顶管施工技术论文

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，小编整理了顶管施工技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!

顶管施工技术论文篇一

浅谈顶管施工技术

摘 要：顶管技术是近年来发展的一项用于市政施工的非开挖掘进式顶管技术。它不影响周围环境或者影响较小，施工场地小，噪音小。而且能够深入地下作业，这是开挖埋管无法比拟的优点。但是顶管技术也有缺点，施工时间较长，工程造价高，技术难度大，不易掌握等。

关键词：建筑工程;顶管施工;工艺特点

目前世界上的顶管技术已经发展到了十分成熟的阶段，各种各样的顶管施工方式方法出现。但是，万变不离其宗，顶管施工技术的原理都是一样的。一般都是垂直地面做工作井，然后用高压液压千斤顶，将水泥或者钢制管道顶入地下，各种技术的差别就在于运输管道内挖掘出来的泥土，石头等渣子的方法，有人工的，有水抽式的，先进的还有遥控的。

1、顶管施工的发展及工作原理：

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。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。

2、工艺特点及适用范围

顶管法施工技术顶管施工即在地表不挖下槽沟，以液压为动力将钢管(含多节钢管)或混凝土管从A点顶至B点的施工工艺。

2.1路下顶管，路上畅通;

2.2建筑物下顶管，不影响建筑物使用功能;

2.3缩短管道铺设周期，降低工程造价显著;

2.4设备单一，操作简便;

2.5本工艺所用管道的管节必须是国家定点厂家生产的合格产品;

2.6该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。

3、管道顶进方法的选择

管道顶进方法是根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定的。普通顶管法是在黏性或砂性土层，且无地下水影响时，采取的手掘式或机构挖掘式顶管法。

3.1顶管工作坑的位置的设置应便于排水、出土和运输，并对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全生产措施。

3.2采用装配式后背墙由方木、型钢或钢板等组装而成，组装后的后背运动员具有足够的强度和刚度。

3.3工作坑的支撑应形成封闭式模框架，矩形工作坑的四角应加斜撑。

4、主要机械设备及其安装

吊装设备、高压油泵、大吨位千斤顶、后背桩及后背梁、导轨及出土工具、经纬仪、水平仪。机具功能及数量根据被顶进管节的直径长度及重量而定。

4.1导轨：选用钢质材料制作，两民轨安装牢固、顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。在使用中经常检查校核导轨，防止产生位移。

4.2千斤顶：安装时固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道中的中心的垂线上。

4.3油泵：应与千斤顶相匹配，并用备用油泵;安装完毕后进行试运转。顶进过程中油压突然增高时，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进。

4.顶铁：分块拼装式顶铁应有足够的刚度，并且顶铁的相邻面相互垂直。安装后的顶铁轴线应与管道轴线平等、对称，顶铁与导轨之间的接触面不得有泥土、油污。更换顶铁时，先使用时观察顶铁有无异常现象。顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管口应增加U型或环形顶铁。

4.5起重设备：正式作业前应试吊，检查重物捆扎情况和制动性能;严禁超负荷吊装。

5.施工要点

5.1顶管工作坑开挖要依照施工方案及具体环境进行，坑的长宽要视土质，被顶管节的直径、长度，机具设备，下管及出土方法而定。工作坑除安装顶管的机具设备后背、导轨、顶进管节以外，还要有利于向坑外出土和作业人员的操作。一般要求，工作坑上口前缘距路缘≥2m，安放管节后每侧要有1m的工作面，管节后侧与千斤顶之间要有利于出土的空间，在有水的环境中要设置水坑及排水设施，工作坑壁的放坡系数根据土质情况应符合要求，坑底要夯实。

5.2导轨由四根钢轨和若干枕木组成，枕木置在工作坑底下1/2枕木高的基土上，枕木间距800～1000mm，钢轨的长度等于工作坑底面的长度减去钢轨桩所占的位置，钢轨的间距要视被顶管节的外径而定，一般要保证管节安放后下皮高出枕木上皮20mm，千斤顶安装后要与管节的横截面有最大的接触面，钢轨安装要平直，前端抬头要有0.5-1.0%的坡度。

5.3顶进后背：后背的坚固与否直接影响顶管的效果，所以，后背所具有的能力必须能满足最大顶力的需要，后背由后背桩及后背梁，后背桩后面的夯实土所组成，后背桩一般以钢轨代替，埋入坑底以下1.5m左右，桩后填土分层夯实，后背桩平面垂直于顶进方向的轴线，钢制后背梁放在桩前的导轨上。顶进后背的其它组成型式有砌筑毛石的，有预制钢筋混凝土块组合的。

