【頂管(guan)施工(gong)】頂管(guan)施工(gong)方(fang)案 頂管(guan)施工(gong)工(gong)藝詳(xiang)解

頂管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)施(shi)工(gong)(gong)(gong)就是(shi)非開挖施(shi)工(gong)(gong)(gong)方(fang)法，是(shi)一種(zhong)不開挖或(huo)(huo)者少開挖的管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)埋(mai)設施(shi)工(gong)(gong)(gong)技術。頂管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)法施(shi)工(gong)(gong)(gong)就是(shi)在工(gong)(gong)(gong)作坑(keng)內(nei)(nei)借助于頂進(jin)(jin)設備產生(sheng)的頂力，克(ke)服管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)與周(zhou)圍土壤的摩擦(ca)力，將(jiang)(jiang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)按設計(ji)的坡(po)度頂入土中，并將(jiang)(jiang)土方(fang)運走。一節(jie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)完成頂入土層之后，再下(xia)第二節(jie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)繼續頂進(jin)(jin)。其原(yuan)理是(shi)借助于主頂油缸及管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)間(jian)、中繼間(jian)等推力，把工(gong)(gong)(gong)具管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)或(huo)(huo)掘進(jin)(jin)機從工(gong)(gong)(gong)作坑(keng)內(nei)(nei)穿過(guo)土層一直推進(jin)(jin)到接(jie)收(shou)坑(keng)內(nei)(nei)吊起(qi)。管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)緊隨(sui)工(gong)(gong)(gong)具管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)或(huo)(huo)掘進(jin)(jin)機后，埋(mai)設在兩坑(keng)之間(jian)。

工程技術

非開(kai)挖工程(cheng)技術徹底解決了管(guan)道(dao)埋設施(shi)工中對城(cheng)(cheng)市建筑(zhu)物(wu)的(de)破壞和(he)道(dao)路交通的(de)堵塞(sai)等(deng)難題，在穩定土層和(he)環境(jing)(jing)保護方面凸(tu)顯(xian)其優勢(shi)。這對交通繁忙(mang)、人(ren)口密集、地面建筑(zhu)物(wu)眾多、地下(xia)管(guan)線復(fu)雜的(de)城(cheng)(cheng)市是非常重要(yao)的(de)，它將為城(cheng)(cheng)市創造一個潔(jie)凈、舒適和(he)美好的(de)環境(jing)(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。通過工作井(jing)(jing)把(ba)要頂(ding)進的管(guan)子頂(ding)入接收井(jing)(jing)內(nei)，一個工作井(jing)(jing)內(nei)的管(guan)子可在地下(xia)穿行1500米以(yi)上，并(bing)且(qie)還能曲線穿行，以(yi)繞開一些地下(xia)管(guan)線或障礙物(wu)。

它的技術要點(dian)在于(yu)糾(jiu)正管子在地下延伸的偏差。特別適用于(yu)大中(zhong)型管徑的非(fei)開(kai)挖(wa)(wa)鋪設。具有經濟、高(gao)效，保護環(huan)境的綜合(he)功能。這種(zhong)技術的優(you)點(dian)是：不(bu)開(kai)挖(wa)(wa)地面(mian)；不(bu)拆遷，不(bu)破壞地面(mian)建筑物；不(bu)破壞環(huan)境；不(bu)影響管道的段(duan)差變形；省(sheng)時(shi)、高(gao)效、安全(quan)，綜合(he)造價低(di)。

該技術(shu)在我(wo)國沿海(hai)經濟發達地(di)(di)區(qu)廣(guang)泛(fan)用(yong)于城市地(di)(di)下給排水管道、天然氣石油管道、通訊電纜(lan)等各種管道的(de)(de)非開挖鋪設。它能穿越公路、鐵路、橋梁、高山、河流、海(hai)峽(xia)和(he)地(di)(di)面任何建筑物。采(cai)用(yong)該技術(shu)施工，能節約一大筆征地(di)(di)拆遷費用(yong)、減少(shao)對(dui)環境污染(ran)和(he)道路的(de)(de)堵塞，具(ju)有顯著的(de)(de)經濟效益(yi)和(he)社會(hui)效益(yi)。

