非开挖顶管施工规范

非开挖顶管施工规范（共6篇）

1.非开挖顶管施工规范 篇一

南灰粪港雨、污水改道工程—张纲河西侧污水改道工程

污 水 管 道 顶 管 工 程

专 项 施 工 方 案

编制人：

审核人： 审批人：

扬州市通达建设发展有限公司

一、工程概况

本工程为江都区南灰粪港雨、污水改道工程—张纲河西侧污水改道工程，位于江都区南区，舜天路和沪陕高速之间；主要将沪陕高速南侧的污水管道与江都南区污水管网连通。

本次顶管管径为DN1200mm钢筋砼管，全长370米，管道埋深4.8米左右。该工程所处土层均为粉土层。地下水丰富具承压性，易形成流沙。工作井、接收井施工过程中，因该段污水管道在张纲河西侧岸边，地下水十分丰富，且张纲河水不断渗透，现采用深井降水制作污水井。每井位4座深井，井深约18米。因管道处于流砂层位置,所以顶管施工采用土压平衡施工工艺。

二、深井井点降水方案

1、施工准备

1、材料：

无砂混凝土管(滤管)、滤网、3-8mm砂砾混合料、潜水钻机、泥浆泵、清水泵、潜水泵等。

2、作业条件：

(1)现场三通一平已完成。

(2)地质勘测资料齐全，根据地下水位埋深、土层分布和基坑放坡系数，确定井点位置、数量和降水深度。

（3）依据现场情况及施工要求，设置八口深井降水，深井井眼布置见附图。

2、工艺流程 井点测量定位——挖井口——安护筒钻机就位一钻孔——回填井底砂垫层——吊放井管——回填井管与孔壁间的砾石过滤层——洗井——井管内下设水泵、安装抽水控制电路——试抽水降水井正常工作——降水完毕拔井管——封井

3、操作要点

1、定位：根据设计的井位及现场实际情况，准确定出各井位置，并做好标记。

2、采用潜水钻机。孔径一般为400～800mm，用泥浆护壁，孔口设置护筒，以防孔口塌方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。

3、成孔后立即清孔，并安装井管。井管下入后，井管的滤管部分应放置在含水层的适当范围内，并在井管与孔壁间填充砾石滤料。

4、安装水泵前，用压缩空气洗井法清洗滤井，冲除尘渣，直到井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。

5、水泵安装后，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查，合格后进行试抽水，满足要求后转入正常工作。

6、观测井中地下水位变化，作好详细记录。

管井剖面图

4、质量要求

1、基坑周围深井井点一共设八口井，同时抽水，使水位差控制在要求限度内。

2、井管安放应力求垂直并位于井孔中间，井管顶部应比自然地面高O.5m。

3、井管与土壁之间填充的滤料应一次完成，从井底填到井口下1.Om左右，上部采用不含砂石的粘土封口。

4、每台水泵应配置一个控制开关，主电源线路要沿深井排水管路设置。

5、大口井成孔直径，必须大于滤管外径30cm以上，确保滤管外围的过滤层厚度。

6、滤管在井孔中位置偏移不得大于滤管壁厚。

5、安全要求

1、施工现场应采用两路供电线路或配备发电设备，正式抽水后干线不得停电停泵。

2、定期检查电缆密封的可靠性，以防磨损后水沿电缆芯渗入电机内，影响正常运转。

3、遵守安全用电规定，严禁带电作业。

4、降水期间，必须24小时有专职电工值班，持证操作。

5、潜水泵电缆不得有接头、破损，以防漏电。

6、环保措施

1、施工期间对噪声进行监测，不允许形成噪声污染。

2、做好井点降水出水的处理与综合利用，保护环境节约用水。

三、工作坑施工

顶管工作井下部为钢筋砼井沉井，上部采用砖砌护壁墙体。1.1施工工艺流程

1.2沉井主要施工方法 1.2.1基坑开挖

为保证沉井制作均匀下沉，先将井区范围的障碍物与表层土挖出。考虑沉井整体的安全性，基坑开挖深度暂设定为3.0米～4.0米。基坑的开挖范围比沉井外壁尺寸大1.6米左右，边坡取值1:0.67,在基坑四周挖设排水沟，在 对角基坑四周设置集水坑并配备水泵，以便及时排除坑内积水和周围来水。1.2.1.1开挖施工方法

1）分段开挖，合理确定开挖顺序和分层开挖深度，当接近地下水时，先开挖最低处土方，以便在最低处排水，并在基坑内设置一临时集水坑，配泵排水；

2）开挖人员每3×1.2米范围布置一个，在开挖过程中应注意保证开挖面完整；

3）每阶段不得超挖，基坑底遇有不易清除的大块石，则将其凿除； 1.2.1.2开挖施工注意事项

1）开工之前，考虑有效地排除施工场地雨水地方案； 2）作好临时防雨设施地储备；

3）排水用泵地工作状态良好，排水系统畅通； 4）检查加固临时电路，电线距地面高度在3米以上；

5）开挖土应尽快运出场外，除特殊情况外，一般不在基坑边堆放弃土； 2.2沉井下沉

井内人工挖土,外壁压载,沉井下沉。2.2.1下沉注意事项

1）沉井下沉时，井内除土应先从中间开始，均匀、对称地逐步向四边处分层取土，使沉井均匀下沉，防止偏斜，特别是下沉初期，沉井入土较浅，上层对沉井的平衡稳定作用差，容易产生偏斜，尤应注意。在挖土下沉过程中，不应偏除土，避免沉井发生偏斜。

为防止沉井下沉时产生较大的偏斜，根据土质情况、入土深度等，控制 井内除土深度。此时应注意，沉井过程中应严格控制每次挖土下沉的深度，以保证沉井平稳、均匀下沉。

2）下沉中随时掌握土层变化情况，分析和检验土壤阻力与沉井重量的关系，控制其除土部位及除土量，使沉井平衡地下沉。

3）下沉过程中，应做好标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作、随时注意纠正沉井的偏斜。

4）沉井下沉至设计标高以上2m前，控制井内除土量，注意调平沉井，防止因挖土量过大及挖土不均，而使沉井突然大量下沉并产生较大的偏斜，增加准确下沉至设计标高的困难。

5）在工作井沉井开始下沉前，在其周围构筑物及地面设置一定数量的沉降、位移观察点，随时观测沉井周围地面的塌陷、开裂情况和构筑物沉陷、位移的情况，以便迅速采取措施，确保附近设施的安全。2.4.2施工偏差的处理

在沉井下沉过程中一定要加强控制，确保沉井准确下沉到位，并且要制定尽可能详细的处理措施，为施工过程中可能出现的问题做好准备工作。2.2.3倾斜处理

沉井下沉过程中倾斜率要控制在1/150～1/200，超过1/200时就要进行纠偏，纠偏方法是在倾斜的相反一侧井壁底偏除土，在并壁外侧射水冲刷，井顶加大水平荷载予以纠偏。2.2.4井壁外障碍物的处理

沉井下沉发现障碍物，应立即停止下沉，根据障碍物的性质、大小、位置等情况决定处理办法。井壁下如遇较小的孤石，可将四周土掏空后取出； 较大孤石，可用风动工具破成小块后取出。2.5沉井封底

沉井下沉至设计标高后进行封底。1）基底面应尽量整平；

2）清除浮泥，防止封底砼和基底间渗入杂土； 3）井壁与封底砼接触面处的泥污应予清除； 4）用块石回填锅底超挖部分； 5）用碎石、粗砂找平。2.3.1底板砼浇筑

封底垫层砼达到设计强度后，方可抽排沉井内积水，以防封底砼承受下部水压而遭受破坏。井内水抽干后即可进行底板砼浇筑。钢筋绑扎按设计图纸进行，砼浇入后，用插入式振捣器振捣密实，再用平板振捣器提浆初平，最后人工找平，收面。2.4砖砌护壁施工

沉井底板砼达到强度后,拆除外围井点降水管,上部砌筑砖护壁至地面标高,而后对井壁四周进行回填。2.5接收井施工

接收井采用钢板桩围护.在顶管机头临近接收坑位置时,开挖土方打设钢板桩,同时进行井点降水,机头从接收坑中取出后进行检查窨井的砌筑。

四、顶管施工 3.1顶管工艺选择

根据地质报告及设计图纸,管道所处位置为流砂层,因为整个管线埋深较 深,平均埋深达到4.8米左右,且地下水位较高,承压水易形成流砂,现行的简易顶管施工工艺(俗称土顶法),无法在流砂层中施工,且施工质量得不到保障,我单位从工期和经济双方面作以比较,决定采用土压平衡施工工艺进行施工。

1）构造：工具管是顶管的关键机具，其主要作用为：掘进、防坍、出泥、导向。根据工程的特点和地质情况，本工程选用挤压式工具管。工具管分前后两段，前后段之间安装纠偏油缸。工具管最前端是压力舱，承受水压力、土压力；压力舱后部为操作舱。工具管的后段与跟进管段连结。

2）原理：随着工具管的顶进，开挖面切削下来的泥土进入压力舱，由于土体挤进工具管内，工具管内锥体喇叭入口，对土体有约束作用，保持可控面土体的稳定，地层损失小。

3）安装：顶管出洞前，将工具管吊入工作井内，安放在导轨上，后端放入分压环，启动主顶油缸、慢慢向前推动，工具管前方进入橡胶密封圈，接触到钢封门为止。

4）设备使用：正常顶管时，顶管机及管道内的操作由管内操作者完成。每段顶进开始后则应连续工作，当进行设备保养维修而暂停顶管施工时，必须采取措施确保开挖面的稳定。顶进时管道内采用低压照明和管道风机通风，并保持管道内的清洁。3.2顶管设备选型

设备质量优良可靠,操作放便,工作效率高。

设备的能力要留有充分富余，即使用时的保险系数要大。3.3管节

顶管施工采用由专业厂家生产的“F”顶管专用管节。3.4顶管设备安装

井下设备安装包括出洞口安装、导轨安装、千斤顶安装、后背墙安装及顶管机井下就位等，其中出洞口安装在“顶管出洞”作介绍。3.4.1导轨安装

导轨用型钢和P38以上钢轨制作，钢轨焊于型钢上，型钢用螺栓紧固于钢横梁上，以便装拆。钢横梁置于工作井底板上，并与底板上的预埋铁板焊接，使整个导轨系统成为在使用中不会产生位移的、牢固的整体。

导轨安装在顶管中至关重要，其安装精度甚至决定管道是否可顶好，故须达到如下要求：

1)两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致 2)导轨轴线偏差≤3mm；顶面高差0～＋3mm；两轨间距±2mm。3.4.2千斤顶安装

