【頂(ding)管施(shi)工】頂(ding)管施(shi)工方(fang)案 頂(ding)管施(shi)工工藝詳解

頂(ding)(ding)管(guan)施(shi)工(gong)就是(shi)非(fei)開(kai)挖(wa)施(shi)工(gong)方法，是(shi)一種(zhong)不開(kai)挖(wa)或(huo)者少開(kai)挖(wa)的(de)管(guan)道埋設(she)(she)施(shi)工(gong)技術。頂(ding)(ding)管(guan)法施(shi)工(gong)就是(shi)在(zai)工(gong)作坑(keng)內借助(zhu)于頂(ding)(ding)進(jin)設(she)(she)備產(chan)生(sheng)的(de)頂(ding)(ding)力(li)(li)，克服管(guan)道與周圍土(tu)(tu)壤(rang)的(de)摩擦力(li)(li)，將管(guan)道按(an)設(she)(she)計的(de)坡度頂(ding)(ding)入(ru)土(tu)(tu)中，并將土(tu)(tu)方運走。一節(jie)管(guan)子(zi)完成頂(ding)(ding)入(ru)土(tu)(tu)層之后，再下第(di)二節(jie)管(guan)子(zi)繼續頂(ding)(ding)進(jin)。其(qi)原理是(shi)借助(zhu)于主頂(ding)(ding)油缸及管(guan)道間、中繼間等(deng)推力(li)(li)，把工(gong)具管(guan)或(huo)掘進(jin)機從工(gong)作坑(keng)內穿過土(tu)(tu)層一直推進(jin)到(dao)接收(shou)坑(keng)內吊起(qi)。管(guan)道緊隨工(gong)具管(guan)或(huo)掘進(jin)機后，埋設(she)(she)在(zai)兩(liang)坑(keng)之間。

工程技術

非(fei)(fei)開挖工(gong)程技術徹底解決了管道(dao)埋設施工(gong)中對(dui)城市建筑物的(de)(de)破壞(huai)和道(dao)路交通的(de)(de)堵塞等難題，在穩(wen)定土(tu)層和環境保護方面凸顯其優(you)勢。這對(dui)交通繁(fan)忙、人(ren)口密(mi)集、地(di)面建筑物眾多、地(di)下(xia)管線復雜的(de)(de)城市是非(fei)(fei)常重要的(de)(de)，它將為城市創造(zao)一個潔凈、舒適和美(mei)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(zuo)井把要頂(ding)進的管(guan)子頂(ding)入接收(shou)井內，一個工作(zuo)井內的管(guan)子可在地(di)下穿行(xing)1500米以上，并(bing)且還能(neng)曲(qu)線穿行(xing)，以繞開(kai)一些(xie)地(di)下管(guan)線或障礙物。

它的(de)技術(shu)要(yao)點(dian)(dian)在(zai)于糾正管(guan)(guan)子(zi)在(zai)地(di)下延(yan)伸的(de)偏差(cha)。特(te)別適用于大中型管(guan)(guan)徑的(de)非(fei)開挖鋪設。具(ju)有經濟、高效，保護(hu)環境的(de)綜合功能。這(zhe)種(zhong)技術(shu)的(de)優點(dian)(dian)是：不(bu)(bu)開挖地(di)面(mian)；不(bu)(bu)拆遷，不(bu)(bu)破(po)(po)壞(huai)地(di)面(mian)建(jian)筑物；不(bu)(bu)破(po)(po)壞(huai)環境；不(bu)(bu)影(ying)響管(guan)(guan)道(dao)的(de)段差(cha)變形；省(sheng)時(shi)、高效、安全，綜合造(zao)價低。

該(gai)技術在我(wo)國沿海經(jing)濟發達地(di)區(qu)廣泛(fan)用于城市(shi)地(di)下給排水管道、天(tian)然氣石油(you)管道、通(tong)訊電(dian)纜(lan)等(deng)各種管道的非開挖鋪設。它(ta)能穿越公路(lu)、鐵路(lu)、橋梁、高山、河流、海峽和(he)地(di)面(mian)任(ren)何建(jian)筑物。采用該(gai)技術施工(gong)，能節約一大筆征地(di)拆遷費用、減少對環境污染和(he)道路(lu)的堵塞，具有顯(xian)著的經(jing)濟效益和(he)社會效益。

