浅析顶管技术在排水管道施工中的应用

1、浅析顶管技术在排水管道施工中的应用 浅析顶管技术在排水管道施工中的应用 摘要：结合实际工程，介绍各种顶管技术在排水工程中的应用。 关键词：顶管，排水，应用 中图分类号： S276 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 随着城市建设不断的开展，采用非开挖铺设管道的技术越来越受到人们的关注，由于不需要开挖地面，交通不断行，对周围的环境影响能减少到最小，在繁华都市的市政建设中，顶管技术独具优势，将会被更广泛的使用。目前广泛使用的顶管主要有机械顶管和人工掘进顶管。 本文结合工程实际，主要阐述各种顶管施工过程中所应注意的事项以及采取的技术措施。 工程概况 无锡藕塘职教园区钱藕路、新藕路、钱洛路、纬三路

2、污水工程施工均采用顶管施工方法，但由于各自所处位置及土质情况的差异，所采取的顶管方法也不一样。钱藕路、新藕路管径为DN800，管位埋深在4m5m之间，由于埋深较浅，线路较短，土质情况良好采用的是人工掘进顶管，钱洛路、纬三路污水工程管径为DN1000，管位埋深在7m8m之间，由于埋深较深，大局部又处于流沙位置，故采用泥水平衡机械顶管。 另外，具体施工时应注意本工程有以下特点： 1) 新藕路污水工程是位于已建设完毕的新藕路道路工程的中央分隔带内，宽度10米，且W24W25间有一条D1350的三排临时管涵，且底面标高与污水管的顶面标高只相差10cm。如何控制标高是本工程的一大难点。 2) 纬三路地质

3、情况较差，存在较多流沙，因此做好土体加固是确保本工程质量和进度的关键因素之一。 管材的选择 选择优良的管材对顶管施工十分重要，因此管道出厂检验必须严格把关，强度到达设计强度的80%才能出厂适用，要求如下：管内壁应当平整。保护层不得有空鼓、脱落与裂纹现象。管外外表不得有漏筋现象。钢套环接口无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直。管材检测报告应有具有资质的单位检测。 工艺流程 泥水平衡顶管 5.1 定义：泥水平衡顶管就是刀盘不断转动,进泥管不断供泥水,排泥管不断将有弃土的泥水排出舱。 5.2 原理：当掘进机正常工作时，进排泥阀均翻开，而机内旁通阀那么关闭。泥水从进泥管经过进排泥阀门而进入掘进机的

4、泥水仓里，而泥水仓里的泥水那么通过由排泥管道排出，只要调节好进、排泥水的流量，就可以使掘进机的泥水仓中建立一定的压力。 5.3 特点：适用的地质范围比拟广，地下水位高或地质情况变化大均可适用；可保持挖掘面的相对稳定，对周围地层的影响小，施工对地面沉降小；工作坑中作业环境好，平安系数高；推进速度快。 人工掘进顶管 6.1定义：就是先用人工全断面开挖出一个洞穴，再将管子一节一节的顶进洞内，顶进时，工具管主要起保护钢筋混凝土管和导向作用。 6.2特点：适用的地质范围小，对地下水位和地质情况均有较高的要求。操作简单，本钱低。适用于无地下水，适宜人工开挖的短距离顶管施工，对于工程量小，不宜于采用其他工法

5、施工的工程尤为适宜，其构造简单，操作方便，施工本钱低，经济效益也相当可观。 6.3掘进技术：手工掘进顶管施工一般要求全断面开挖。洞内断面掘进时切不可盲目进行。为保证施工的质量和平安，应加强施工作业层的管理和监督，在掘进中要经常进行测量检查，确保轴线、标高以及断面尺寸正确，要随挖随顶，防止盲目掘进。管内挖土应采用低压照明，电压不得超过36V。 6.4顶进技术：人工掘进顶管一般要求“先挖后顶，随挖随顶的原那么，在实际操作中应做好挖土与顶管之间的协调。一般而言，视土层稳定性每开挖0.250.5m顶进一次为宜。顶进时要随时注意油泵压力表的变化，发现压力骤然变化时，应停止检查，禁止强行顶进。顶管施工要保

6、证顶进的连续性，一旦开始必须日夜施工，防止中间停止时间过长，使顶进阻力增加，出现顶进困难。 7 测量控制 7.1顶管工程的测量工作是整个顶管工程的关键，它的实施好坏将直接影响到管线的平顺，甚至影响施工的进度。因此需要精心实施，确保无误。 7.2顶管工程的测量包括高程测量和左右偏差测量两局部。 7.3高程测量较简单，在地面上将永久性水准引测至井边，通过垂直吊钢尺引测至井下，设临时水准点，再在管道内架设水准仪测至机关内标靶，即可知道机头高程偏差。此水准还可从机头测出来，闭合差按二级水准控制。 7.4左右偏差测量可在后座设一激光经纬仪，在满足通视的条件下，直接看机头内标靶就可知道左右偏差。 7.5进