主顶站千斤顶选用2台，固定在型钢制作的千斤顶支架上，支架焊在井底的横梁上，千斤顶着力点应在与均布顶管圆周上，即与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道圆心上。每个千斤顶的纵线坡度应与管道设计坡度一致。3.4.3后背墙安装

后背墙用20号工字钢焊成一堵墙，为顶管的反力提供一个垂直的受力面，正面焊一块2cm厚钢板，使各工字钢受力更均匀。工字钢墙的空隙中灌满自密砼，形成一道由厚钢板、工字钢和砼组成的、牢固的、刚度很大的复合后背墙，承受千斤顶传来的顶进反力。后背墙安装无误后，在后背墙与井壁间浇筑30cm厚砼后背，并垫一层5cm厚的木板，以使井壁受力均匀。3.4.4顶管机下井

井下设备安装完后，用经保养、检查、调试好的顶管机吊下工作井，置于涂满润滑黄油的导轨上。因导轨安装精度是严格控制的，故顶管机座上导轨就已准确定位。

井下设备和顶管机安装完毕后，启动油泵，伸缩千斤顶，检查千斤顶与后背墙的配合，顶管机与出口器及分压环的间隙等。准确无误后即可开始出洞顶进。

3.5顶管流程3.6顶管主要施工方法 3.6.1顶管出洞

顶管出洞是指顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口进入土中，开始正常顶管前的过程，是顶管中的关键工序，也是容易发生事故的工序。

顶管机头在井内管床就位，调试完毕，作好出洞的一切准备后，便可破除顶头前方障碍物，将机头穿进橡胶密封圈顶入土中，同时在机头与洞口的缝隙中注满膨润土泥浆，以润滑管道，支护土体。并且在工作井制作到位后，在顶管出洞口侧进行压密注浆，以起到部分止水作用和防止顶管出洞洞口土体坍塌作用。出洞操作速度要快，以防出洞口外土体坍塌。

为防止管线出现偏斜，应采取以下几点措施：

1）工具管要严格调零，将工具管调整成一条直线，此时仪表所映的角度应该为零，调零后将纠偏油缸锁住。

2）防止工具管出洞后下跌，工具管出洞后，由于支撑面较小，工具管易出现下跌，为此须在工具管下的井壁上加设支撑，同时将工具管与前几节管之间连接，加强整体性。

3）注意测量与纠偏。工具管出洞后，发现下跌时立即采取主顶油缸进行纠偏。

4）工具管出洞前，可预先设定一个初始角（不大于+5＇），以弥补工具管下跌。

顶管出洞对操作者要求也很高，这是因为出洞时顶管机未被土体包裹，处自由状态，而使顶头出洞的主千斤顶顶力是巨大的，因此，控制操作哪怕出现少量不均匀或土质不均匀，使各千斤顶的行程不等，也足以使顶头和第 一节管子偏离设计轴线。此时的土体难以对机头产生较大反力，难以对机头起到导向约束作用，故此时产生的偏差很难纠正，甚至是纠不过来的。因此，出洞顶进时一定要十分小心，用激光经纬仪随时测量监控，保证顶头和第一节管子位置正确。3.6.2膨润土泥浆护壁

膨润土泥浆具有良好的触变性与润滑性，将其压到管外壁，包裹住管子，以便减小管外壁与土壤间的摩阻力，并可起到支撑作用，防止土体坍塌。因本工程在砂土层中顶管，摩阻力较大，在压注膨润土泥浆的同时，当顶距大于130米时须增设一套中继站，以减轻砼管所承受的顶力。

注浆孔应合理分布，机头及其后面4节管每节都设有注浆孔，使泥浆及时填充管壁与土间的全部空隙，其后逐步过渡到每2节管设一节带有注浆孔的管节，及时补浆，使全线管壁都包裹在泥浆套中。

顶力在控制值之内十分重要。若顶力过大，会带来一系列问题，各方面的控制都会困难，故膨润土泥浆压浆绝不可轻视。3.6.3顶管测量控制

1）测量控制网及井下测量平台的建立。

根据业主提供的测量控制点及整个工程的控制网，在井周围布设一个高精度的控制网，用以测放、检查和修正工作井井区和井下的测量点，如轴线点、井下的测量起始点和后视点等。

测量平台置于井下顶管轴线上，靠近后靠背处，通过控制网将顶管测量起始点测放其上，并在井中布设2～3个稳固的后视点，以便互相校核。起始点对顶管测量精度至关重要，故井下测量平台要单独设置，不与管道、设备、后靠背接触，不受顶管操作的影响，以保持其稳定性。

2）顶管轴线与标高控制

本工程顶管测量距离为100m，按直线顶管测量方法，顶管方向与高程控制可直接用置于井下测量平台起始点上的激光经纬仪对顶管机上方的光靶即可。激光经纬仪发射的激光束偏离光靶中心的距离，即顶管的偏差值，但方向相反。为消除顶管机旋转而偏差值的显示误差，光靶设计为可调式，使其始终在顶管机的垂直中心线上。标高采用支水准线路控制。

3）顶管测量注意事项：

由于顶管的部分操作在工作井内进行，顶管过程中起始点和后视点发生位移是完全可能的，故每周均需对其进行检查校核，发现偏移过大需查明原因并及时修正。

地面测量控制网上的部分点在顶管轴线上或工作井附近，可能因地面沉降等原因而移动，故也需不定期进行校核检查。

顶管测量计算全部用自编程序在计算机上计算、分析，速度快，精度高。本公司在此应用方面积累了较丰富的实践经验。

每段顶完后，应重新进行一次管道的中心和高程的测量，每个接口一点，错口处测两点。3.7顶管常见问题 3.7.1纠偏

纠偏是指工具管偏离设计轴线后，利用工具管内的纠偏机构（纠偏油缸）改变管端方向，减小管线偏差的过程。

纠偏必须遵循以下规律。1）纠偏应在顶进过程中进行，静态的纠偏会对管线产生不利的影响。2）纠偏角度不能过大。

3）第一段管节质量要好，因为第一段管节在纠偏过程中承受多次反复应力，易损坏管节。

4）第一段管节不宜过长，管段越短越有利，管段过长会影响纠偏的灵敏度，一般不宜超过2.0米。

5）纠偏过程中，要在网格底上绘制工具管的测点轨迹，推算出其行进轨迹，根据行进轨迹及时调整纠偏角度，避免纠偏过大产生过度弯曲。

6）及时了解工具管穿越的土层，特别是软土层，不均匀土层的土质情况。3.7.2纠扭

顶进过程中常常遇到管道扭转，这对管道出泥、电机安装等有较大影响，因此须加强控制，避免扭转角度过大。

1）预防措施

a、纠偏时，注意纠偏油缸不要对管节形成扭矩。

b、稳定主顶油缸后座。主顶油缸后座不稳易使主顶油缸在工作时方向变化，产生扭转角。

C、管道内安装的设备应对称布置，避免布置在同一侧。2）纠扭措施

纠正管节扭转的有效方法为压重纠扭，即在管道单边压重，使管道在相反方向扭转。3.7.3导轨偏移

基坑导轨在顶管施工过程中产生左右或高低偏移。防治措施：

1）对导轨进行加固或更换。

2）把偏移的导轨校正过来，并用牢固的支撑把它固定。3）垫木应用硬木或用型钢、钢板，必要时可焊牢。4）对工作底板进行加固。

五、顶管施工防护措施

由于本工程施工位于城区主干道，在该地段施工尤其应注意维护现有设施的正常使用，并保护现有构筑物不被破坏，维护城市形象，故在施工时应编制详细的保护措施方案。4.1管理措施

1）详细阅读、熟悉掌握设计、建设单位提供的图纸资料，并在施工前召开各有关主管部门配合协调会议，进一步搜集资料。在此基础上，对影响在施工范围那的公用管线和上部构筑物设置监测点，核对清楚实际情况，作好记录，上交有关部门签字确认，由建设单位见证。

2）在编制施工方案时，把保护公用管线和地面构筑物作为设计主要内容之一。

3）工程施工前，向有关单位提出监护书面申请，办妥相关手续。4）工程实施前，把施工现场详细情况向现场施工技术负责人、工地主管、班组长直至没一位操作工人做层层交底，建立保护责任制，明确各级人员职责。

5）工程实施前，落实保护组织措施，委派专职人员负责监护和保护工作，各工段、施工队和班组设兼职保护负责人，组成监护体系，严格按照经公司 审定的施工方案和有关单位认定的保护措施实施，并设置必要的安全标志牌。

6）工程实施前组织对参与施工的所有人员进行“保护公用管线和构筑物的重要性和破坏的危害性”教育。

7）工程实施前，对在施工范围内的公用管线和构筑物设置沉降观测点，工程实施时，连续观测沉降量，及时向建设单位和有关单位提供观测点布置与沉降观测资料。

8）成立由建设单位、各相关部门和施工单位的有关人员参加的保护领导小组，定期开展活动，检查保护措施的实施情况及保护措施的可靠性，研究施工中出现的新情况、新问题，及时采取措施完善保护方案。

9）工程实施时，严格按照施工组织设计和保护措施的要求进行，各级负责人深入现场监护，督促操作人员遵守操作规程，制止违章操作、违章指挥和违章施工。

10）施工过程中发现实际情况与交底内容、样洞资料不符等异常情况时，立即通知相关部门和建设单位到场研究，商议补救措施，在未作出统一结论前，不擅自处理或继续施工。

11）施工过程中对可能发生的情况制定应急措施，配备好抢救器材，以便在管线出现险兆时及时抢修，作到防患于未然。

12）严格执行施工规程，杜绝任何破坏。4.2技术措施

1）顶管施工措施

a、顶管施工应按照先将土体挤入，再逐步取土方式施工，保证顶头内土压力与外部土压、水压达到平衡，避免地面沉降。b、顶管的触变泥浆具有两种作用，一种是润滑作用，另一种是支撑作用，不使土体坍塌。因此，管道顶进时，应及时注入触变泥浆，并确保注入压力。

c、考虑顶管轴线距离河边30m左右，且长江水位高于管底标高3m左右，施工时，预防管涌，在机头处设立封门，同时在沉井内设立几台大功率水泵，保证水位不能快速上涨，及时排除明水。

d、顶管可能有沼气，顶管中准备防毒措施，进入顶管施工人员戴防毒面具，同时井区用空压机往管道内通风，同时管道内严禁火种，使用防爆器具。

e、严格控制排土是与推进速度之间的关系，并且控制好机头前的土压力，务必使它小于顶管机前头的被动土压力。

f、控制好尺进与出土量之间的关系，做到不超挖。

g、顶管施工结束后，采用嵌缝膏对已有管节接缝进行勾缝处理，从而保证无渗漏现象发生。

2）测量监测措施 a、测点布置

在顶管轴线左右15米范围内，设置沉降观测点。b、监测方法

采用两台水准仪、一台经纬仪进行静态连续监测位移及沉降。c、数据采集及处理方案

数据采集采用人工记录方式，并需多人观测记录。数据用软件处理，做到数据清晰、分析合理、及时准确。d、减少测量误差的措施 对测量仪器进行定时检查。观测时须多人进行观测，确保观测值准确。采用模型改正法减小误差。连续长时段进行观测。e、监测仪器保护措施 设立醒目标志和护栏。

