【頂管施工(gong)】頂管施工(gong)方(fang)案 頂管施工(gong)工(gong)藝(yi)詳(xiang)解

頂(ding)(ding)(ding)管(guan)(guan)施(shi)工(gong)(gong)就是非開挖(wa)(wa)施(shi)工(gong)(gong)方(fang)法，是一(yi)種(zhong)不開挖(wa)(wa)或(huo)者少開挖(wa)(wa)的(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)埋設施(shi)工(gong)(gong)技(ji)術。頂(ding)(ding)(ding)管(guan)(guan)法施(shi)工(gong)(gong)就是在工(gong)(gong)作坑內借助于(yu)頂(ding)(ding)(ding)進(jin)(jin)設備產(chan)生的(de)頂(ding)(ding)(ding)力(li)，克(ke)服(fu)管(guan)(guan)道(dao)(dao)與周圍(wei)土(tu)壤的(de)摩擦力(li)，將(jiang)(jiang)管(guan)(guan)道(dao)(dao)按設計的(de)坡度頂(ding)(ding)(ding)入土(tu)中，并(bing)將(jiang)(jiang)土(tu)方(fang)運(yun)走。一(yi)節(jie)管(guan)(guan)子完成頂(ding)(ding)(ding)入土(tu)層之(zhi)后(hou)，再下第(di)二節(jie)管(guan)(guan)子繼(ji)續頂(ding)(ding)(ding)進(jin)(jin)。其原理是借助于(yu)主頂(ding)(ding)(ding)油缸及管(guan)(guan)道(dao)(dao)間(jian)(jian)、中繼(ji)間(jian)(jian)等(deng)推(tui)(tui)力(li)，把(ba)工(gong)(gong)具(ju)管(guan)(guan)或(huo)掘進(jin)(jin)機(ji)從工(gong)(gong)作坑內穿過土(tu)層一(yi)直推(tui)(tui)進(jin)(jin)到接收坑內吊(diao)起。管(guan)(guan)道(dao)(dao)緊隨工(gong)(gong)具(ju)管(guan)(guan)或(huo)掘進(jin)(jin)機(ji)后(hou)，埋設在兩坑之(zhi)間(jian)(jian)。

工程技術

非(fei)開挖工程技術徹底解決了管道埋(mai)設(she)施工中對城(cheng)市(shi)(shi)建筑(zhu)物(wu)的(de)破壞和道路交通(tong)的(de)堵塞等難題，在穩定(ding)土層和環境保護方面凸顯(xian)其(qi)優勢。這(zhe)對交通(tong)繁忙、人口密(mi)集(ji)、地面建筑(zhu)物(wu)眾多、地下管線復雜的(de)城(cheng)市(shi)(shi)是非(fei)常(chang)重要(yao)的(de)，它將(jiang)為城(cheng)市(shi)(shi)創(chuang)造一(yi)個潔凈、舒適和美好的(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)(zuo)井(jing)(jing)把(ba)要頂(ding)(ding)進(jin)的管(guan)子(zi)(zi)頂(ding)(ding)入(ru)接(jie)收井(jing)(jing)內(nei)，一(yi)個工作(zuo)(zuo)井(jing)(jing)內(nei)的管(guan)子(zi)(zi)可在(zai)地下穿行1500米以(yi)上，并且還能曲線(xian)穿行，以(yi)繞開一(yi)些地下管(guan)線(xian)或障礙物。

它的(de)(de)技術(shu)要(yao)點在(zai)(zai)于糾(jiu)正管子在(zai)(zai)地下延伸的(de)(de)偏(pian)差。特別適用于大中(zhong)型管徑的(de)(de)非開挖鋪設。具有經濟、高效，保護環境的(de)(de)綜(zong)合功能(neng)。這種技術(shu)的(de)(de)優點是：不(bu)開挖地面；不(bu)拆遷，不(bu)破壞地面建筑物；不(bu)破壞環境；不(bu)影響管道的(de)(de)段差變形；省時、高效、安全(quan)，綜(zong)合造價低。

該技(ji)術在(zai)我(wo)國沿海經濟(ji)發達(da)地區(qu)廣泛用(yong)于城市地下(xia)給排水管(guan)道、天然氣石(shi)油管(guan)道、通訊電纜等各種(zhong)管(guan)道的非(fei)開挖鋪設。它能穿(chuan)越公(gong)路(lu)、鐵路(lu)、橋梁(liang)、高山、河(he)流、海峽和(he)地面(mian)任(ren)何建筑物。采用(yong)該技(ji)術施工(gong)，能節約一大筆(bi)征地拆遷費用(yong)、減少對(dui)環境(jing)污染(ran)和(he)道路(lu)的堵塞(sai)，具(ju)有(you)顯著的經濟(ji)效益(yi)和(he)社會效益(yi)。