7、洞时严格控制轴线和标高，防止洞口止水圈漏水。 7.6严格控制顶管机在穿越过程中的纠偏量，以减少纠偏对土体的扰动，严格控制机头大幅度纠偏造成顶管困难，管节破裂。 8施工中出现的问题及解决方法 8.1管道轴线的纠偏问题 顶管中，由于周围顶进土层的变化，顶力的不均匀，管道联接的误差等因素，均可能造成顶管中线偏离设计中线位置，当管道偏差>10mm时，需采取纠偏措施。 8.1.1人工掘进顶管：通常可以采用如下两种方法：一是管内挖土法，即开挖面的一边保存土体，另一边被开挖，顶进时土体的正面阻力移向保存土体的一侧，管道向该侧纠偏。二是管外挖土法，管内的土被挖净，并挖出刃口，管外形成洞穴。 8.1.2泥

8、水平衡机械顶管：纠偏动作是借助于机头前后壳体间产生一定量的折角，在顶进时，机头即沿此方向纠偏。 纠偏的指导思想是“减缓开展，稳慢回归，平行找顺，纠偏一半，反曲靠线，主动微调。 8.2在顶进过程中遇到以下情况之一时，及时采取措施，方可继续顶进： 8.2.1发生塌方或遇到障碍物 8.2.2后背倾斜或严重变形 8.2.3顶铁出现扭曲现象 8.2.4管位偏差过大，且校正无效 8.2.5顶力骤然增大或超过控制顶力 8.2.6管道接口出现错口，劈裂或管道出现裂缝 8.3卡管 卡管通常是由于挖掘洞穴尺寸偏小或不规那么，盲目顶进造成。如果在顶进中发现，千斤顶的油泵压力骤然升高，应立即停止顶进，进洞检查，往往是

9、由于这种原因。这种情况只要派人进洞对开挖面洞口尺寸进行修整一般能解决。 管节爆裂 管节爆裂通常是由于混凝土管质量或顶进时加载偏心造成。加载偏心引起的破坏通常只发生在还未进洞的管节与顶铁接触的管口处，调整顶铁的着力点，采取增大边圈承压面积，在管壁与顶铁间增加缓冲垫等措施后，一般不会再出现这种现象。如果管节破坏的出现没有规律，到处都有发生，这时要疑心是由于管材的质量不合格或不稳定，就必须更换质量合格的管材。 地面沉降 地面沉降往往是由于管顶土层不稳定、土体松散、地下水、超挖等原因，挖掘时管内塌方，顶过后未进行注浆处理造成。预防地面沉降，首先应防止超挖，根据土体的稳定程度，决定挖掘深度与顶进间隔，将

10、地下水位降至管底以下不小于50cm处，并采取措施防止其他水源进入顶管，防止掘进时塌方，其次，如果发生塌方，要在管道顶过后，及时在塌方里程处进行注浆处理。 顶管内有害气体的检测及事故预防应急措施 为改善管内工作环境，在管道施工的过程中必须采取通风措施，加大管道内空气流通量，营造良好的作业环境。顶管施工可以采用压入式通风，通风机安装在靠近工作井井口的地面上，用硬质PVC通风管道把风送至工作井底部，并用同直径的硬质PVC通风管道，从井内把风送到端部工具管处。 平安 对电工、机操工等特殊工种必须持证上岗。 搞好平安生产“三级教育，做好平安技术交底。 施工区与非施工区有效隔离。危险区域应有明显标志。夜间

11、有照明和警示灯。 吊装顶铁或钢管时，严禁在扒杆回转半径内停留。往工作坑内下管时，应穿保险钢丝绳，并缓慢地将管子送入导轨就位，防止滑脱坠落 顶进过程中，不得站在顶铁两侧操作，以防发生崩铁伤人事故。 加强吊装作业平安，吊车垂直运输不得用“一点吊，严格执行“十不吊规程。 施工现场实行全封闭隔离，沉井边上设置平安护拦，上下扶梯必须设置扶手，严禁井上下抛物品。 管道内采用24V低压照明电源，现场配置适用灭火器。 应用前景 随着我国现代化城市的不断开展，城市地下建设日益繁荣,城市城下建设工程将越来越多，明挖工程对城市交通，地下埋设物，城市建(构)筑物，城市环境等产生很大影响，而暗挖工程尤其是顶管工程，对上述诸方面影响很小，甚至毫无影响。顶管施工技术的优越性越来越突出，但顶管工