5.4安装顶进设备和管节：顶进设备由一台高压油泵和两台200 500t千斤顶组成，千斤顶安在后背梁与管节之间，管节后端和千斤顶之间有专用钢护圈及麻辨或橡胶垫对混凝土管端保护，管外壁涂石蜡做润滑剂，减少顶进摩阻力，千斤顶通过传力柱将管节顶入路基。

5.5挖土、顶进、测量及纠偏：设备安装后经试运转无异常即可掏土顶进，掏土视土质及管顶上部覆土厚度而掌握进尺深度，土质较密而且覆土较厚，有利于形成卸力拱，可以适当多挖，土质松散或覆土厚度较小，则要少挖，勤挖勤顶，挖土直径不可超过管节的外径。挖土及运土的工具根据管径的大小而定，内径在880～1500mm的制做专用小车，内径在1500mm以上的可用双轮小车直接出土，土的垂直运输可用吊车或电动葫芦。顶进过程要时刻测量，每一顶程过后，要对管的高程及左右偏差测量一次，发现问题及时纠偏，纠正左右偏及抬头扎头的措施，可以在管的前端设一斜撑支于管前的土壁上，结合一侧超挖土方，随顶随纠偏。前两节的衔接处，用钢板焊制的钢胀圈加固，做为防止偏差的一项措施。

6.质量要求及安全措施

6.1质量要求：

管道顶进要求平直，管的中心偏离轴线不超过3cm为优良。

6.2.安全措施：

6.2.1施工前先与铁路、公路及市政的有关部门进行协调，施工方案经有关管理部门同意后方可施工。尤其是铁路路基下进行施工时，要随时和铁路部门联系，掌握过往列车的情况，线路上有列车通过时严禁挖土和顶进;

6.2.2挖土和顶进时洞内照明使用低压行灯变压器，洞内不准用明火;

6.2.3顶进时停止挖土，传力柱上和两侧不准站人，所有传力柱必须摆放顺直;

6.2.4吊装时坑内人员要做好防护措施，并有专人指挥。

6.2.5顶管长此76m时应设给风设施，防止缺氧。

总之顶管是一项不容易施工好的工程，也是一种不太为人知的工程。顶管施工是非开挖施工的一种具体方法，它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、高效，保护环境的综合功能。

顶管施工技术论文篇二

顶管施工技术浅谈

摘要：随着我国城市规模的不断扩展，市政排水管网工程的施工规模也越来越大，对排水能力和工程施工质量要求也越来越高，施工难度不断加大，给现场施工提出了更高的技术和管理要求，其中顶管施工技术是管道施工中相对复杂的施工方式，可有效减少对现有路面的破坏和对社会交通的影响。

关键词：城市规模;排水管网;顶管施工;减少影响

1.施工准备

1.1材料准备

1)钢筋混凝土管：其品种、规格、外观质量、强度等级必须符合设计要求。并具有出厂合格证及试验报告。

2)其他材料：油麻、石棉、水泥、膨胀剂等，质量应符合有关规定要求，水泥、外加剂应有产品合格证和出厂检验报告，进场后应取样试验合格。

1.2机具准备：顶镐、液压设备、滑轮、吊管架、导轨、测量仪器等其他设备。

1.3技术准备：测量交接桩已完成，并对控制点、水准点进行校测。在施工进度和施工质量方面，我单位尽最大力度对工程施工中人、机、料、法、环、测六大因素进行控制，并在《施工组织设计》中进行细化。

1)必须坚持测量复核制度，测量复核后方可施工。

2)内业计算必须由两人独立计算、互相复核。

3).永久施工控制点，必须埋设在施工变形区以外。

4)在阳光下测量时，仪器应在测伞下支设，防止因脚架受热不均而使仪器偏移，造成测量不准。

5)操作方法测量桩位交接：测量桩位交接由建设单位主持，在现场由勘测单位向施工单位进行交桩，施工单位由测量主管人员负责接桩，依照资料在现场指认移交;

交接桩时，各桩位应完整稳固，交接桩测量资料必须齐全，现场标桩应与书面资料相吻合;如与相邻施工段相接时，应在相邻施工段多交接一个平面控制点和一个高程控制点;接桩后应做好护桩工作，同时做好标识，以便于寻找。