工作井

頂進井、接收井。

類型

手(shou)掘式、擠壓式、泥(ni)水(shui)平(ping)衡(heng)式、三段兩鉸型(xing)水(shui)力挖土(tu)式、多刀(dao)盤土(tu)壓平(ping)衡(heng)式。

工作原理

頂管施(shi)工(gong)是(shi)繼盾構施(shi)工(gong)之后而發(fa)展起來的(de)一種地(di)(di)(di)下管道(dao)施(shi)工(gong)方(fang)法，它不(bu)需要開(kai)挖面(mian)層(ceng)，并且(qie)能夠穿(chuan)越(yue)公(gong)路、鐵(tie)道(dao)、河川、地(di)(di)(di)面(mian)建筑物(wu)、地(di)(di)(di)下構筑物(wu)以及各種地(di)(di)(di)下管線等。頂管施(shi)工(gong)借助(zhu)于(yu)主頂油缸及管道(dao)間中(zhong)繼間等的(de)推(tui)(tui)力(li)，把工(gong)具管或掘進機(ji)(ji)從工(gong)作井(jing)內穿(chuan)過土層(ceng)一直(zhi)推(tui)(tui)到接收(shou)井(jing)內吊起。與此同時，也就(jiu)把緊(jin)隨(sui)工(gong)具管或掘進機(ji)(ji)后的(de)管道(dao)埋設在兩井(jing)之間，以期實現非開(kai)挖敷(fu)設地(di)(di)(di)下管道(dao)的(de)施(shi)工(gong)方(fang)法。

分類

在頂管施工中(zhong)最(zui)為流(liu)行的有三種平(ping)衡理論(lun)：

氣壓平衡(heng)、泥水平衡(heng)和(he)土壓平衡(heng)理論。

頂(ding)(ding)管(guan)施(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)最突出的特點就是(shi)(shi)適應性問題。針(zhen)對不同的地質情況、施(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)條件和設(she)計要求，選(xuan)用(yong)與(yu)之適應的頂(ding)(ding)管(guan)施(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)方式，如何正確地選(xuan)擇頂(ding)(ding)管(guan)機和配套輔助設(she)備(bei)，對于頂(ding)(ding)管(guan)施(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)來說將(jiang)是(shi)(shi)非常關鍵的。

施工工藝

1、機頭選型：

根據地(di)(di)質報告，并結(jie)合本(ben)公司的施(shi)工(gong)(gong)經(jing)驗(yan)，頂(ding)管機(ji)頭決(jue)定采用氣(qi)壓(ya)平(ping)衡(heng)網格（水沖）式機(ji)頭進行施(shi)工(gong)(gong)。該機(ji)頭在頂(ding)進過(guo)程(cheng)中，通過(guo)氣(qi)壓(ya)平(ping)衡(heng)正面土壓(ya)穩(wen)定機(ji)頭，減少(shao)外(wai)部(bu)土體對周圍(wei)地(di)(di)面的影響。

2、頂進設備及頂進工藝

（1）主頂：

采用4臺200噸/臺千斤頂作(zuo)為主頂(ding)，千斤頂(ding)行程為1.4米。千斤頂(ding)動(dong)力由油泵提供。千斤頂(ding)后端用道木和(he)分壓(ya)環(huan)將反(fan)力均勻作(zuo)用于(yu)工作(zuo)井，前端頂(ding)進分壓(ya)環(huan)，頂(ding)鐵(tie)將頂(ding)力傳至管(guan)節(jie)。分壓(ya)環(huan)制作(zuo)具有足夠(gou)的(de)剛(gang)性，與管(guan)端面接(jie)觸相對平整，無變形。

（2）中繼間：

在長(chang)距(ju)離(li)頂(ding)(ding)進(jin)(jin)過程(cheng)中，當頂(ding)(ding)進(jin)(jin)阻力(li)超過容許總頂(ding)(ding)力(li)時(shi)，無法一(yi)次達到頂(ding)(ding)進(jin)(jin)距(ju)離(li)時(shi)，須設置中繼間分段接(jie)力(li)頂(ding)(ding)進(jin)(jin)。本頂(ding)(ding)管工(gong)程(cheng)在頂(ding)(ding)進(jin)(jin)長(chang)度超過100米時(shi)，考慮在機頭后設置一(yi)只中繼間，并采用觸變泥漿注漿工(gong)藝。