做好设备的防水、防潮、防雷电工作。做好测量设施的防风、防晒工作。

六、工程质量保证措施 5.1质量控制管理

1）建立完善的质量保证体系，切实开展全面质量管理，强化全员质量意识。

2）建立健全和严格执行各种质量管理制度

（1）认真执行工前技术交底制。开工前必须向全体施工人员进行设计意图、技术标准、施工方法、施工中的注意事项交底。并进行专项技术培训，使全体施工人员质量目标明确，标准清楚，施工方法得当，工艺操作符合要求。

（2）认真实施工前查交底，工中检查指导，工后查总结评比的施工质量评测措施。

3）认真执行各种行之有效的技术管理制度

认真审核设计文件，领会设计意图，严格按设计文件、施工规范及验标要求施工，把好质量关。

4）原材料、成品和半成品现场验收制度 对原材料、成品及半成品要由质检工程师组织质量、技术、物资部门及施工队的有关人员进行验收，确保各单项材料的性能符合技术要求，各种混合材料使用按设计规定的配合比进行。

5）检测仪器设备的校验标定制度

各种检测仪器、仪表均按照计量法的规定进行定期或不定期的校验标定。工地设专人负责计量工作，设立帐卡档案，监督和检查。检测仪器设备由工地实验室指定专人送检和管理。

6）组织技术人员对工程进行详细全面的调查研究，编制好实施性施工组织设计，对本工程在人力物力、时间和空间、技术和组织做出一个更加全面合理的安排，以保证按照规定的工期、质量、安全优质地完成施工任务。5.2顶管施工过程质量控制

1）在进洞前必须先刷好洞口处理，做好工作井排水系统，将水引出工作井以外。

2）积极推行顶管技术，施工技术负责人应根据土质情况调整施工技术参数，作业人员未经批准不得随意进行操作，以免造成达不到规定循环进度及超挖或欠挖。

3）必须按设计规定和施工规范进行操作，以免造成整体性差，接头处不平整，顶管橡胶止水圈渗漏等诸多病害。

4）顶管严格控制出渣量与顶进速度的关系，力求顶头推进压力与开挖面压力平衡。

5）严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的施工方法。6）严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。7）按设计要求配制泥浆，并采取同步注浆的方法，及时足量地注入泥浆。8）顶进施工前，对顶进设备应进行认真的检修保养，保证顶管连续进行。9）严格执行管节和各种材料的验收制度。

10）管节的运输、装卸、安放过程中，应做到吊点准确，轻装轻卸，以防破坏防腐层，造成管节碰伤。

11）定期检查记录，出现问题及时解决。

七、施工安全措施 6.1顶管施工安全措施

1）落实各项安全管理制度、建立完善安全生产保证体系

由于管道内施工条件较差，工人常在振动、噪声、地下水、有害气体等不良环境中从事繁重体力劳动，加之顶管施工工艺操作要求高，组织施工时，更需做到文明施工和科学管理，从工程管理、规章制度、纪律教育、安全培训、机械设备的使用与保养等各个方面，建立安全施工责任制，抓好纪律教育、技术培训，不断提高各级施工人员的素质，同时采取奖惩制度，并创造安全、卫生、无害的劳动条件，严格按规定的工序、工艺施工，确保工程安全。按安全生产保证体系框图的规定，各负其责、各司其职，从思想、组织、检查、经济四个方面作好安全保证工作。

2）加强施工现场管理、重视目测观察

目测观察既省事作用又很大，对于开挖后未支护的土质情况，观察内容为土体的土质和分布，接触面填充物的性质、状态，涌水量和涌水压力，管道道顶部、侧部的稳定状态等。

目测观察中应特别注意土质危险性较大引起塌方事故和渗漏涌水象征 时，应停止开挖工作，及时采取安全措施，消除隐患后才准作业。6.2工作井施工安全措施

1）距井外缘15cm处，安临时双横杆护栏，护栏长17.0m，高1.5m。2）井口出车平台应用木板或钢板铺设，安装牢固不留孔缝。

3）在粘土、杂填土及砂、卵砾石层开挖时，只准用手镐、铲或风镐进行，施工队技术负责人必须作好沉井刃脚及砼墙的保护工作，并拟定安全措施，报项目总工批准后执行。

4）掘进施工过程中，必须及时清除井壁碴石和无关悬吊物。5）沉井下沉每段的开挖高度不得超过2.0m。

2.非开挖顶管施工规范 篇二

在我国经济与社会快速发展的今天, 我国城市建设水平也得到了较为长足的进步, 这也就表明了我国城市基础设施建设在近些年取得了较为喜人的成果。对于我国城市建设来说, 给排水施工在这一建设中发挥着极为重要的作用, 而非开挖顶管施工技术也较好的为这一施工提供了支持, 这就使得就市政给排水施工中非开挖顶管施工技术的研究, 对我国城市市政建设水平的提高有着较为积极的现实意义。

1 非开挖顶管施工技术概述

虽然顶管施工技术已经有了较长的应用历史, 但非开挖顶管施工技术直到20世纪80年代, 才在发达国家成为正式的新兴产业。对于传统的地下管线铺设来说, 非开挖顶管施工技术称得上是这一领域的技术革命, 这种技术革命的实现得益于非开挖顶管施工技术具备的对城市交通、环境影响危害较小等特点, 表1对非开挖顶管施工技术与其他地下管线施工技术进行了对比, 结合表1我们能够清楚的发现非开挖顶管施工技术在多种方面具备的优势[1]。

非开挖顶管施工技术, 是顶管施工技术与非开挖施工理念相结合的产物, 这一施工技术能够通过地面极小部分的开挖, 满足地下管线敷设、更换以及维修的需要, 这种施工由于对地面的干扰性较小, 所以在我国当下城市的给排水工程施工中有着极为广泛的应用。之所以非开挖顶管施工技术具备这样优势, 非开挖顶管施工技术的技术能够通过垂直地面的工作井, 将水泥、钢制管道利用高压液压千斤顶入地下, 这就能够在不开挖的前提下, 进行公路、地下管线的穿越, 这一施工在埋设管道过程中能够将量对沿线建筑物与交通的影响降到最低, 这也使得非开挖顶管施工技术最为适用于市政工程交通量大、人口众多及建筑物、地下管线繁杂的情况下[2]。

2 施工准备

2.1 顶进管选择

对于市政给排水施工非开挖顶管施工技术的应用来说, 顶进管的选择是应用该技术进行具体施工前的重要准备工作, 一般来说市政给排水施工如果没有对抗腐蚀提出特别要求, 都会选择钢筋混凝土管作为顶进管, 这一顶进管需要严格按照钢筋混凝土标准与技术规定确定钢筋混凝土管的规格设计、配筋与应力验算。具体来说, 在这一钢筋混凝土顶进管内径的确定中, 设计人员需要考虑工程性质及需求实际, 而钢筋混凝土顶进管外径的确定, 则应严格遵循顶进管受荷载情况。值得注意的是, 由于市政给排水工程非开挖顶管施工需要与人工方式相配合, 所以钢筋混凝土顶进管内径需要控制在500mm以下[3]。

在市政给排水工程非开挖顶管施工中, 钢筋混凝土顶进管的长度对于这一施工的经济性与可控性有着较为紧密的联系, 一般来说较长的钢筋混凝土顶进管经济性较好, 但具体施工中容易出现偏离原定路线且难以恢复的问题, 为了尽量保证施工的经济性并避免这类问题发生, 设计人员需要可以依照钢筋混凝土顶进管长度与管径的比确定具体的顶进管长度, 1.10以下或1.10选择短管、1.15选择标准管、而2.10以上选择长管, 这样就能够平衡施工的经济性与可控性[4]。

2.2 顶管施工准备

在完成具体的顶进管选择后, 施工人员还需要将发射架、顶管机、千斤顶等设备合理安装到始发工作井内, 并选用高压旋喷桩对土体、进出洞相应范围进行加固, 这样才能够较好保证市政给排水工程非开挖顶管施工的较好展开。值得注意的是, 施工人员还需要将止水装置安装在工作井内, 以此避免泥水出现在顶管机进出预留洞位置。

3 施工流程

为了能够对市政给排水工程非开挖顶管施工的整体流程进行较好的表述, 笔者以某地排水工程为例, 对这一施工流程中的要点进行了较为详细的论述。

3.1 工程概况

这一排水工程管线中心距楼群外侧为12m, 顶管全长514m, 外径、内径、管节长度分别为2640mm、2200mm、2400mm, 最大一控189m, 管顶覆土厚度为4.3m。

3.2 顶管机的选用

在本文所论述的某地排水工程非开挖顶管施工中, 该工程选择了多刀盘土压平衡式顶管机, 这一顶管机能够较好的满足该工程软土土层非开挖顶管施工, 图1为该顶管机的构造。在笔者的调查中发现, 多刀盘土压平衡式顶管机具备着出土顺畅、操作容易、维修方便、价格低廉、结构简单等多种优点[5]。

3.3 顶进过程中的进出洞施工措施

在该工程的非开挖顶管施工中, 从工作坑中出洞开始顶进是该工程的关键环节, 为了保证这一环节施工的顺利完成, 施工人员必须保证砖封门前事先打设好一排钢板桩, 这样就能够较好的避免土体坍塌涌入工作井的事故出现, 保证顶管机顺利出洞。在顶管机顺利出洞后, 工作人员应先拆除砖封门, 并等到顶管机推进到距钢封门50~100mm处时, 按出洞口一侧向另一侧依次拔除钢板桩, 之所以要按这样步骤进行施工, 主要是为了较好的发挥洞口止水圈的作用。在完成钢板桩拔出后, 应立即进行顶进, 以此保证施工间隔时间尽可能缩短。此外, 在这一施工过程中, 管节后退问题也必须引起施工人员重视, 这一问题的出现主要是由于顶管机正面主动土压力远大于机头及混凝土管节的周边摩阻力和与导轨间摩阻力的总和所致。笔者建议在施工过程中, 在洞口两侧各安装一只手拉葫芦, 当主顶油缸回缩之前, 先将最后一节管节拉住不让其后退, 这样就能够较好的避免顶管机再次推进方向失控或向上爬高问题的出现[6]。

