該機頭(tou)在(zai)頂進(jin)過程中，通過氣壓平衡(heng)正(zheng)面(mian)土(tu)壓穩定機頭(tou)，減少外(wai)部(bu)土(tu)體(ti)對周(zhou)圍地(di)面(mian)的(de)影響。

2、頂進設備及頂進工藝

（1）主頂：

采用4臺200噸/臺千斤頂作(zuo)(zuo)為(wei)主頂，千斤頂行程(cheng)為(wei)1.4米。千斤頂動(dong)力(li)(li)由油(you)泵提供。千斤頂后(hou)端用道木(mu)和(he)分(fen)壓環(huan)將(jiang)反力(li)(li)均勻作(zuo)(zuo)用于工作(zuo)(zuo)井，前端頂進分(fen)壓環(huan)，頂鐵將(jiang)頂力(li)(li)傳至管節。分(fen)壓環(huan)制(zhi)作(zuo)(zuo)具有足夠的(de)剛性，與管端面接觸相對(dui)平整，無變形。

（2）中繼間：

在(zai)長(chang)距(ju)離頂進過(guo)程(cheng)中，當頂進阻力(li)超過(guo)容許總頂力(li)時，無法一次達到(dao)頂進距(ju)離時，須設置中繼間(jian)分段接力(li)頂進。本(ben)頂管工程(cheng)在(zai)頂進長(chang)度超過(guo)100米時，考慮(lv)在(zai)機頭(tou)后(hou)設置一只中繼間(jian)，并采用觸變泥漿(jiang)注漿(jiang)工藝(yi)。

中繼間由(you)前(qian)殼(ke)(ke)體(ti)、千(qian)斤頂及后(hou)殼(ke)(ke)體(ti)組成。前(qian)殼(ke)(ke)體(ti)與(yu)前(qian)接(jie)管連接(jie)，后(hou)殼(ke)(ke)體(ti)與(yu)后(hou)接(jie)管連接(jie)，前(qian)后(hou)殼(ke)(ke)體(ti)間為承插式連接(jie)，兩者(zhe)間依靠橡膠止(zhi)水帶(dai)密封，防止(zhi)管道外水土(tu)和漿液倒流入管道內。

每(mei)只中繼間(jian)(jian)安裝(zhuang)10個、每(mei)個頂(ding)力(li)為(wei)30噸(dun)的千斤(jin)頂(ding)，千斤(jin)頂(ding)沿圓(yuan)周均勻布置。千斤(jin)頂(ding)的行(xing)程(cheng)(cheng)為(wei)28厘米，用扁鐵制成的緊固件(jian)將(jiang)其固定在(zai)前殼(ke)體上。鋼(gang)殼(ke)體結構進行(xing)精(jing)加工，保證其在(zai)使(shi)用過程(cheng)(cheng)中不發生變形。中繼間(jian)(jian)殼(ke)體外徑(jing)與管節外徑(jing)相(xiang)同，可(ke)減少(shao)土體擾動(dong)、地(di)面沉降和頂(ding)進阻力(li)。

當管(guan)道(dao)頂通以后(hou)，拆(chai)除千斤頂及各種輔件(jian)，外殼與管(guan)節內壁之間的間隙用細石混凝土(tu)填(tian)充(chong)。

（3）接口：

管節(jie)接口(kou)主(zhu)要由外套(tao)環(huan)(huan)（鋼套(tao)環(huan)(huan)）橡膠止(zhi)水帶和軟土(tu)襯墊組成(cheng)。鋼套(tao)環(huan)(huan)在加工(gong)處至現場運輸吊裝過(guo)程中不能(neng)變形，接口(kou)不損壞(huai)，以(yi)確保管節(jie)在對(dui)接過(guo)程中，橡膠帶不移位、不翻(fan)轉，確保管節(jie)的密(mi)封性。同時(shi)，鋼環(huan)(huan)套(tao)在進場前還必須做好防腐處理。

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)，防止止水帶翻(fan)轉、移(yi)位和斷裂。

軟木襯(chen)墊采用(yong)多層膠(jiao)合板(ban)(ban)（厚度(du)1cm左右），將(jiang)其夾(jia)于(yu)前后(hou)(hou)管(guan)節(jie)鋼套環間(jian)，以均(jun)勻管(guan)節(jie)間(jian)的相(xiang)互(hu)作用(yong)力，減少接口損(sun)壞(huai)。管(guan)道(dao)頂通后(hou)(hou)，管(guan)道(dao)須作內接口處理，將(jiang)管(guan)節(jie)間(jian)的膠(jiao)合板(ban)(ban)鑿至同樣(yang)深度(du)（深度(du)2～3cm即(ji)可），并(bing)用(yong)瀝(li)青彈性嵌(qian)縫膏或水泥(ni)砂漿抹平(ping)。

（4）注漿工藝：

在長距離（大于100米）管道(dao)頂(ding)(ding)進過(guo)程中，必須采用(yong)注漿工(gong)藝(yi)，利(li)用(yong)觸(chu)變(bian)泥漿套減少頂(ding)(ding)進過(guo)程中管壁與(yu)土(tu)體(ti)(ti)之間的磨擦(ca)力，并填充流失的土(tu)體(ti)(ti)，減少土(tu)體(ti)(ti)變(bian)形、沉降和隔水(shui)。

觸(chu)變泥(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)由膨(peng)潤土和(he)水(shui)攪拌而成，配(pei)合(he)比為1：8。觸(chu)變泥(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)攪拌后存入儲漿(jiang)(jiang)(jiang)箱，通過注(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)機經(jing)管道輸(shu)送至(zhi)混凝土管注(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)孔，注(zhu)(zhu)入土體(ti)形成泥(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)套(tao)。