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

頂(ding)(ding)管(guan)(guan)(guan)(guan)施工(gong)(gong)就是非開(kai)挖施工(gong)(gong)方法，是一種不(bu)開(kai)挖或(huo)者少(shao)開(kai)挖的管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)埋(mai)設施工(gong)(gong)技術(shu)。頂(ding)(ding)管(guan)(guan)(guan)(guan)法施工(gong)(gong)就是在工(gong)(gong)作坑(keng)內借助于頂(ding)(ding)進(jin)(jin)設備產生的頂(ding)(ding)力，克服管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)與周圍土(tu)(tu)壤的摩(mo)擦力，將(jiang)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)按(an)設計的坡度頂(ding)(ding)入土(tu)(tu)中(zhong)，并(bing)將(jiang)土(tu)(tu)方運走。一節(jie)管(guan)(guan)(guan)(guan)子完(wan)成頂(ding)(ding)入土(tu)(tu)層之(zhi)后(hou)，再(zai)下第二節(jie)管(guan)(guan)(guan)(guan)子繼續(xu)頂(ding)(ding)進(jin)(jin)。其(qi)原理是借助于主頂(ding)(ding)油缸及(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)間(jian)、中(zhong)繼間(jian)等推力，把工(gong)(gong)具管(guan)(guan)(guan)(guan)或(huo)掘進(jin)(jin)機(ji)從工(gong)(gong)作坑(keng)內穿過土(tu)(tu)層一直推進(jin)(jin)到接收坑(keng)內吊起(qi)。管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)緊隨工(gong)(gong)具管(guan)(guan)(guan)(guan)或(huo)掘進(jin)(jin)機(ji)后(hou)，埋(mai)設在兩坑(keng)之(zhi)間(jian)。

工程技術

非開挖工程(cheng)技術徹底(di)解決了管(guan)(guan)道埋設施工中(zhong)對(dui)城市建筑(zhu)物(wu)的(de)破(po)壞和道路交通(tong)的(de)堵(du)塞(sai)等難題(ti)，在穩定土(tu)層(ceng)和環(huan)(huan)境(jing)保護方面(mian)(mian)凸顯其優勢(shi)。這(zhe)對(dui)交通(tong)繁忙、人口密(mi)集、地面(mian)(mian)建筑(zhu)物(wu)眾(zhong)多、地下管(guan)(guan)線復雜的(de)城市是非常(chang)重(zhong)要的(de)，它將(jiang)為城市創造一個潔凈(jing)、舒適和美好的(de)環(huan)(huan)境(jing)。

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(guo)工(gong)(gong)作井(jing)把要頂(ding)進的(de)管子頂(ding)入接收(shou)井(jing)內(nei)，一個工(gong)(gong)作井(jing)內(nei)的(de)管子可(ke)在地(di)下穿行(xing)1500米(mi)以上，并且還能曲線穿行(xing)，以繞(rao)開一些地(di)下管線或障礙(ai)物。

它的(de)技術要點(dian)在于糾正管子在地(di)下延伸的(de)偏差。特別適用于大中型管徑的(de)非開(kai)(kai)挖鋪設。具有(you)經濟、高(gao)(gao)效，保(bao)護環(huan)(huan)境(jing)的(de)綜(zong)合功能。這種技術的(de)優(you)點(dian)是(shi)：不(bu)開(kai)(kai)挖地(di)面；不(bu)拆遷，不(bu)破壞地(di)面建(jian)筑(zhu)物；不(bu)破壞環(huan)(huan)境(jing)；不(bu)影響(xiang)管道的(de)段(duan)差變(bian)形；省時、高(gao)(gao)效、安全，綜(zong)合造價低(di)。

該(gai)(gai)技術在我國(guo)沿海經濟發達地(di)區廣泛用于城市地(di)下(xia)給排水管(guan)道(dao)、天然氣石油管(guan)道(dao)、通訊電纜等各種管(guan)道(dao)的非開挖鋪設。它能(neng)(neng)穿越公路、鐵路、橋梁、高(gao)山、河流、海峽和(he)(he)地(di)面任何建筑物。采用該(gai)(gai)技術施工，能(neng)(neng)節約(yue)一大(da)筆征地(di)拆(chai)遷費(fei)用、減少對環境污染和(he)(he)道(dao)路的堵塞，具有(you)顯著(zhu)的經濟效(xiao)益(yi)和(he)(he)社會效(xiao)益(yi)。