6)桩位复测：接桩后，应立即组织测量人员进行内业校核及外业复测，平面控制点复测采用附合导线测量方法进行，高程控制点复测采用附合水准点测量或三角高程测量方法进行，复测的技术要求不应低于原来控制桩的测量精度等级;如发现问题，应及时与业主及交桩单位研究解决;复测合格后，及时向监理工程师或业主提交复测报告，以使复测成果得到确认后使用。

7)控制网测设

(1)控制网布设形式

平面控制网布设形式：管线工程平面控制测量方法采用附合导线方法。高程控制网布设形式：高程控制测量宜采用附合水准测量方法，高程控制点每100米左右布设一点，施工期间应定期复测。

(2)控制网测量

选点、埋桩：加密控制点应选在距沟槽边20-50米，点位应通视良好、便于施测和长期保存，控制点应埋设混凝土桩或现浇混凝土，中心预埋Φ0钢筋作为中心点(钢筋中设十字中心线)，如控制点在现况沥青混凝土路面上也可直接钉水泥钉作为点位。

外业观测：控制网测设应符合国家控制测量相应等级及相关技术要求。

内业计算：计算所用全部外业资料与起算数据，应经两人独立校核，确认无误后方可使用。

各级控制点的计算，可根据需要采用严密平差法或近似平差方法。

平差时，使用程序必须可靠，对输入数据进行校对，输出数据应满足相应精度要求。

(3)顶管施工前，已认真审核设计图纸，编制施工组织设计，并做好技术交底。

(4)通过沿线调查研究，结合现场地形及交通运输、水源、电源，已制定出相应的技术措施。

2.作业条件

2.1施工部位的地下管线已查明，并采取改移或加固措施，地上、地下障碍物清理完毕。

2.2临时道路畅通，场地平整，水电已安装完毕。

3.操作工艺

3.1工艺流程

测量放线→工作竖井开挖→后背安装→设备安装→管道顶进→管道接口。

3.2操作方法

3.2.1测量放线：依据设计图纸进行测量放线，做好测量所需各项数据内业收集、计算、复核工作。

3.2.2工作竖井开挖

(1)工作竖井一般选在设计图纸中管道检查井室位置，并选择在地下管线较少部位。

(2)顶管工作竖井的开挖断面，应根据检查井尺寸、工作面宽度、现场环境、土质、挖深、地下水位及支撑材料规格、管径、管长、顶管机具设备规格、顶力、下管及出土方法等条件确定。

(3)工作竖井根据开挖断面、挖深、顶力等条件确定合理的支撑。并工作竖井应有足够的工作面。

3.2.3后背安装

(1)后背受力宽度，应根据需要的总顶力，使土壁单位宽度内受力不大于土壤的总被动土压力。

(2)后背土壁应铲平整，并使壁面与管道顶进方向垂直。

(3)后背墙宜采用方木、型钢、钢板等组成，组装后背墙应有足够强度和刚度，其埋深应低于工作坑底，不小于0.5m。

(4)后背土体壁面与后背墙紧贴，孔隙应用砂石料填密实。

(5)根据后背施工设计安装后背，紧贴土体的后背材料，如型钢、预制后背、方木等应横放，在其前面放置立铁，立铁前放置横铁。

3.2.4设备安装

(1)当工作竖井底有水、土质松软时，应浇筑水泥混凝土管凝土基础，将枕木或枕铁埋设于混凝土中;当工作竖井底无水、土质竖实时，可挖土槽埋设枕铁或枕木，枕铁或枕木应顺直。

(2)顶铁及顶进设备安装完毕后，要试车运行。

3.2.5管道顶进

(1)顶进前，应检查，各种条件具备时方可顶进。

(2)初始顶进5—10m范围内，增加测量密度，保证顶管的方向正确。

(3)顶进应连续施工，除不可抗拒情况下，不得中途停止作业。

(4)管前开挖长度300—500mm，并随挖随顶，遵守对挖掘、顶进的有关规定;土质不良地段，管前开挖长度不得大于300mm。

(5)工作竖井内的测量控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校测的地方，并随时进行测量纠偏。

3.2.6管道接口

顶管完成已后，管道接口按设计要求进行处理。

4.结语

顶管施工技术目前应用比较成熟，可以有效解决施工与交通、环境等方面的相互影响，全面做好安全技术管理工作，严格按照施工规范进行控制，严抓过程质量控制，确保每项工作的细节落实和质量控制。(作者单位：徐州大通市政建设工程有限公司)