【頂(ding)(ding)管(guan)施工(gong)】頂(ding)(ding)管(guan)施工(gong)方(fang)案 頂(ding)(ding)管(guan)施工(gong)工(gong)藝詳解

頂(ding)(ding)管(guan)(guan)(guan)施(shi)工(gong)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)非開(kai)挖(wa)施(shi)工(gong)方法(fa)，是(shi)(shi)(shi)一種不開(kai)挖(wa)或者(zhe)少開(kai)挖(wa)的管(guan)(guan)(guan)道埋設施(shi)工(gong)技術。頂(ding)(ding)管(guan)(guan)(guan)法(fa)施(shi)工(gong)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)在(zai)工(gong)作坑(keng)內借(jie)助于頂(ding)(ding)進(jin)(jin)設備產生的頂(ding)(ding)力，克(ke)服管(guan)(guan)(guan)道與周圍(wei)土(tu)壤的摩擦(ca)力，將(jiang)管(guan)(guan)(guan)道按(an)設計的坡(po)度頂(ding)(ding)入(ru)土(tu)中，并將(jiang)土(tu)方運走。一節管(guan)(guan)(guan)子完(wan)成頂(ding)(ding)入(ru)土(tu)層之后，再下第二節管(guan)(guan)(guan)子繼續頂(ding)(ding)進(jin)(jin)。其(qi)原(yuan)理是(shi)(shi)(shi)借(jie)助于主(zhu)頂(ding)(ding)油缸及(ji)管(guan)(guan)(guan)道間(jian)、中繼間(jian)等推力，把工(gong)具管(guan)(guan)(guan)或掘進(jin)(jin)機從工(gong)作坑(keng)內穿過土(tu)層一直推進(jin)(jin)到接收坑(keng)內吊起。管(guan)(guan)(guan)道緊隨工(gong)具管(guan)(guan)(guan)或掘進(jin)(jin)機后，埋設在(zai)兩坑(keng)之間(jian)。

工程技術

非開(kai)挖(wa)工程技(ji)術徹底解決了管道(dao)(dao)埋設施工中對城(cheng)市建筑物(wu)的(de)破壞和道(dao)(dao)路交通的(de)堵塞(sai)等難題，在穩定土層和環境保護方面(mian)凸顯其優勢。這對交通繁忙、人(ren)口密集、地面(mian)建筑物(wu)眾多、地下管線復(fu)雜的(de)城(cheng)市是非常重要(yao)的(de)，它將為城(cheng)市創造(zao)一(yi)個潔凈、舒適和美(mei)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(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(ge)工(gong)作井(jing)內(nei)的(de)管子可在地(di)下穿行1500米(mi)以(yi)上，并且(qie)還(huan)能曲線(xian)穿行，以(yi)繞(rao)開一些地(di)下管線(xian)或障礙物。

它的(de)(de)技(ji)術要點(dian)(dian)在于糾(jiu)正管子(zi)在地下延伸的(de)(de)偏差。特別適(shi)用于大中型管徑(jing)的(de)(de)非開挖(wa)鋪設。具有經(jing)濟、高(gao)效，保(bao)護(hu)環境(jing)的(de)(de)綜(zong)合(he)功能。這種技(ji)術的(de)(de)優點(dian)(dian)是：不(bu)(bu)開挖(wa)地面(mian)；不(bu)(bu)拆遷(qian)，不(bu)(bu)破(po)壞(huai)地面(mian)建筑物；不(bu)(bu)破(po)壞(huai)環境(jing)；不(bu)(bu)影響管道的(de)(de)段(duan)差變(bian)形；省時、高(gao)效、安全，綜(zong)合(he)造價低(di)。

該技(ji)術(shu)在我國沿海經濟(ji)發達(da)地區廣泛用(yong)(yong)于城市地下(xia)給排水管(guan)道、天然氣石油管(guan)道、通訊電纜(lan)等各(ge)種管(guan)道的(de)非開挖鋪設(she)。它(ta)能穿越公路(lu)、鐵路(lu)、橋(qiao)梁(liang)、高(gao)山、河流、海峽(xia)和地面(mian)任(ren)何建(jian)筑(zhu)物。采用(yong)(yong)該技(ji)術(shu)施工(gong)，能節約一大筆征地拆遷費用(yong)(yong)、減少對環境污染和道路(lu)的(de)堵塞，具有(you)顯著的(de)經濟(ji)效益和社會效益。