工作井

頂進井、接收井。

類型

手掘式(shi)、擠壓式(shi)、泥(ni)水(shui)(shui)平衡式(shi)、三(san)段兩鉸型水(shui)(shui)力挖土式(shi)、多刀(dao)盤土壓平衡式(shi)。

工作原理

頂管(guan)施(shi)工(gong)(gong)(gong)是繼盾(dun)構施(shi)工(gong)(gong)(gong)之(zhi)后而發展起來的一(yi)種地(di)下管(guan)道(dao)施(shi)工(gong)(gong)(gong)方法，它不(bu)需要(yao)開挖(wa)面層(ceng)，并且能(neng)夠穿越(yue)公路(lu)、鐵道(dao)、河(he)川(chuan)、地(di)面建筑(zhu)物、地(di)下構筑(zhu)物以及(ji)各種地(di)下管(guan)線等。頂管(guan)施(shi)工(gong)(gong)(gong)借助(zhu)于(yu)主頂油缸及(ji)管(guan)道(dao)間(jian)中繼間(jian)等的推(tui)力，把工(gong)(gong)(gong)具管(guan)或(huo)掘進(jin)機(ji)從(cong)工(gong)(gong)(gong)作井(jing)內(nei)穿過土層(ceng)一(yi)直推(tui)到接收井(jing)內(nei)吊起。與此同時(shi)，也就把緊(jin)隨(sui)工(gong)(gong)(gong)具管(guan)或(huo)掘進(jin)機(ji)后的管(guan)道(dao)埋設在兩井(jing)之(zhi)間(jian)，以期實現非開挖(wa)敷設地(di)下管(guan)道(dao)的施(shi)工(gong)(gong)(gong)方法。

分類

在頂(ding)管施工中最為流行的(de)有(you)三種(zhong)平衡理(li)論：

氣壓平衡(heng)、泥(ni)水平衡(heng)和土壓平衡(heng)理論。

頂管(guan)(guan)施工(gong)最突出的特(te)點(dian)就是(shi)適應性問題。針對不同的地質(zhi)情況、施工(gong)條件和設計要(yao)求，選(xuan)用與(yu)之適應的頂管(guan)(guan)施工(gong)方(fang)式，如何正(zheng)確(que)地選(xuan)擇頂管(guan)(guan)機和配(pei)套輔助(zhu)設備，對于頂管(guan)(guan)施工(gong)來說(shuo)將(jiang)是(shi)非(fei)常關鍵的。

施工工藝

1、機頭選型：

根據地質(zhi)報告，并結合(he)本公司的施工經(jing)驗，頂(ding)管機(ji)(ji)頭(tou)(tou)決定采用氣壓平(ping)衡網格(ge)（水沖）式(shi)機(ji)(ji)頭(tou)(tou)進(jin)行(xing)施工。該機(ji)(ji)頭(tou)(tou)在頂(ding)進(jin)過程中(zhong)，通過氣壓平(ping)衡正面土壓穩定機(ji)(ji)頭(tou)(tou)，減少外部土體對周圍地面的影(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(zuo)(zuo)為主頂(ding)(ding)，千(qian)斤(jin)頂(ding)(ding)行程為1.4米。千(qian)斤(jin)頂(ding)(ding)動力(li)由油泵(beng)提供。千(qian)斤(jin)頂(ding)(ding)后(hou)端(duan)用道木和(he)分壓環(huan)將(jiang)反力(li)均勻作(zuo)(zuo)用于工(gong)作(zuo)(zuo)井，前端(duan)頂(ding)(ding)進分壓環(huan)，頂(ding)(ding)鐵將(jiang)頂(ding)(ding)力(li)傳(chuan)至管節(jie)。分壓環(huan)制作(zuo)(zuo)具(ju)有(you)足(zu)夠的剛性，與(yu)管端(duan)面接(jie)觸(chu)相對平整，無變形(xing)。

（2）中繼間：

在(zai)長距離(li)頂進(jin)過程(cheng)中，當頂進(jin)阻力超過容許總頂力時，無法一(yi)次(ci)達到(dao)頂進(jin)距離(li)時，須設置中繼間(jian)分段(duan)接(jie)力頂進(jin)。本頂管工(gong)程(cheng)在(zai)頂進(jin)長度超過100米時，考慮在(zai)機頭后(hou)設置一(yi)只中繼間(jian)，并采用觸變泥漿注(zhu)漿工(gong)藝。