工作井

頂進井(jing)、接收井(jing)。

類型

手掘(jue)式(shi)、擠壓式(shi)、泥(ni)水平(ping)衡式(shi)、三段兩鉸型(xing)水力挖土(tu)式(shi)、多刀(dao)盤(pan)土(tu)壓平(ping)衡式(shi)。

工作原理

頂管(guan)(guan)(guan)施工(gong)是繼(ji)(ji)盾構(gou)施工(gong)之后(hou)而發展(zhan)起(qi)來的(de)一種(zhong)地(di)下(xia)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)施工(gong)方法(fa)，它不需要開(kai)挖面層，并且能夠穿(chuan)越公路、鐵道(dao)(dao)(dao)(dao)、河川、地(di)面建筑物、地(di)下(xia)構(gou)筑物以及各種(zhong)地(di)下(xia)管(guan)(guan)(guan)線等。頂管(guan)(guan)(guan)施工(gong)借助于主頂油缸及管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)間中繼(ji)(ji)間等的(de)推(tui)力，把工(gong)具管(guan)(guan)(guan)或掘進機從(cong)工(gong)作井(jing)內(nei)穿(chuan)過土(tu)層一直推(tui)到接收井(jing)內(nei)吊(diao)起(qi)。與此同時，也就把緊隨工(gong)具管(guan)(guan)(guan)或掘進機后(hou)的(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)埋設(she)在兩井(jing)之間，以期實現(xian)非開(kai)挖敷設(she)地(di)下(xia)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)施工(gong)方法(fa)。

分類

在頂管施工中最(zui)為流行的有三種(zhong)平衡(heng)理論：

氣(qi)壓平(ping)衡(heng)、泥水(shui)平(ping)衡(heng)和土壓平(ping)衡(heng)理論。

頂(ding)管(guan)施(shi)(shi)(shi)工最(zui)突出的(de)特點就是適(shi)應性問(wen)題。針對不同的(de)地質情況、施(shi)(shi)(shi)工條(tiao)件和設(she)計要求，選用與之適(shi)應的(de)頂(ding)管(guan)施(shi)(shi)(shi)工方式，如何正確地選擇(ze)頂(ding)管(guan)機和配套輔(fu)助設(she)備，對于頂(ding)管(guan)施(shi)(shi)(shi)工來說將是非常(chang)關(guan)鍵的(de)。

施工工藝

1、機頭選型：

根據地質報告，并結合本公司(si)的施工經驗(yan)，頂管機頭(tou)決定采用氣(qi)壓平衡(heng)網格（水沖(chong)）式機頭(tou)進行施工。該機頭(tou)在頂進過程中(zhong)，通過氣(qi)壓平衡(heng)正(zheng)面(mian)土壓穩(wen)定機頭(tou)，減少外部土體對周圍地面(mian)的影響。

2、頂進設備及頂進工藝

（1）主頂：

采用4臺200噸/臺千斤頂作為主(zhu)頂，千(qian)斤頂行程為1.4米。千(qian)斤頂動力由(you)油泵提供(gong)。千(qian)斤頂后端(duan)(duan)用(yong)道(dao)木(mu)和分壓環將反力均勻作用(yong)于工作井，前端(duan)(duan)頂進分壓環，頂鐵(tie)將頂力傳(chuan)至管節(jie)。分壓環制作具有足(zu)夠的剛(gang)性，與(yu)管端(duan)(duan)面接(jie)觸相對(dui)平整，無變形。

（2）中繼間：

在(zai)(zai)長距離頂(ding)(ding)進過程中(zhong)，當頂(ding)(ding)進阻力超過容許總頂(ding)(ding)力時，無法一(yi)次達到頂(ding)(ding)進距離時，須設置(zhi)中(zhong)繼(ji)間分段接力頂(ding)(ding)進。本頂(ding)(ding)管工(gong)程在(zai)(zai)頂(ding)(ding)進長度超過100米(mi)時，考慮在(zai)(zai)機(ji)頭后設置(zhi)一(yi)只中(zhong)繼(ji)間，并采用觸變泥漿(jiang)注漿(jiang)工(gong)藝。