工作井

頂進井、接收井。

類型

手掘式、擠(ji)壓(ya)式、泥水平(ping)衡(heng)式、三段兩鉸(jiao)型水力挖土式、多刀盤(pan)土壓(ya)平(ping)衡(heng)式。

工作原理

頂(ding)管(guan)(guan)施(shi)(shi)(shi)工(gong)是繼盾構(gou)施(shi)(shi)(shi)工(gong)之后(hou)而(er)發展起(qi)來的一(yi)種地下(xia)管(guan)(guan)道(dao)(dao)施(shi)(shi)(shi)工(gong)方法，它不需要開挖(wa)面層(ceng)(ceng)，并且能(neng)夠穿越公路、鐵道(dao)(dao)、河(he)川、地面建筑物、地下(xia)構(gou)筑物以及各種地下(xia)管(guan)(guan)線等(deng)。頂(ding)管(guan)(guan)施(shi)(shi)(shi)工(gong)借助于(yu)主頂(ding)油缸(gang)及管(guan)(guan)道(dao)(dao)間中繼間等(deng)的推力，把工(gong)具(ju)管(guan)(guan)或掘進(jin)機從(cong)工(gong)作(zuo)井(jing)內穿過土層(ceng)(ceng)一(yi)直推到接收井(jing)內吊(diao)起(qi)。與此同時(shi)，也就把緊(jin)隨工(gong)具(ju)管(guan)(guan)或掘進(jin)機后(hou)的管(guan)(guan)道(dao)(dao)埋設在兩井(jing)之間，以期實(shi)現非(fei)開挖(wa)敷設地下(xia)管(guan)(guan)道(dao)(dao)的施(shi)(shi)(shi)工(gong)方法。

分類

在頂管(guan)施工中最為(wei)流行(xing)的有三種平(ping)衡理論：

氣壓平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)、泥水平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)和土壓平(ping)(ping)衡(heng)(heng)(heng)理(li)論。

頂管(guan)施工最突(tu)出的(de)特(te)點(dian)就(jiu)是適應(ying)性問題(ti)。針對不同的(de)地(di)(di)質情況、施工條件和(he)(he)設(she)計要求，選(xuan)用與之適應(ying)的(de)頂管(guan)施工方(fang)式(shi)，如何正確地(di)(di)選(xuan)擇頂管(guan)機和(he)(he)配套輔助設(she)備，對于頂管(guan)施工來(lai)說(shuo)將是非常關(guan)鍵的(de)。

施工工藝

1、機頭選型：

根(gen)據地質報告，并結合本(ben)公司(si)的施工(gong)經驗，頂(ding)管(guan)機頭決定采(cai)用(yong)氣壓平衡網格（水沖）式機頭進(jin)行施工(gong)。該(gai)機頭在頂(ding)進(jin)過(guo)程中，通過(guo)氣壓平衡正面土壓穩定機頭，減少(shao)外部土體(ti)對(dui)周(zhou)圍(wei)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/臺千斤頂作為主頂(ding)(ding)(ding)，千(qian)斤(jin)頂(ding)(ding)(ding)行程(cheng)為1.4米。千(qian)斤(jin)頂(ding)(ding)(ding)動力(li)(li)由(you)油泵提供(gong)。千(qian)斤(jin)頂(ding)(ding)(ding)后端(duan)用道木和分壓(ya)(ya)環將(jiang)反力(li)(li)均(jun)勻作用于工作井，前端(duan)頂(ding)(ding)(ding)進分壓(ya)(ya)環，頂(ding)(ding)(ding)鐵將(jiang)頂(ding)(ding)(ding)力(li)(li)傳至(zhi)管節(jie)。分壓(ya)(ya)環制作具有(you)足夠的剛性，與管端(duan)面接(jie)觸相對平整，無變形。