3.4 注浆减阻

在非开挖顶管施工中, 注浆减阻工艺决定着该施工的施工质量, 而在本文所论述的某地排水工程非开挖顶管施工中, 该工程应用了适当调整润滑泥浆配方、合理布置注浆孔、制定合理的压浆工艺等一系列方式。具体来说, 施工人员在混凝土管节雄头一侧按120°设置三个孔, 将泵送出口处压力控制在1~1.25×105Pa, 并将压浆孔的的位置设在管节雄头一侧靠近边缘处, 这样就较好的实现了整个非开挖顶管施工的注浆减阻。

4 结论

在本文就市政给排水工程非开挖顶管施工技术展开的研究中, 笔者详细论述了市政给排水工程非开挖顶管施工的具体准备, 并以某地排水管道施工为案例, 对其所进行的非开挖顶管施工要点进行了详述, 结合这些内容, 我们能够清楚的认识到非开挖顶管施工技术所具备的特点及其施工要点, 希望这一内容能够为相关从业人员带来一定启发。

摘要：在我国城市的建设与发展中, 给排水施工一直是城市建设的重要组成部分, 而由于这一施工本身包含着供水、排水以及循环水三个部分, 这就使得以往市政给排水施工往往需要将城市“开膛破肚”, 这种施工方式不仅影响着这一施工的整体效率, 对于城市交通、环境也会造成较为负面的影响, 为了避免这类负面影响的出现, 我国市政给排水施工中所应用的施工技术不断升级, 非开挖顶管施工技术在市政给排水施工中的应用就是这一升级的最好表现, 本文将就这一技术在市政给排水施工中的应用进行了详细论述, 希望这一论述能够为我国市政给排水施工提供一定参考。

关键词：市政给排水工程,非开挖,顶管施工技术

参考文献

[1]窦技强.浅谈非开挖顶管施工技术在市政排水的应用[J].给水排水, 2011, S1:396~399.

[2]王萌萌, 姚守勤.非开挖顶管技术在市政排水管道施工中的应用[J].技术与市场, 2015, 01:75.

[3]林赛.非开挖顶管施工技术在病险水库加固工程中的应用[J].水利水电技术, 2015, 03:57~60.

[4]王心吉.市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究[J].科技与企业, 2015, 22:150.

[5]张家一.非开挖技术在燃气施工中的应用——实际施工中顶管技术的选取[J].价值工程, 2014, 08:130~132.

3.顶管施工方法 篇三

一、顶管范围及主要施工内容

本工程为鄞州路已建W6-1～钱湖南路已建W51主要穿越路基、河流。管径采用ø900的钢筋砼F型承插管，全长约1300米，顶管工作井10只，接收井7只.一、顶管前准备工作

1、顶管施工方法的选定应根据施工沿线的地形、工程和水文地质、交通状况、地上建筑物、地下管线和有无地下障碍物等实际情况和对地表变形控制的要求综合考虑后作出选定，必须确保安全，保证质量，经济适用，节约用地。

2、顶管的施工顺序，应从整个排水系统考虑，一般宜从下游开始，在进行起始掘进段顶管时，应选择施工条件较好、技术风险较少，顶程较短的地段进行，同时作必要的现场技术数据的测试和分析工作，以便了解地下实际土质，适应施工环境，掌握顶管设备运转规律，合理组织操作人员，通过起始掘进段的顶进小结，进一步调整各项施工技术参数，优化下一步顶管施工工艺。

3、所有顶管设备必须经过维修保养，经检验合格后方可运入施工现场。在进入工作坑安装时必须进行单机和整机联动调试，在顶进中必须贯彻例行保养制度。

4、应按保证工程质量、安全、文明施工、保护地面建筑物与地下管线、维持道路交通等要求，根据不同的工程地质、水文地质与施工环境和条件合理选择顶管机头。

5、在综合考虑了上述各种因素后，合理选择顶管和施工方法。

二、顶管施工顺序及工艺流程

一、施工顺序

基坑底基础及后靠背安置──安装导轨──设置承压壁──安装主顶设备──安装顶管机头──安置起重机械──安置土方运输设备──安放管节──顶进 顶进工艺流程：

沉井中心线测量放样──安装顶机架与主顶装置──顶进管机顶进，吊下一节管节──管节顶进────顶完第一节管，吊下一节管──管节拼装──顶力接近许用力──吊放中继环 ──同上继续再顶──出洞，顶管机与管节分离。

三、顶管设备安装（1）顶管机头选型

本施工段管道内底标高，管顶覆盖厚度已达到要求。根据地质状况及实际情况，拟采用多盘土压平衡式机头，头部有4个切土切刀盘，机头出土采用刀盘切削原状土，（2）顶力估算

按采取管壁外侧同步注入触变泥浆处理，手掘式顶管所引起的阻力R2=F2。根据以往在软土地层顶进的施工经验，一般可取 F2=8～12KN/m2 按顶进长度为50m，管道外径0.52计算，最大顶进阻力P=F2лDL=12×3.1416×1.20×50=1130KN≈113t。

配备150t液压千斤顶能完全满足顶力需要。活塞行程700mm，主油泵最大供电压49MPa，供电量10L/min。（3）顶管设备安装 a、安装导轨

导轨采用装配式导轨，安放在砼基础面上，导轨定位后，必须稳固正确，在顶进中承受各种负载时不位移，不变形，不沉降，导轨安放前应先复核管道中心位置。

二根导轨必须互相平行，等高，导轨面的中心标高应按设计沟底标高设置，在顶进中必须经常复测调整，以确保顶进轴线的精度。导轨的坡度应与设计管道坡度相一致。导轨采用轻型导轨，由钢轨、横梁和垫板组成。导轨的轨距B=2√R2外-R2内。b、设置承压壁

承压壁应承受和传递全部顶力，必须具有足够的强度和刚度，应根据最大顶力计算具有较大的安全度。

1、方形沉井前垫以40×40cm方枕木，枕木外衬厚5cm钢板作为承压面，钢板面必须与顶进轴线相垂直，钢板就位后，应用钢丝绳牵牢防止倾倒。

2、采用简易积坑加砼靠背（须取得设计单位或监理单位的同意）。c、安装主顶设备

主顶设备由以下几部分组成：①组合千斤架②主顶千斤顶2只③油泵站及管阀④组合U型顶铁⑤O型接口顶铁

2台千斤顶应共同作用，规格一致，行程同步，每台千斤顶的使用压力不大于额定工作压力，油路必须并联，每台千斤顶均备有独立的控制阀，千斤顶伸出的最大行程应小于油缸行程10cm左右。

油泵设置在距离主顶千斤顶处，油管安装应顺直，减少转角，接头不漏油，油泵应在雨棚内工作。油泵的最大工作压力不大于32kpa，装有限压阀，溢流阀和压力表等指示保护装置，安装完毕后必须试车，在顶进中应定时检修维护，及时排除故障。

U型顶铁必须符合要求刚度大，受力后无变形，相邻面垂直，排列不扭曲，单块放置稳定性好，连续部位不脱焊，不凸面，与导轨的接触面必须平整，顶进前滑动部分应抹牛油润滑。环形接口顶铁应与钢管口相吻合，中间用软木板衬垫，管口处破损。d、安装顶管机头

顶管机头用的尺寸和结构应符合要求，在吊入顶进坑前应作详细的检查。顶管机头用汽车吊安装，卸机头时应平衡，缓慢避免冲击、碰撞，并由专人指挥。机头安放在导轨上后，应测定前后端的中心方向偏差和相对高差，并做好记录，机头和导轨的接触面必须平衡、吻合。顶进工作井安装管节程序：

沉井中心线测量放样──安装顶机架与主顶装置──顶进管机顶进，吊下一节管节──管节顶进────顶完第一节管，吊下一节管──管节拼装──顶力接近许用力──吊放中继环 ──同上继续再顶──出洞，顶管机与管节分离。

1、顶管工作井一般应安装以下设备：①导轨②后背③下管设备（一般可用卷扬机）④顶进设备（包括顶镐、摇镐机或高压油泵）⑤出土设备（人工挖土包括运土车、水平牵引及垂直牵引的卷扬机）⑥照明设备（管内应使用电压不大于36伏的低压照明）⑦工作平台（一般由工字钢及方木组成，中设下管及出土口，口上设活动平台）。

四、顶进

1、顶进方法要点

（1）开始顶进前应检查下列内容，确认条件具备时，方可开始顶进。（2）全部设备经过检查并经过试运转。

（3）顶管在导轨的中心线、坡度和高程应符合规定。（4）防止流动性土或地下水由洞口进入工作井的措施。

2、顶进

工具管切入土体后应严格控制其水平偏差不大于5mm，其高程为设定标高加以抛高数。工具管与第一节钢管连接时，其尾部至少须搁在导轨上20～30cm，并立即进行砼管的连接。开始人工挖土前，应先将刃口部分切入周边土体中，挖土程序自上而下分层开挖，严防正面坍方。挖土当遇到地下障碍物，应在采取安全措施条件下，先清除后予以继续顶进，如遇特殊或紧急情况，应及时采取应变技术措施。

顶管道内土采用机顶设备再次顶进，将管内泥土顶出管道外面。顶管交接班时将开挖情况和排除故障所采取的措施作逐一详细交换。、测量

顶管必须按照设定的管道中心线和工作井位建立地面和地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动，视线清楚，方便校核的地方，并加以保护，必要时增设每点有二个以上便于校核攀线桩。

顶进坑内应设置由地面水准点引入的临时水准点，在交接班时进行仪器高程的校对和调整，顶进轴线由设计管道中心通过经纬仪引入坑内，然后对中观测。纠偏测量及控制

工程常采用经纬仪进行简单有效的地面控制测量，使地面控制测量中的误差趋进1cm，水准点控制网则利用现有道路已设水准点布设水准网，直接引入工作井内。

本工程的地下导向采用J2激光经纬仪，由一束红色的激光直指机头尾部的激光靶，在顶进的过程中，操作者随时可以得到偏差值，保证顶管方向的精确要求。

在布置工作井后方的测量仪基座时，必须避免由于顶进内沉井受力使得仪器座产生移动或变形，如果仪座发生微小位移，应及时对轴线和标高进行调整。要机头内，安装有倾斜仪传感器，操作者可指导并及时纠偏。