中(zhong)繼間由前殼體(ti)、千斤頂及后(hou)(hou)殼體(ti)組成。前殼體(ti)與(yu)前接管(guan)連(lian)(lian)接，后(hou)(hou)殼體(ti)與(yu)后(hou)(hou)接管(guan)連(lian)(lian)接，前后(hou)(hou)殼體(ti)間為承插式連(lian)(lian)接，兩(liang)者間依靠橡膠止水帶密封(feng)，防止管(guan)道(dao)外(wai)水土和漿液(ye)倒流(liu)入(ru)管(guan)道(dao)內。

每只中(zhong)繼間(jian)安裝10個(ge)、每個(ge)頂(ding)(ding)力為(wei)30噸的千斤頂(ding)(ding)，千斤頂(ding)(ding)沿(yan)圓周均勻(yun)布(bu)置(zhi)。千斤頂(ding)(ding)的行程(cheng)為(wei)28厘米，用扁鐵制(zhi)成的緊(jin)固(gu)件將其固(gu)定(ding)在前殼體(ti)上。鋼(gang)殼體(ti)結(jie)構進行精加工，保證其在使用過程(cheng)中(zhong)不發生變(bian)形。中(zhong)繼間(jian)殼體(ti)外徑(jing)與管節外徑(jing)相同，可減少土體(ti)擾(rao)動、地面(mian)沉降和(he)頂(ding)(ding)進阻力。

當管道頂通以后，拆(chai)除(chu)千(qian)斤頂及各種輔件(jian)，外殼與管節(jie)內壁(bi)之(zhi)間(jian)的間(jian)隙用(yong)細石(shi)混凝土填充。

（3）接口：

管節(jie)接口(kou)主要由外套環(huan)（鋼套環(huan)）橡(xiang)膠止(zhi)水帶和(he)軟土襯墊組成。鋼套環(huan)在加工處(chu)至現場(chang)運輸吊裝過程中不(bu)能變形，接口(kou)不(bu)損(sun)壞(huai)，以確保(bao)管節(jie)在對接過程中，橡(xiang)膠帶不(bu)移位(wei)、不(bu)翻轉，確保(bao)管節(jie)的密(mi)封性。同時，鋼環(huan)套在進場(chang)前還必須做好防(fang)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(jian)少摩阻，防止止水帶翻轉、移位和(he)斷(duan)裂。

軟(ruan)木襯墊(dian)采用(yong)多(duo)層膠合(he)板（厚度1cm左右），將(jiang)(jiang)其夾于前后管(guan)節鋼套環間，以(yi)均勻(yun)管(guan)節間的相(xiang)互作用(yong)力(li)，減(jian)少接(jie)口損壞。管(guan)道(dao)頂通(tong)后，管(guan)道(dao)須作內接(jie)口處理，將(jiang)(jiang)管(guan)節間的膠合(he)板鑿至同樣深度（深度2～3cm即可），并(bing)用(yong)瀝青(qing)彈(dan)性(xing)嵌縫膏或水泥(ni)砂漿抹(mo)平。

（4）注漿工藝：

在(zai)長距離（大于100米）管(guan)道(dao)頂進過程中(zhong)(zhong)，必須采用注漿工(gong)藝，利用觸(chu)變(bian)泥漿套減(jian)少(shao)頂進過程中(zhong)(zhong)管(guan)壁與土(tu)體(ti)之間的磨擦力，并填充流失(shi)的土(tu)體(ti)，減(jian)少(shao)土(tu)體(ti)變(bian)形、沉降和隔(ge)水。

觸變(bian)泥(ni)漿(jiang)由膨潤(run)土(tu)(tu)和水攪拌而成，配合比為1：8。觸變(bian)泥(ni)漿(jiang)經(jing)攪拌后存(cun)入(ru)儲漿(jiang)箱，通過注漿(jiang)機(ji)經(jing)管道輸(shu)送至混凝土(tu)(tu)管注漿(jiang)孔，注入(ru)土(tu)(tu)體(ti)形(xing)成泥(ni)漿(jiang)套。