（2）中繼間：

在長距(ju)離頂(ding)(ding)(ding)進(jin)過(guo)程(cheng)中，當頂(ding)(ding)(ding)進(jin)阻(zu)力超(chao)過(guo)容許總頂(ding)(ding)(ding)力時，無法(fa)一(yi)次達(da)到頂(ding)(ding)(ding)進(jin)距(ju)離時，須設(she)置中繼(ji)間分段接力頂(ding)(ding)(ding)進(jin)。本頂(ding)(ding)(ding)管(guan)工(gong)程(cheng)在頂(ding)(ding)(ding)進(jin)長度超(chao)過(guo)100米時，考慮在機頭后設(she)置一(yi)只中繼(ji)間，并采用觸(chu)變(bian)泥漿注漿工(gong)藝。

中(zhong)繼間由前殼(ke)體(ti)、千(qian)斤頂及(ji)后殼(ke)體(ti)組成。前殼(ke)體(ti)與前接(jie)管連(lian)接(jie)，后殼(ke)體(ti)與后接(jie)管連(lian)接(jie)，前后殼(ke)體(ti)間為承插式(shi)連(lian)接(jie)，兩者間依靠橡膠止水帶密封，防(fang)止管道(dao)外水土(tu)和漿液倒流入(ru)管道(dao)內。

每(mei)只中(zhong)繼間(jian)安裝10個、每(mei)個頂力為30噸的(de)千斤(jin)頂，千斤(jin)頂沿圓周均(jun)勻布置(zhi)。千斤(jin)頂的(de)行程為28厘米，用扁鐵制成的(de)緊固(gu)件將其固(gu)定在前殼體上。鋼殼體結(jie)構進行精加工，保證其在使(shi)用過程中(zhong)不(bu)發(fa)生變形。中(zhong)繼間(jian)殼體外(wai)徑與管節外(wai)徑相(xiang)同，可減(jian)少土體擾動、地面沉降和頂進阻力。

當(dang)管(guan)道頂通以后，拆(chai)除千(qian)斤頂及各種輔件，外殼與(yu)管(guan)節內壁之間的間隙用(yong)細石混(hun)凝土填充(chong)。

（3）接口：

管節(jie)(jie)接(jie)口主要由外套環(huan)(huan)（鋼套環(huan)(huan)）橡膠(jiao)止水帶(dai)和軟土襯墊組成。鋼套環(huan)(huan)在(zai)加(jia)工處至現場運輸吊裝過(guo)程中(zhong)不能變形(xing)，接(jie)口不損壞，以確保管節(jie)(jie)在(zai)對接(jie)過(guo)程中(zhong)，橡膠(jiao)帶(dai)不移位、不翻轉(zhuan)，確保管節(jie)(jie)的密(mi)封(feng)性(xing)。同時，鋼環(huan)(huan)套在(zai)進場前(qian)還必須做好防腐(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減少摩阻，防(fang)止(zhi)止(zhi)水(shui)帶翻轉、移位和斷裂(lie)。

軟木襯墊(dian)采用(yong)(yong)多層膠合(he)板（厚度(du)1cm左右），將其夾于前后(hou)管(guan)節鋼套(tao)環間，以均勻管(guan)節間的相互作(zuo)用(yong)(yong)力，減少接口(kou)損壞。管(guan)道(dao)頂通后(hou)，管(guan)道(dao)須作(zuo)內接口(kou)處理，將管(guan)節間的膠合(he)板鑿至同樣深(shen)度(du)（深(shen)度(du)2～3cm即可(ke)），并用(yong)(yong)瀝青(qing)彈性(xing)嵌縫(feng)膏(gao)或水泥砂(sha)漿抹平。

（4）注漿工藝：

在(zai)長距離（大于100米(mi)）管道頂進(jin)(jin)過程中(zhong)，必須采(cai)用注漿工藝，利(li)用觸變泥漿套減少頂進(jin)(jin)過程中(zhong)管壁(bi)與土體(ti)(ti)之間(jian)的磨(mo)擦力，并填充(chong)流失的土體(ti)(ti)，減少土體(ti)(ti)變形、沉降(jiang)和隔水。

觸變泥(ni)漿(jiang)(jiang)由膨(peng)潤土和水攪拌而成，配合比為1：8。觸變泥(ni)漿(jiang)(jiang)經攪拌后存入儲(chu)漿(jiang)(jiang)箱，通過注漿(jiang)(jiang)機經管道輸送至混凝土管注漿(jiang)(jiang)孔，注入土體形成泥(ni)漿(jiang)(jiang)套。