顶进纠偏必须勤测量，多微调。纠偏角度应保持在10 以内，最大不得大于1.50。由于在起始推进阶段，机头和方向主要通过主顶油缸进行控制，所以一方面要减慢主顶的推进速度，另一方面在不断的调整油缸组以及最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。过河段施工技术措施

1、检查和清底：在河流中如发现木桩等会影响顶管的异物要提前清理掉。

2、覆土：过河段顶管的管顶覆土深度按2.5倍管直径计算，需覆土2.25米，覆土宽度为6米左右。

3、覆土达到要求后，过河流顶管与其他段顶管方法相同。地下障碍物处理技术方案

顶管施工中地下地下障碍物的处理是十分重要的工作，如处理不当会严重影响顶管施工的进度和质量。针对我们选用的机型和比常见的地下障碍物，进行以下采用如下措施：

1、在施工范围内有无在用或废弃的管线或构筑物，如有须通过资料和实测确定与顶管管路相冲突，必要时向设计单位提出管路修改意见。

2、孤石：我们在本工程所选用的土压平衡机头前端有检查孔，对软土中的孤石，可以打开检查取走。在推挤孤石的同时，出会对机头产生反力，操作时应通过仪表和激光点的变化及时发现由推挤反力造成的偏移并通过在角度纠偏来补偿。

3、砼、砖墙：对小体积的C30以下的砼、砖墙均可以切削。具体操作时降低顶进速度，减少每次切削，通过仪表随时注意观察刀盘电机的电流大小，另外切削扭矩也会使机头产生制扭转，应不断改变刀盘旋转方向，使机头不至扭转过大。

4、木结构：木桩等木结构切削比较容易，切削后的木屑通过具体操作，应及时通过机外旁通的转换，经常性的反冲管路。

5、如遇机型自身操作无法穿越障碍物，应停止顶进用钢套筒或开挖的方法来排除，待障碍物排除后，重新顶进。

安全生产保证措施

安全生产是关到职工的生命和国家财产不受损失，在施工过程中必须认真坚决贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针，牢固树立“管生产必须管安全”的思想，把安全生产的三点重要指示落实到生产的实处，指导生产的全过程，使得每个施工管理人员都牢记安全生产责任重于泰山的教导。第二节：安全生产的目标

1、杜绝重大伤亡事故、重大交通事故、重大设备事故；

2、一般事故的发生率严格控制在1‰以下；

3、确保市级安全标准化管理工地，争创省级安全标准化管理及样板工地。第三节：安全生产具体措施

一、组织落实

1、建立公司—项目级—施工班组三级安全管理网络，落实安全生产责任制，明确各级安全管理职责的安全管理、全员参与的安全管理，使得每个施工人员，指导广大施工人员进行工程的全工程的安全管理、全部工作在施工中真正作到“不伤害他人、不被他人伤害及不伤害自己”的三不伤害原则。

2、建立安全保证体系，实施全面安全管理，重点抓好三个阶段： 1)、开工前的准备阶段

A、由项目总工程师制订有针对性的安全实施方案，经公司总工程师和施工现场监理工程师审批，并由项目组严格按照方案贯彻实施。

B、项目组对进入施工现场的设备、机械组织严格验收，验收合格方可入场；对特殊工种人员坚决做到持证上岗。

C、根据业主的要求，对施工人员进行分项（分部）的全面安全交底。D、逐步建立完善项目级各项规章制度和资料，层层落实安全生产责任制。

E、项目经理组织有关安全技术人员对该工程的工艺流程进行全面的风险点分析，找出不安全的风险点，制订排除风险点的安全措施和对策，并在实施中派人进行跟踪监控。2)、施工生产阶段

A、进行班前安全交底，项目组每周定期检查，消除事故隐患。

B、分析上阶段的经验和教训，修订、补充安全措施，组织群众性安全宣传教育活动。C、组织经常性的考核评比和交流经验。3)、竣工阶段

安全信息处理，资料归档，总结提高。建立施工现场安全规章制度

A、施工现场必须指派专人负责安全工作，以便随时监督检查。B、进入施工现场，必须带好安全帽.C、行车起吊工作必须有专人指挥操作,发现隐患立即停车检查.D、进入管内50米以上工作时,必须携带氧气补给设备.E、管内运土小车之间要有足够的安全距离,各车辆连接时中间的人员要提早离开,防止挤伤.F、吊土时,土斗下不得站人,土斗落地后,人员方可靠近操作.G、工作井与接收井周围要有充分的围护,围护要牢固可靠外观整齐,人员进出处应设小门.H、吊、萦具定期检查，发现有断股、破损等现象必须立即更换。I、井内、管内照明必须使用安全电压。

二、安全用电措施

严格按照建设部“一标准、三规范”即JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》、JGJ46-88《施工现场临时用电安全技术规范》等有关规定来指导工程的施工。具体做法是：

1、编制临时用电施工组织设计，确定变电所（配电室）、总配电箱、分配电箱、开关箱的位置及电源进出线路的走向，进行用电量的负荷计算，绘制电气平面图、立面图和接线系统图等。

2、一律采用中性点直接接地的TN-S（三相五线制）和三级配电二级保护；使用统一标准电箱和合格的电器保护装置；未级选用的漏电保护开关的漏电动作电流必须小于或等于30mA，漏电动作时间必须小于0.1S。

3、建立用电技术档案，进行定期电器巡查记录，特别要经常复查接地电阻值，使电力变压器或发电机的工作接地电阻值小于4欧姆，工作接地电阻值小于10欧姆，重复接地电阻值和并联电阻值小于10欧姆。

三、保护周围建（构）筑物及地下管线安全的措施

1、明确项目的保护管线工作的责任人和专职管线保护监督员，熟悉周围建筑物及地下管线情况，并且提出具体保护措施。

2、坚持按照管线保护的“三卡、一单、双监护”要求办理有关手续和对管线的监护，办理“绿卡”和现场交底监护工作。

3、必须持有有关部门审核发给的“建筑工程保护地下管线监督证”方能进行施工。

4、施工前，根据业主和管线单位提供的地下管线资料采用物探手段施工范围的地下管线进行确认，并且开挖样洞，并以书面资料上报业主和监理。

5、对需进行加固保护的管线，由业主牵头，召开管线协调会，拟定加固方案。工程施工中，严格按照确定的管线加固方案进行实施。并有管线监护人员和施工单位专职管线监护员进行双监护。出现问题，立即停止施工，并上报业主。

四、安全管理网络图 安全文明管理网络图

项 目 经 理 项目副经理 安 全 消 防 员 总 工 程 师

施工技术方案 总体规划布置 安全设施技术 文明施工监督 安全设施检查 安全宣传教育 管线方案实施 道路方案实施 临时工程实施

作 业 班 组

实施检查整改监督

4.顶管施工方案 篇四

工程概况该工程为综合管廊工程的一部分，由于化章街及综合通道交通繁忙、疏解困难，支管廊明挖施工无法进行，因此过路支管廊采用DN1500、DN2000的钢筋混凝土套管，采用顶管施工工艺。其中综合通道支管为DN2000钢筋混凝土套管，埋深1000mm，顶管长度63米；综合通道燃气支管为DN1500钢筋混凝土套管，埋深2000mm，顶管长度59米。场地工程地质情况

地勘资料不详 工艺选择

顶管施工根据业主提供的地堪资料及现场实际勘察情况选用人工掘进顶管施工或水冲式机头顶管施工两种工艺。然后在工作坑内借助顶进设备，把敷设的管子按设计中线和高程的要求顶入，并用水力或小车将土从管中运出。掘进顶管采用企口钢筋混凝土管。

施工准备 1.生产准备

⑴进行施工测量和放线工作。

⑵确定管线范围内及施工用地内所有障碍物，如管线、电线杆、高架桥墩等的准确位置。现场调查顶管地段内主要障碍物有排水管、供水管、水掣井、电力电讯管道和渠箱位置和标高，地面交通情况较复杂。

⑶按施工平面布置图修建临时设施，安装临时用水、用电线路，并试水、试电、修好临时排水沟。

⑷订购所需铁井盖、井圈。⑸进行顶管所用非标准设备的安装。2.技术准备

⑴组织现场施工人员学习，审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行设计要求和施工技术交底。

⑵编制好顶管施工工艺卡，做好顶管施工人员的再培训工作。

⑶绘制临时工程及施工非标准设备工具图纸。

主要项目施工方法

1、管节与接头

由于本管道为污水管道，为防止污水渗漏和地下水涌入，管节间必须有可靠的防水措施。顶管管材采用企口加强型钢筋混凝土管，双层钢筋网在端部加密。接头采用“T”形钢板套环。钢套环厚度6毫米，管端面安装“O”形橡胶止水环，顶进完毕后填塞环氧树脂砂浆。

2、工作坑的布置

工作坑是顶管施工的工作场所。其位置可根据以下条件确定: ⑴根据管线设计，工作坑可选在检查井处； ⑵单向顶进时，应选在管道下游端，以利排水； ⑶考虑地形和土质情况,有无可利用的原土后背； ⑷工作坑与可能穿越的建筑物要有一定安全距离； ⑸距水、电源较近的地方等。

根据施工现场实际情况，拟设顶管工作井一个，接收井一个。

3、工作坑的尺寸

工作坑应有足够的空间和工作面，保证下管、安装顶进设备和操作间距，坑底长、宽尺寸可按如下公式计算：

底宽

W＝D＋(2.4～3.2)式中 W──工作坑底宽度(m);

D──被顶进管子外径(m);底长

L＝L1＋L2＋L3＋L4＋L式中:L──工作坑底长(m)；

L1──管子顶进后，尾端压在导轨上的最小长度，混凝土管一般留0.3m。

L2──每节管子长度(m);

L3──出土工作间隙，根据出土工具确定,一般为1.0～1.5m;

L4──千斤顶长度(m)