工作井

頂進井(jing)、接(jie)收(shou)井(jing)。

類型

手掘(jue)式(shi)(shi)、擠壓(ya)式(shi)(shi)、泥水平衡(heng)式(shi)(shi)、三段兩鉸型水力挖土(tu)(tu)式(shi)(shi)、多刀盤土(tu)(tu)壓(ya)平衡(heng)式(shi)(shi)。

工作原理

頂(ding)(ding)管施(shi)(shi)(shi)工(gong)是繼(ji)盾構施(shi)(shi)(shi)工(gong)之后而發展起來(lai)的一種地(di)(di)下(xia)(xia)管道(dao)施(shi)(shi)(shi)工(gong)方(fang)法(fa)，它不需要(yao)開(kai)(kai)挖面層(ceng)，并(bing)且(qie)能夠穿(chuan)越(yue)公路、鐵(tie)道(dao)、河川、地(di)(di)面建筑物、地(di)(di)下(xia)(xia)構筑物以及各種地(di)(di)下(xia)(xia)管線等。頂(ding)(ding)管施(shi)(shi)(shi)工(gong)借(jie)助于主(zhu)頂(ding)(ding)油(you)缸及管道(dao)間中繼(ji)間等的推力，把(ba)工(gong)具管或掘進機從工(gong)作井內(nei)穿(chuan)過土層(ceng)一直(zhi)推到(dao)接收(shou)井內(nei)吊起。與(yu)此同時，也就把(ba)緊隨(sui)工(gong)具管或掘進機后的管道(dao)埋(mai)設(she)在(zai)兩井之間，以期實現非開(kai)(kai)挖敷設(she)地(di)(di)下(xia)(xia)管道(dao)的施(shi)(shi)(shi)工(gong)方(fang)法(fa)。

分類

在頂(ding)管施工(gong)中最為流行的有三(san)種平(ping)衡理論：

氣壓平(ping)衡、泥水平(ping)衡和土壓平(ping)衡理論(lun)。

頂管(guan)(guan)施工(gong)最突出的(de)(de)特點就是適應性問(wen)題。針(zhen)對不同的(de)(de)地質情況、施工(gong)條件和設計要(yao)求，選(xuan)(xuan)用與之適應的(de)(de)頂管(guan)(guan)施工(gong)方式，如何(he)正(zheng)確(que)地選(xuan)(xuan)擇頂管(guan)(guan)機和配套輔助設備(bei)，對于頂管(guan)(guan)施工(gong)來說(shuo)將(jiang)是非常關鍵的(de)(de)。

施工工藝

1、機頭選型：

根據地質(zhi)報告，并(bing)結合本公司的(de)施(shi)工經驗，頂(ding)管機(ji)頭(tou)決定采(cai)用氣壓平衡(heng)網格（水沖）式機(ji)頭(tou)進行施(shi)工。該機(ji)頭(tou)在頂(ding)進過(guo)程中，通過(guo)氣壓平衡(heng)正(zheng)面土壓穩定機(ji)頭(tou)，減(jian)少外(wai)部土體對(dui)周圍地面的(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)為主頂，千斤頂行(xing)程(cheng)為1.4米(mi)。千斤頂動(dong)力(li)(li)由油泵(beng)提供。千斤頂后端(duan)用道木和分壓環將反力(li)(li)均勻作(zuo)用于(yu)工(gong)作(zuo)井，前端(duan)頂進分壓環，頂鐵將頂力(li)(li)傳至管節。分壓環制作(zuo)具有足夠的(de)剛(gang)性，與管端(duan)面接觸相對平整，無(wu)變形。