中繼間由前(qian)殼體、千斤(jin)頂及后(hou)殼體組成。前(qian)殼體與前(qian)接(jie)管(guan)連(lian)接(jie)，后(hou)殼體與后(hou)接(jie)管(guan)連(lian)接(jie)，前(qian)后(hou)殼體間為承(cheng)插式(shi)連(lian)接(jie)，兩者間依(yi)靠橡(xiang)膠(jiao)止(zhi)水帶密封，防止(zhi)管(guan)道外水土和漿液倒流入管(guan)道內。

每只中(zhong)(zhong)繼(ji)間(jian)安裝10個、每個頂(ding)(ding)(ding)力為(wei)30噸的(de)千(qian)(qian)斤頂(ding)(ding)(ding)，千(qian)(qian)斤頂(ding)(ding)(ding)沿圓周均勻布置。千(qian)(qian)斤頂(ding)(ding)(ding)的(de)行程為(wei)28厘米，用扁(bian)鐵(tie)制成(cheng)的(de)緊固件將其固定在(zai)前殼(ke)體上。鋼殼(ke)體結構(gou)進行精(jing)加(jia)工，保證(zheng)其在(zai)使用過程中(zhong)(zhong)不(bu)發(fa)生變形。中(zhong)(zhong)繼(ji)間(jian)殼(ke)體外徑(jing)與(yu)管節外徑(jing)相同(tong)，可減少土(tu)體擾(rao)動(dong)、地面(mian)沉降和(he)頂(ding)(ding)(ding)進阻力。

當管道頂通以(yi)后，拆除千斤頂及各(ge)種輔(fu)件(jian)，外殼與管節內壁之間的(de)間隙用細石混凝(ning)土(tu)填充。

（3）接口：

管(guan)節(jie)接口主要由外套(tao)環（鋼(gang)(gang)套(tao)環）橡(xiang)膠(jiao)止水帶(dai)和軟土襯墊(dian)組(zu)成(cheng)。鋼(gang)(gang)套(tao)環在(zai)加(jia)工處至(zhi)現場(chang)運輸(shu)吊裝過程中不(bu)(bu)能變形，接口不(bu)(bu)損壞，以(yi)確(que)保管(guan)節(jie)在(zai)對接過程中，橡(xiang)膠(jiao)帶(dai)不(bu)(bu)移位、不(bu)(bu)翻轉，確(que)保管(guan)節(jie)的密封性(xing)。同時，鋼(gang)(gang)環套(tao)在(zai)進(jin)場(chang)前還必須做好(hao)防(fang)腐(fu)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(yi)減少摩(mo)阻(zu)，防止止水帶翻(fan)轉、移位和斷裂。

軟(ruan)木襯墊采用多(duo)層膠合板(ban)(ban)（厚度1cm左右），將其(qi)夾于前后(hou)管(guan)節鋼套(tao)環間，以均勻管(guan)節間的相互作用力，減少接口損壞(huai)。管(guan)道頂通后(hou)，管(guan)道須作內(nei)接口處理，將管(guan)節間的膠合板(ban)(ban)鑿(zao)至同樣(yang)深度（深度2～3cm即可），并用瀝(li)青彈性嵌縫膏(gao)或水(shui)泥砂(sha)漿抹平。

（4）注漿工藝：

在長距離(li)（大于100米）管(guan)道頂(ding)進過程中，必須采用(yong)(yong)注漿工藝，利用(yong)(yong)觸變泥漿套減少頂(ding)進過程中管(guan)壁與土(tu)體之(zhi)間(jian)的磨擦力，并填(tian)充流(liu)失的土(tu)體，減少土(tu)體變形、沉降(jiang)和隔水。

觸變泥漿(jiang)(jiang)由膨潤土(tu)(tu)和水攪(jiao)拌而成(cheng)，配合比為1：8。觸變泥漿(jiang)(jiang)經攪(jiao)拌后(hou)存(cun)入儲漿(jiang)(jiang)箱，通過注(zhu)漿(jiang)(jiang)機(ji)經管道輸送至混凝土(tu)(tu)管注(zhu)漿(jiang)(jiang)孔(kong)，注(zhu)入土(tu)(tu)體形成(cheng)泥漿(jiang)(jiang)套。