L5──后背所占工作坑厚度(m)。

考虑到坑内后背采混凝土墙，受力面铺设钢板，壁后灌注水泥浆加固,本工程工作井和接收井采用矩形井，井内设集水坑。

4、工作井的施工

顶管法施工的工作坑，它作为临时施工过程进、出口以及建成永久性地下管线检查井。工作井采用现浇钢筋混凝土矩形井。

5、工作坑导轨设置及基础加固

工作坑底可根据土质、管子重量及地下水情况, 做好基础，以防止工作坑底下沉，导致管子顶进位置的偏差。

⑴导轨的作用是引导管子按设计的中心线和坡度顶进，保证管子在顶入土之前位置正确。导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量影响较大，因此，安装导轨必须符合污水管中心、高程和坡度的要求。

本工程采用38kg钢轨作导轨。⑵基础

采用钢筋混凝土基础，当工作坑底土质松软，有地下水时, 应采用C20混凝土封底,厚度为30～50cm，混凝土底板漏水处应灌注水泥浆。

6、顶管工程力学参数确定

顶管过程是一个复杂的力学过程，它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。但顶管计算的根本问题是要估算顶管的推力和后背承载能力。

顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力，包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力及工具管气水压力。

⑴工具管切土正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。大于40t/m2 时表明土质较好，可考虑取消格栅,采用开敞式工具管。

F1=S1×K 其中

F1--顶管正阻力(t)

S1--顶管正面积(m2)

K---顶管正阻力系数(t/m2)⑵管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻力一般在100-500kg/m2之间。

通常减少管壁摩擦阻力的措施有：管壁与泥土间加泥浆套减阻，使管外壁形态规则和表面光洁、减少管道拐弯等。

⑶ 泥水平衡压力：在封闭的冲泥舱内加泥水压力平衡地下水压力，是防止泥砂涌入的重要方法。泥水压力一定要合理。压力过小，大量的泥砂涌入，会造成路面破坏，压力过大，会增大主千斤顶负荷，严重的可能产生冒顶现象。

泥水平衡压阻力计算如下： F3=×D2×P/4 其中

F3--顶管泥水阻力(t)

D--顶管外径(m)

P--一顶管泥水最大压力(t/m2)在考虑最大一次顶进距离为53m时，顶管总阻力为以上三种阻力之和： F=F1+F2+F3 考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取2倍能力储备，设备顶进能力待定。

7、后背结构及抗力计算

后背作为千斤顶的支撑结构。因此，后背要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀。所以，应进行强度和稳定性计算。

本工程采用厚钢板后背，这种后背设置简单，安装时应满足下列要求: A.使千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3；

B.后背垫铁可用70mm钢板。

C.后背后松散砂层灌注水泥砂浆。⑵后背的计算

后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向相一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形现象是正常的。顶管时，后背不应当破坏，以免产生不允许的压缩变形。

后背不应出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶支承在斜面后背的土上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全，应进行后背的强度和刚度计算。

根据顶进需要的总顶力，运用朗肯土压力公式核算后背受力及挡桩的长度，使土体所受的力小于土壤的允许承载力。

8、顶进设备

顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁等。⑴千斤顶

千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程拟采用4台320t液压千斤顶。千斤顶的工作坑内的布置与采用个数有关，如一台千斤顶，其布置为单列式，应使千斤顶中心与管中心的垂线对称。使用多台并列式时，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用人工或机械挖运土方，管上半部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4～1/5处。

⑵高压油泵

由电动机带动油泵工作，选用额定压力为62MPa的ZB－500柱塞泵，经分配器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。

⑶顶铁

顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形，并且便于搬动。

根据顶铁旋转位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。1)横向顶铁安装在千斤顶与方顶铁之间，将千斤顶的顶推力传递给两侧的方顶铁上。使用时与顶力方向垂直，起梁的作用。

横顶铁断面尺寸为300×300mm，长度按被顶管径及千斤顶台数而定，本工程选用长度为1.6m的横顶铁；用型钢加肋和端板焊制而成。

2)顺顶铁(纵向顶铁)放置在面铁与被顶的管子之间，使用时与顶力方向平行，起柱的作用。在顶管过程中起调节间距的垫铁，因此顶铁的长度取决于斤顶的行程、管节长度、出土设备等而定,通常有100、200、300、400、600等几种长度。

横截面为250×300mm，两端面用厚25mm钢焊平。顺顶铁的两顶端面加工应平整且平行。防止作业时顶铁发生外弹。

3)U形顶铁 安放在管子端面，顺顶铁作用其上。它的内、外径尺寸与管子端面尺寸相适应。其作用是使用顺顶铁传递的顶力较均匀地分布的到顶管端断面上，以免管端局部顶力过大，压坏混凝土管端。

大口径管口采用环形，小口径管口可采用半圆形。⑷其它设备

工作坑上设活动式工作平台，平台用25号工字钢梁，上铺15×15cm方木。工作坑井口处安装一滑动平台，作为下管及出土使用。在工作平台上设起重架，上装电动卷扬机，其起重量应大于管子重量。

工作棚用帆布遮盖，以防雨水。9．顶进施工

工作坑内设备安装完毕，经检查各部处于良好状态，即可进行开挖和顶进。首先将管子下到导轨上，就位以后，装好顶铁，校测管轴线和管底标高是否符合设计要求，合格后即可进行管前端挖土。

顶进利用千斤顶出镐。在后背不动的情况下将被顶进管子推向前进，其操作过程如下: 安装好顶铁挤牢，管前端已一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。

停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。

卸下顶铁，下管，用钢套环连接混凝土管，在混凝土管接口处放一圈麻绳，以保证接口缝隙和受力均匀或彩和其他防渗漏措施，保证管与管之间的连接安全。

重新装好顶铁，重复上述操作。顶进时应注意事项: ⑴顶进时应遵照“先挖后顶，随挖随顶”的原则。应连续作业，避免中途停止，造成阻力增大，增加顶进的困难。

⑵首节管子顶进的方向和高程，关系到整段顶进质量，应勤测量，勤检查及时校正偏差。

⑶安装顶铁应平顺无歪斜扭现象，每次收回活塞加放顶铁时，应换用可能安放的最长顶铁，使连接的顶铁数目为最少。

⑷顶进过程中，发现管前土方坍塌、后背倾斜，偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况,应停止顶进，查明原因，排除故障后，再继续顶进。

管前挖土是保证顶进质量及地上建筑物安全的关键，管前挖土的方向和开挖形状，直接影响顶进管位的准确性，因为管子在顶进中是循已挖好的土壁前进的。因此，管前周围超挖应严格控制。对于密实土质,管端上方可有≤1.5cm空隙，以减少顶进阻力，管端下部135°中心角范围内不得超挖，保持管壁与土壁相平，也可预留1cm厚土层，在管子顶管过程中切去，这样可防止管端下沉。在不允许顶管上部土壤下沉地段顶进时，管周一律不得超挖。

管前挖土深度，一般等于千斤顶出镐长度，如土质较好，可超前0.5m。超挖过大，土壁开挖形状就易控制，容易引起管位偏差和上方土坍塌。

在松软土层中顶进时，应采取管顶上部土壤加固或管前安设管檐，操作人员在其内挖土，防止坍塌伤人。

管内挖土工作条件差，劳动强度大，应组织专人轮流操作。管前挖出的土，及时外运。管径较大时，可用双轮手

推车推运。管径较小，应采用双筒卷杨机牵引四轮小车出土，土运至管外，再用工作平台上的电动卷扬机送至平台上，然后运出坑外。

顶管遇流砂层或淤泥层时，采用泥水压力平衡顶管，使工具管内保持一定压力，平衡土体和地下水压力，使土体保持稳定。应及时封闭工具管，采用水力出泥。在工具管中接入含有一定泥量的泥浆，通过水枪射水冲泥，泥水通过吸泥泵排到地表泥浆池中沉淀，反复循环使用，泥浆用槽车运走。

冲泥和吸泥泵稳定工作时，调节冲泥和吸泥的泵量，冲泥舱内应保持一定压力，舱内泥水压力应与地下水压力相平衡，泥水压力过大，将增加主千斤顶负荷，泥水冲破上覆地层，达到地表，造成突顶事故；泥水压力过小，地下水涌入冲泥舱，工具管前方塌方，将破坏上覆地层，造成地面建筑物破坏。

在顶管过程中，由于泥水平衡压力控制不当或停顿时间过长，可能会造成突水冒顶事故和工作面塌方事故。

发生突顶时：应该逐渐降低工具管内泥水压力，使泥水压力略小于地下水压力，关闭冲泥水枪和吸泥泵，启动千斤顶缓慢顶进一缎距离，待顶力升高，采用小水力冲泥，间歇启动吸泥泵排泥，做小量排泥。

发生塌方时：应该逐渐升高工具管内泥水压力，使泥水压力略大于地下水压力，关闭冲泥水枪和吸泥泵，启动千斤顶缓慢顶进一缎距离，待顶力升高，采用小水力冲泥，间歇启动吸泥泵排泥，做小量排泥。

10、管道渗漏的治理

对管道渗水和漏水点，先凿V形槽，埋入导水水管，用双快水泥封闭管周，待水泥由一定强度后，用手动泵压入水泥水玻璃浆液封堵。

11、顶管作业面通风

顶管作业面通风采用压入强制性通风措施，用风机通过1.5英寸铁管向工作面压风。

12、顶管坑内检查井的砌筑

管道完成后，按设计图在坑内用砖砌筑检查井，井内外批防水砂浆。待砂浆达到一定强度后，回填石屑至管顶面，用水冲实，其上用土回填，分层夯实。

13、测量与纠偏

⑴顶管测量：采用经纬仪和激光水准仪。

1)测量次数，开始顶第一节管子时，每顶进20～100cm/次。校正时，每顶进一镐即测量一次。

2)中心线测量，根据工作坑内用经纬仪设置的中心桩挂小线，使拉线对准垂球，读管前端的中心尺刻度，若拉线与中心尺上的中心刻度相重合，其差值即为偏差值。

3)高程测量一般在工作坑内引设水准点，停止顶进，将激光水准仪支设在顶铁上，测量前端管底高程。

⑵顶进偏差的校正

5.人工顶管施工工艺评价 篇五

一、人工顶管施工的意义

顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等，因此与开挖法埋管相比，顶管法施工有以下优点：

1、顶管施工是非开挖铺管技术的一种，其在国外已广泛使用，在国内也逐渐普及。由于不开挖地面，所以能穿越公路、铁路、河流，甚至能在建筑物底下穿过，是一种能安全有效地进行环境保护的施工法。

2、顶管施工不开挖地面，故而被铺设管道的上部土层未经扰动，管路的管节端不易产生段差变形，其管寿命亦大于开挖法埋管。

3、采用房下顶管施工法能节约一大笔征地拆迁费用，减少动迁房，缩短管线长度，有很大的经济效益。

二、顶管施工的基本原理

顶管施工就是利用人工挖土，借助于主顶油缸及管道中继间等的推力，把工具管从工作坑内穿过土层一直推到接受坑内吊起；与此同时，也就把紧随工具管后的管道埋设在两坑之间，这是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法。