（2）中繼間：

在長(chang)距(ju)離(li)頂進過程中，當頂進阻力超(chao)過容許總頂力時，無法一次達到頂進距(ju)離(li)時，須設置中繼間分段接力頂進。本頂管(guan)工程在頂進長(chang)度超(chao)過100米時，考(kao)慮在機頭后設置一只(zhi)中繼間，并采(cai)用(yong)觸(chu)變泥(ni)漿注漿工藝(yi)。

中(zhong)繼間由(you)前(qian)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)、千(qian)斤(jin)頂及后(hou)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)組成。前(qian)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)與(yu)前(qian)接(jie)管(guan)(guan)連(lian)接(jie)，后(hou)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)與(yu)后(hou)接(jie)管(guan)(guan)連(lian)接(jie)，前(qian)后(hou)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)間為承插式連(lian)接(jie)，兩者間依(yi)靠橡膠止水帶密封，防(fang)止管(guan)(guan)道外水土和漿(jiang)液倒流入管(guan)(guan)道內(nei)。

每(mei)只(zhi)中繼間(jian)安裝10個、每(mei)個頂力(li)為30噸的千(qian)斤頂，千(qian)斤頂沿圓周均勻布置。千(qian)斤頂的行(xing)(xing)程為28厘米(mi)，用扁鐵制成的緊(jin)固件將(jiang)其固定在前殼(ke)體(ti)上。鋼殼(ke)體(ti)結(jie)構進行(xing)(xing)精加工，保證(zheng)其在使用過程中不發生(sheng)變形。中繼間(jian)殼(ke)體(ti)外徑與管節外徑相同，可減少(shao)土體(ti)擾動、地面沉降(jiang)和頂進阻力(li)。

當管道(dao)頂通以后(hou)，拆除千斤頂及各種(zhong)輔件，外(wai)殼(ke)與管節(jie)內壁之間(jian)的間(jian)隙用細(xi)石混凝土填充(chong)。

（3）接口：

管節(jie)接口主要由外套環(huan)（鋼(gang)套環(huan)）橡膠止水帶和軟土襯墊(dian)組成(cheng)。鋼(gang)套環(huan)在加工(gong)處(chu)至(zhi)現場(chang)運(yun)輸吊裝過(guo)程中(zhong)不能變形，接口不損壞(huai)，以(yi)確保管節(jie)在對接過(guo)程中(zhong)，橡膠帶不移(yi)位、不翻轉，確保管節(jie)的密封性。同時，鋼(gang)環(huan)套在進(jin)場(chang)前還必須做好防腐處(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少(shao)摩阻，防止止水(shui)帶翻轉(zhuan)、移位(wei)和斷裂。

軟(ruan)木襯墊(dian)采用多(duo)層膠合板（厚(hou)度(du)1cm左右），將(jiang)其夾于前后(hou)管(guan)節(jie)鋼套環間，以均勻(yun)管(guan)節(jie)間的(de)相(xiang)互作用力，減少接(jie)口損壞。管(guan)道頂通后(hou)，管(guan)道須作內接(jie)口處理，將(jiang)管(guan)節(jie)間的(de)膠合板鑿(zao)至同(tong)樣深度(du)（深度(du)2～3cm即(ji)可），并用瀝青彈性嵌縫(feng)膏或水泥砂漿(jiang)抹(mo)平。

（4）注漿工藝：

在長距離（大于100米）管(guan)道頂進過程(cheng)中，必須采用注(zhu)漿工藝，利用觸(chu)變(bian)泥漿套減少頂進過程(cheng)中管(guan)壁與土體(ti)之間(jian)的(de)磨(mo)擦力(li)，并填充流失的(de)土體(ti)，減少土體(ti)變(bian)形、沉(chen)降和(he)隔水。

觸變泥(ni)漿(jiang)(jiang)由(you)膨(peng)潤土(tu)(tu)和水攪(jiao)拌而成(cheng)，配合比為(wei)1：8。觸變泥(ni)漿(jiang)(jiang)經攪(jiao)拌后存入儲漿(jiang)(jiang)箱(xiang)，通過注(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)機經管道輸送至混凝土(tu)(tu)管注(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)孔，注(zhu)(zhu)入土(tu)(tu)體形成(cheng)泥(ni)漿(jiang)(jiang)套。