中繼間由前(qian)(qian)殼體(ti)(ti)(ti)、千斤(jin)頂(ding)及后(hou)(hou)殼體(ti)(ti)(ti)組成。前(qian)(qian)殼體(ti)(ti)(ti)與前(qian)(qian)接管(guan)連接，后(hou)(hou)殼體(ti)(ti)(ti)與后(hou)(hou)接管(guan)連接，前(qian)(qian)后(hou)(hou)殼體(ti)(ti)(ti)間為(wei)承(cheng)插式連接，兩者間依(yi)靠橡膠止水帶密封(feng)，防止管(guan)道外水土和漿液倒(dao)流入管(guan)道內。

每只中繼(ji)間(jian)安裝(zhuang)10個、每個頂(ding)力(li)為30噸的千斤(jin)頂(ding)，千斤(jin)頂(ding)沿圓周(zhou)均(jun)勻布置。千斤(jin)頂(ding)的行程(cheng)為28厘米(mi)，用扁鐵制成的緊固(gu)件將其固(gu)定在(zai)前殼體上。鋼殼體結構進行精加工，保證(zheng)其在(zai)使用過程(cheng)中不發生變形。中繼(ji)間(jian)殼體外徑與管(guan)節(jie)外徑相同，可減(jian)少土體擾(rao)動、地面(mian)沉降和頂(ding)進阻(zu)力(li)。

當(dang)管道頂(ding)通以后，拆除千斤頂(ding)及各種輔件，外殼(ke)與管節(jie)內壁之間的間隙用(yong)細石混凝土(tu)填充。

（3）接口：

管(guan)節(jie)(jie)接(jie)(jie)口(kou)主要由(you)外套環（鋼套環）橡膠(jiao)止水帶和軟土襯墊組成。鋼套環在(zai)加工處(chu)至現場運輸(shu)吊裝過程中不(bu)能(neng)變形，接(jie)(jie)口(kou)不(bu)損壞，以確(que)(que)保(bao)管(guan)節(jie)(jie)在(zai)對接(jie)(jie)過程中，橡膠(jiao)帶不(bu)移位、不(bu)翻轉(zhuan)，確(que)(que)保(bao)管(guan)節(jie)(jie)的密(mi)封性。同時，鋼環套在(zai)進(jin)場前(qian)還必須做好防腐處(chu)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(shao)摩阻，防(fang)止(zhi)止(zhi)水帶翻轉、移位(wei)和(he)斷(duan)裂。

軟木襯(chen)墊采用(yong)多層膠合板（厚度(du)1cm左右），將(jiang)其夾(jia)于前后管(guan)(guan)節(jie)鋼套環間(jian)(jian)，以(yi)均勻管(guan)(guan)節(jie)間(jian)(jian)的(de)相互作用(yong)力(li)，減少(shao)接口(kou)損壞。管(guan)(guan)道頂通后，管(guan)(guan)道須作內接口(kou)處理(li)，將(jiang)管(guan)(guan)節(jie)間(jian)(jian)的(de)膠合板鑿(zao)至同樣深(shen)度(du)（深(shen)度(du)2～3cm即(ji)可），并用(yong)瀝青彈(dan)性嵌縫膏或水泥砂漿抹平。

（4）注漿工藝：

在長距離（大于100米(mi)）管(guan)道頂進過程中，必須采用注漿(jiang)工藝(yi)，利(li)用觸變泥漿(jiang)套減(jian)少頂進過程中管(guan)壁與土(tu)(tu)體(ti)之(zhi)間的磨擦力，并填充流失(shi)的土(tu)(tu)體(ti)，減(jian)少土(tu)(tu)體(ti)變形、沉降(jiang)和(he)隔水。

觸變(bian)泥漿(jiang)(jiang)由膨潤土和水攪(jiao)拌(ban)而成，配(pei)合比為1：8。觸變(bian)泥漿(jiang)(jiang)經(jing)攪(jiao)拌(ban)后(hou)存入儲漿(jiang)(jiang)箱，通過注漿(jiang)(jiang)機經(jing)管道輸送至混(hun)凝土管注漿(jiang)(jiang)孔，注入土體形成泥漿(jiang)(jiang)套。