三、手掘式顶管施工工艺流程

施工准备放线定位→确定工作坑尺寸→工作坑开挖→坑壁支护→基础及导轨安装→后背安装→顶管设备安装→下管节→预顶调试→测量较核→正式顶进→挖土→出土→顶进→ 测量较核→顶进→挖土→出土→测量较核→顶进……至接收井→接口处理→砌检查井→ 闭水试验→工作坑回填→竣工验收。

1、施工准备

⑴、顶管工程开工前，建设单位组织设计单位、施工单位、监理单位等相关方进行设计交底。当施工单位发现施工图有错误时，应及时向设计单位提出设计变更申请，变更申请应得到建设方和设计单位确认（关于支管管径DN500变为DN800，因交通压力大缩减3个检查井，2个利用原检查井）。

⑵、顶管工程开工前，施工单位应根据施工范围进行现场调查，绘制现状调查平面图，并应掌握现场以下资料：

①、现场地形、地貌、各种地面地下管线和其他设施情况； ②、工程地质和水文地质资料； ③、地区气象资料；

④、工程用地、交通运输及排水条件； ⑤、施工供水、供电条件； ⑥、工程材料、施工机械供应条件；

⑦、结合工程特点和现场条件的其他情况和资料。

⑶、顶管工程施工前，施工单位应编制实施性施工组织设计、基坑开挖及支护专项方案、用电方案等。

⑷、顶管工程施工前，施工单位应接受建设单位组织的有关单位向施工单位进行的现场交桩，并办理交桩手续（以原路面高程作为相对高程，控制管道底标高）。

⑸、临时水准点和管道轴线控制桩的设置应便于观测且必须牢固，采取保护措施并经常校核（以原路面高程作为相对高程，临时水准点和管道轴线控制桩的设置在工作坑边便于观测且必须牢固，管线位置由于天然气管道，中线向东移了0.5米）。

⑹、对已建管道、构筑物等与新建管道衔接的平面位置和高程，开工前应进行校对复核（对已建污水管道、检查井的衔接进行了校对复核）。

2、工作坑位置及开挖尺寸确定

⑴、顶管工作坑的位置应考虑一下原则：

①、有可利用的坑壁原状土作后背； ②、工作坑尽量设在沿线检查井及污水支管交汇折点处；③、工作坑处应便于排水、出土和交通运输，距电源、水源较近，并且具备堆放少量管材和暂存土的用地；④、工作坑应尽量远离建筑物或对其易于采取安全保护措施处。⑵、顶管坑开挖尺寸确定

工作坑的尺寸应根据施工方法和设备尺寸，按实际布置的情况确定，同时考虑工作坑设置的使用功能（单向顶、多向顶、转角顶等）

①、顶管工作坑，是顶管工程的重要设施，工作坑是双向坑。向一个方向顶进所能达到的最大长度，为一次顶进长度。矩形工作坑底部尺寸应符合以下要求：

矩形工作坑底部尺寸应符合以下要求：

B=D1+S

L=L1+L2+L3+L4+L

5式中：

B—矩形工作坑的底部宽度（m）

D1—管道外径（m）

S—操作宽度取2m L—矩形工作坑的底部尺度 L1—管节长度（m）

L2—运土工作间长度（m），一般取1.5m

L3—千斤顶长度（m）

L4—后背墙的厚度

L5—稳管时，已顶进的管节留在导轨上的最小长度（m），一般为0.5-0.6m。

工作坑深度（H1、H2）应符合下列公式要求：

H1=h1+h2+h3

式中：

H1—顶进坑地面至坑底的深度（m）

h1—地面至管道底部外缘的深度（m）

h2—管道底部外缘底部至轨底面的高度（m）

h3—基础及其垫层的厚度。但不应小于该处井室的基础及垫层厚度（m）

该工程顶管管径为DN1000钢筋混凝土管（带钢套），壁厚为100mm；工作坑开挖尺寸为4.2m×3.2m，深5m。

3、工作坑开挖及坑壁支护

工作坑开挖视地质情况和工作坑深度确定，由于工作坑范围有地下管线及场地狭窄等不适于机械开挖，全部采用人工开挖；人工开挖深度超过2米必须及时进行坑壁支护。

坑壁支护方式主要取决于施工工艺、坑壁土质、工作坑深度和地下水情况。该工程工作坑土质稳定、无地下水、管道埋深较深，坑壁支护方式采用板撑支护或砖砌支护，最后选择砖砌支护，由于该工程是抢修工程时间紧，砖砌支护的形状是椭圆型比较稳定(在基坑监测实践中发现了基坑平面形状与基坑稳定性的内在联系,给出了椭圆形基坑、圆形基坑、矩形基坑的应力与位移监测数据,以实测数据为依据,指出了类圆形基坑的优越性,得出了类圆形基坑承载能力与坑壁稳定性优于矩形基坑的结)。采用MU10的砖，M10 砂浆砌筑240mm的砖墙支护且不用拆除，对检查井和路面也是可靠地支撑。

4、基础及导轨安装

⑴、基础的形式取决于基底的土质、关节的重量以及地下水位情况。该工程地下水位在4.5米及以下处（个别在3.5处有其它管道或井渗水造成），基础的形式为卵石木枕基础或土槽枕木基础，卵石木枕基础适用于地下水位不高，但地基土近饱和状或饱和状，安装导轨过程中有可能基础被扰动，且顶进方向有变化的中、小型的工作坑，施工时在地基土上直接作砂砾石基础，然后铺设方木，连接牢固； 土槽枕木基础：适用于土质较好，又无地下水，施工管径较小且顶进方向没有变化的工作坑。施工时在工作坑底部做3：7灰土垫层为30cm，然后铺设方木并联接牢固，可在方木上直接铺设导轨，方便导轨的变向安装。

⑵、工作坑导轨选用钢质材料制作，并应有足够的刚度，采用重型钢轨，长 3 度以管材长度1.5-2倍为宜；两导轨距离控制在管径的0.45-0.6倍之间，安装导轨时，首先利用垂球和直尺确定导轨间距和平面位置，然后根据放样高程调整导轨高程，两导轨应顺直、平行、等高，其道路纵坡与管道设计坡度相一致；安装后的导轨应当牢固，不得在使用中产生位移，应经常检查校核。

⑶、两导轨间距可按照下式计算： A=2√(D-h+e)(h-e)

式中：D-管外径(mm)h-导轨高度(mm)e-管外底距基础的距离（一般为10-25mm）

⑷、导轨安装的允许偏差为：

轴线位移：左3mm，右3mm；顶面高程：0-+3mm；两轨内距：±2mm

5、后靠背

后靠背是把主顶油缸推力的反力传递到工作坑后部土体中去的墙体，它的构造会因工作坑构筑方式不同而不同。

该工程是利用坑壁原土作后靠背时，后背土壁应铲修平整，并使壁面与管道顶进方向垂直。具体做法是：在平直的土壁或撑板前横排15cm×15cm方木，与土壁或撑板贴紧，方木前可设置立铁，立铁前再横向叠放15cm×40cm横顶铁；方木应卧到工作坑底以下一定深度，使顶镐的着力中心高度不小于方木后背高度的1∕3。

6、顶管设备安装

⑴、主顶装置

顶管采用的主顶装置由主顶油缸、主顶油泵、操纵台及油管等四部分组成。主顶油缸是管子推进的动力，其额定顶力一般为2000KN-5000KN，行程有0.25、0.5、0.8、1.2m，主顶油缸的压力油由主顶油泵通过高压油管供给，常用的压力在32MPa-42MPa之间，高的可达50MPa；主顶油缸宜固定在紧靠后靠背上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上；油泵（泵站）安置在地面上，油管顺直、转角少；与主顶油缸相匹配，安装完毕应进行试运转；顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续进行顶进；主顶油缸活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。

⑵、顶铁

顶铁是顶管过程中传递力的工具，它可延长主顶油缸的行程，并且扩大管节端部的承压面积，顶铁根据安放位臵和使用作用不同可分为直顶铁、环形顶铁、弧形顶铁、和马蹄形顶铁四种；安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁的允许联接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并随时观察顶铁有无异常现象。

⑶、工作平台和棚架

工作平台搭设在工作坑的顶面，操作平台设在坑口南侧或北侧，与出土方向一致, 中间是下管和出土坑口。棚架即起重架与防雨篷合成一体，找一防雨篷布为工作棚，起重设备采用单梁式电动葫芦吊，构成顶管施工的运输系统，各设备的型号、功率，根据其中重量符合计算配备。

⑷、工作坑的防护

工作坑周围必须安装护栏，护栏应用钢管制作（钢管Φ40mm），工作坑四周用钢管扣件安装的栏杆（高1.2米），采用密目网围挡。工作坑上下配有梯子，其跨度尺寸不大于30cm，作业人员从规定的通道上下，不得从非通道进行攀登。

7、管道顶进

⑴、下管就位

下管前先对管子外观进行检查，主要检查管子是否有破损、纵向裂缝，管径符合规范要求，管口无破损，若修补合格处宜在正上方，为了减少顶进阻力，在管外皮刷一层蜡。将检查合格的管子方可用起重设备吊至工作坑的导轨上就位。现场经检查、试吊、确认安全可靠方可下管。下管时工作坑内严禁站人。当所下管子距导轨小于50cm时，操作人员方可进前工作。管子就位，第一节管子下到导轨上，测量管体中心及前后端的管底高程，确认高程合格后方可顶进。第一节管作为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。

(2)、管前挖土与顶进

管前挖土是控制管节顶进方向和高程、减少偏差的重要作业环节，是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。因此对管前挖土顶进的规定是： 在一般顶管地段，若土质良好，可超越管端30-50cm；在铁路道轨下方不得超越管端以外10cm，并随挖随顶，在道轨以外最大不得超过30cm，同时应遵守其管理单位的规定；在不允许基土下沉的顶管地段（如上面有重要构筑物或其他管道），管子周围一律不得超挖；在一般顶管地段，上面挖弧面允许超挖1.5cm，但在下弧面135o范围内不得超挖，一定保持管壁与土基表面吻合；在土层松散或有流沙地段顶管时，为防止土方坍落，保证安全便于操作，在首节管前端可安装管帽（帽檐伸出长度取决于土质）将帽檐顶入土中后，方可在帽檐下挖土。顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；顶进中若发现油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因并经过处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快；挖出的土方要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小的范围内。

(3)、出土与排水

采用人工取土，用电动葫芦从坑中吊土，配合龙门架垂直运输。排水采用集 5 水坑排水，用潜污泵明排至原污水井内。

(4)、顶进测量

在顶第一节管（即工具管）时，以及在校正偏差过程中，测量间隔不应超过30cm，以保证管道入土的位臵正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过100cm，测量应在管前挖土后进行，根据偏差量修整管前土弧。中线测量：顶进长度在60cm范围内，可采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能地拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。一次顶进超过60cm应采用经纬仪或激光导向仪测量（即用激光束定位）。

高程测量：用水准仪及特制高程尺（用于小管径），根据工作坑内设臵的水准点标高（设两个），测第一节管前端与后端管内底高程，以掌握第一节管子的走向趋势。测量后应与工作坑内另一水准点闭合。全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位臵和高程，有错口时，应测出错口的高差，以衡量全段高程与纵坡，高程与中心偏差应在允许值之内。

(5)、校正纠偏

顶管误差校正是逐步进行的，形成误差后不可能立即将已顶好的管子校正到位，应缓缓进行，使管子逐渐复位，不能猛纠硬调，以防产生相反的结果。该工程用超挖纠偏法或千斤顶纠偏法

①、超挖纠偏法：偏差量1-2cm时，可采用此法，即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向千斤顶纠偏法侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位臵。

②、千斤顶纠偏法：偏差大于2cm，在超挖纠偏不起作用的情况下，可用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内管壁上，另一端斜撑在垫有钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，即可顶进，在顶进中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正，顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位校正。

(6)、对顶接头

对顶施工时，在顶至两管端相距约1-2m时，可以两端中心掏挖小洞，使两端通视，以便校对两管中心线及高程，调整偏差量，使两管准确对口。

8、接口

顶进钢筋混凝土管时，管口是橡胶圈密封，在两管的接口处使顶紧后的管间内缝有1-2cm的深度，以供顶进完成后进行填缝；顶进完毕后，进行内接口，其接缝处理

应按设计规定；如设计无规定时，采用石棉水泥砂浆掺入堵漏剂接口。管内缝填打石棉水泥砂浆后，再次填打石棉水泥和堵漏粉（胶粉），填缝完毕及时养 6 护。

钢套环外露面应刷防腐涂料；钢套环F形单胶圈接口的操作程序为：清理管口→涂刷粘合材料→安装楔形橡胶圈→管子顶入→内圈聚硫密封膏填充；橡胶圈安装时应清除承口内和擦口外的油污、杂物，将选定的橡胶圈套入插口槽内，平顺、无扭曲；橡胶圈保存中应注意不能与油类接触，橡胶圈应质地紧密，表面光滑平直，无空隙气泡。橡胶圈宜在阴凉清洁的环境下保存。

顶管施工最早始于1896年美国的太平洋铁路铺设工程施工中，我国的顶管施工最早始于何时，已无确切的资料记载，据了解，在上世纪五十年代初，北京、上海等一些城市已开始进行顶管试验；我市最早进行顶管施工约在上世纪八十年代初，最早的顶管施工都是些手掘式顶管，设备也比较简陋，在1964年前后，上海开始试验机械式顶管施工；经过50余年的发展，顶管施工已随方兴未艾的城市建设越来越普及，顶管施工已发展成为一门非开挖施工技术，应用领域也越来越宽；目前，机械式顶管施工已在沿海城市得到普及，顶管施工理论也日臻完善，但在西安地区，手掘式顶管施工仍是现今管道施工中普遍采用的施工方式。适用范围

6.非开挖顶管施工规范 篇六

一、工程项目的施工

某市政排水管线采用顶管施工, 管径1 500~1 800 mm, 管道埋深为5~10 m。因排水管线距河道距离近, 地下水位高, 地下水丰富, 周边建筑物较多, 要求高精度严格控制施工, 保证周边建筑物安全。另外, 主管穿越多座桥梁, 穿越桥梁时施工同样要求高精度严格控制施工, 保证周边建筑物安全。因此本工程施工要求严格, 施工难度大, 对顶管施工工艺的选择要求可靠、高效、适用。针对本工程, 推荐采用土压平衡式顶管机顶管施工方法。为保证工程项目施工的完善和成功, 在实际施工过程中应严格执行相关施工规范以及设计的要求, 保证各施工工种以及施工岗位的责任明确、完善配合, 建立起施工中的协调机制, 同时还应制定相应的应急方案。

1. 测量放样与井下、地面设备安装

测量放样主要是顶管轴线、设备安装标高等内容, 通过确定井下投点、后视点之精度, 来有效控制顶管的轴线放样精度。对于井下设备安装而言, 其主要是指人行梯、导轨、出口器、千斤顶、后背墙以及各种管线和测量支架安装。井下设备安装过程中, 应当严格按照测量测放之轴线, 进行具体的操作。同时, 还要尽量可能少地安装轴线, 避免标高人为误差的发生。地面设备安装, 主要是起吊设备、主顶泵站、发电机与电缆、泥泵站以及办公室和仓库布设。安装过程中, 应当根据现场实际情况, 合理布置并注意避开顶管轴线。

2. 顶管机下井与出洞

顶管机经起吊设备起吊放入已经安装好了的导轨之上, 安装临时千斤顶并接通与顶管机相连接的管线。从洞口外条件出发, 在顶管出洞之前应当采取有效的措施保证其安全性。第一, 工作井施工过程中, 在软眼位置浇筑适量强度、可抵抗洞口外水土压力的墙体, 顶管机进入到出口器以后, 直接切割并封堵墙上的出洞;第二, 在工作井软眼位置安装一些钢封门, 对洞口外土体加固、降低地下水位, 以保证洞口打开以后, 加固土体自身的稳定性与牢固性。第三, 对没有地下水的顶管出洞, 可在洞口外部打上适量的钢板桩, 以抵抗洞口打开之后产生的土压力, 当洞口打开、顶管机进人到出口器以后, 再将钢板桩拔出, 然后继续顶进。

3. 正常顶进控制

正常顶进时, 最重要的就是通过顶速控制、出土控制, 使土仓中的压力和机头水土压保持一种动态的平衡状态。当土质发生变化时, 应当根据土质实际变化状况, 对顶管机参进行适当的调整。首先是中继站布置。中继站布置过程中, 最重要的就是有效应对井内总站顶力以及管线顶进时的最大摩擦力。实践中, 因顶管中的中继站运动频率非常的高, 所以要充分考虑密封件的性能。控制顶进编制时, 操作人员应当根据监控屏上的顶管机偏位状况, 第一时间启动顶管机头中的纠偏系统, 并对其位置适时的纠偏。纠偏过程中, 应当结合顶头偏位、后续管节缝以及变化趋势和机头筒体倾斜角。对于曲线顶管而言, 当地面控制系统难以接收顶管机偏位信号时, 一定要派专门的测量人员对管道进行适时监控, 并报告纠偏调控结果。

4. 项管机进洞与起吊、转移

当顶管机至洞口位置时, 应当根据洞口位置的实际地质条件以及地下水文情况, 积极采取有效的技术措施。在保证安全的条件下, 合理的安排工人将软眼封门快速去除, 并保证连续顶进, 最终使顶管机有效地进入接收井之中。当顶管机至接收井以后, 方可解除机头和管道之间的连接。

5. 洞口密封处理、管道修补与验收

当顶管机自井中转移以后, 应当对洞口予以有效的清理, 并严格安装要求安装止水设备, 通过浇筑混凝土将洞口完全的密封。当某段管道施工完成后, 应当先对管道清理, 并对管缝实施有效的回填操作, 对施工中已经受损的部分进行补衬、修补。最后对管道进行验收, 其主要内容是管道轴线位置是否存在着偏差、回填管缝情况以及管道内衬及修补情况。该市政排水管道采用的是“F”型钢筋混凝土顶管 (Ⅲ级) , 橡胶圈密封。由于钢套环埋在混凝土管中, 增加了它的刚度, 在运输中也不易变形;同时, 它与管内钢筋骨架焊接在一起, 当管端部混凝土被顶进受压时, 能够为管端混凝土提供一个很好的约束保护作用。

二、安全保障措施

1. 一般安全措施

市政排水管线的施工当中, 各施工场地的各种运输的道路、生产、生活所使用的各种房屋以及临时工程项目应保持安全距离, 保证通道内部的照明以及施工场地的平整;施工场地中具有的电器设备, 都应设置漏电保护, 若是夜间施工, 则应保证充足的照明;基坑的开挖要根据施工规范的边坡进行开挖, 分层开挖到设计的标高, 防止从底层向着四周挖土的施工方式进行施工, 相应的施工机械器具、施工材料以及施工的废弃物都应堆放在基坑边坡周边的安全距离之外;在施工当中应防止从高处向下接放周转杂物。在相应的施工机械、车辆进场之前要进行严格检修, 不合格不得施工, 在实际施工当中要对各种机械进行定期严格检修, 保证相应的施工机械的状态。

2. 顶进施工安全措施

在顶管施工之前, 应组织一次安全准备会议, 实现对施工人员、工程项目的负责人员、施工机械、施工材料以及相关防护用品的准备是否到位, 同时根据不同施工人员作业项目的安全、质量、安全标准, 相应的施工人员制定职责分工以及施工预想。在上道前要按照规定设置好防护措施, 防护员要经过测验合格才可具备防护资格, 同时对相应的着装进行规定。准备好施工防护永平, 相应的施工人员要严格制定双线闭车制度, 也就是本县来车800 m、邻线来车500 m, 施工机械与施工人员共同下道避车。施工路段的尺寸若是达不到临时的修补标准, 相应的挖土、顶进施工均可使用列车间隔进行, 同时按照相应的施工技术标准设定好作业标志。施工现场的材料堆放应由专门的人员进行管理, 材料的堆放要保证羡慕的安全距离。保证与基坑的安全距离。在管节的顶进施工完毕之后, 应进行补碴捣固以及稳定工作, 同时做好沉落整修工作。

摘要：随着城市交通建设的发展和市政排水工程项目的建设完善, 城市地下管线错综复杂, 排水管线的非开挖顶管施工工艺得到广泛应用。尤其在大城市以及市政排水管线的建设过程中, 道路的开挖具有一定的限制, 因此采用土压平衡式顶管机顶管施工方法, 为相应的工程项目的开展奠定了基础。

关键词：非开挖,顶管工艺,市政,排水管线,应用

参考文献

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