經(jīng)過多年的發(fā)展，頂管技術(shù)在我國已得到大量地實(shí)際工程應(yīng)用，且保持著高速的增長(zhǎng)勢(shì)頭，無論在技術(shù)上、頂管設(shè)備還是施工工藝上了很大的進(jìn)步。頂管施工的特點(diǎn)就是適應(yīng)性問題。針對(duì)不同的地質(zhì)情況、施工條件和設(shè)計(jì)要求，選用與之適應(yīng)的頂管施工方式，如何正確地選擇頂管機(jī)和配套輔助設(shè)備，對(duì)于頂管施工來說將是非常關(guān)鍵的。

1頂管施工技術(shù)原理
對(duì)于頂管施工技術(shù)來說，就是通過主頂油缸和管道之間的推力，將掘進(jìn)機(jī)以及工具管從工作坑內(nèi)推到坑內(nèi)，這中間需要穿過土層。另外，也會(huì)使掘進(jìn)機(jī)以及工具管的管道埋在兩個(gè)坑之間。與普通管相比，拉桿的管節(jié)預(yù)制的不同之處，就是在管節(jié)前后兩段加設(shè)預(yù)埋拉桿。在頂管施工過程中，為了確保頂管對(duì)周圍土體產(chǎn)生較少的擾動(dòng)，就必須進(jìn)行注漿潤(rùn)滑作業(yè)，就是對(duì)帶注漿孔的管節(jié)進(jìn)行注漿。與普通管節(jié)預(yù)制相比，帶注漿孔管預(yù)制不同之處，就是在普通管的前后兩端加設(shè)了注漿孔預(yù)埋件，這樣就便于注漿作業(yè)。除此之外，對(duì)于管節(jié)來說，其吊運(yùn)、裝車和下管都通過特制的吊車和專用的吊管機(jī)實(shí)施作業(yè)的。要求管節(jié)在起吊時(shí)，要按照施工設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求完成作業(yè)，確保輕吊輕放。
2市政道路污水管頂管施工技術(shù)前的準(zhǔn)備
2.1現(xiàn)場(chǎng)的平面布置
對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的平面布置主要包括：起重設(shè)備、自動(dòng)控制室以及拌漿棚及拌漿材料堆場(chǎng)、棄土坑的布置和注漿系統(tǒng)等。頂管施工前，井內(nèi)就需要主推千斤頂、頂管機(jī)、架、前頂鐵和反力架等頂進(jìn)設(shè)備的安裝。另外，工作井的邊側(cè)，要安裝下井扶梯，這樣以來不僅方便作業(yè)，還可以提高施工的安全系數(shù)。
2.2頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固
在進(jìn)行頂管施工過程中，為了提高頂管機(jī)出洞的安全系數(shù)，必須對(duì)進(jìn)、出洞區(qū)域的土體和后靠土實(shí)施加固作業(yè)。然而，加固的措施如下：
（1）通過采用高壓旋噴樁施工措施，對(duì)混凝土后備墻進(jìn)行加固。
（2）為了避免頂管機(jī)進(jìn)、出預(yù)留洞產(chǎn)生泥水流失現(xiàn)象，或者在進(jìn)行頂進(jìn)時(shí)防止壓注的觸變泥漿不會(huì)產(chǎn)生流失現(xiàn)象，就需要通過堆土反壓措施，在工作井的進(jìn)行止水設(shè)備的安裝，以此提高施工的進(jìn)度。
2.3頂管施工主要的設(shè)備
一般情況下，在淤泥質(zhì)的砂和粘土層中實(shí)施頂管管道的頂進(jìn)作業(yè)。在頂管施工現(xiàn)場(chǎng)，如果無法通過明溝開挖埋管施工，活著在管道沿線沒有建筑物的存在，就應(yīng)該通過頂管管道的方法，要求管道的直徑要滿足施工的要求。另外，對(duì)于管徑的大小來說，就需要按照管道的材料以及土體摩阻力，計(jì)算出頂進(jìn)機(jī)具以及千斤頂?shù)拇笮『蛡€(gè)數(shù)、反力墻以及起重設(shè)備。
2.4檢查機(jī)械設(shè)備
在進(jìn)行頂管施工前，要求相關(guān)的人員實(shí)行交的方式進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的檢查。將機(jī)器設(shè)備運(yùn)行的情況記錄下來，交班時(shí)，將記錄的內(nèi)容交遞給下一班的工作人員，以此便于進(jìn)行下一步施工的記錄。另外，還要求交接的人員對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行口頭的交班;剛上班的工作人員要對(duì)控制臺(tái)、測(cè)量系統(tǒng)以及各個(gè)泥漿泵、管道和工具頭等進(jìn)行檢查，檢查機(jī)械設(shè)備是否正常的運(yùn)行。

頂管技術(shù)是一項(xiàng)用于市政施工的非開挖掘進(jìn)式管道鋪設(shè)施工技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)在于不影響周圍環(huán)境或者影響較小，施工場(chǎng)地小，噪音小。而且能夠深入地下作業(yè)，這是開挖埋管無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。但是頂管技術(shù)也有缺點(diǎn)，施工時(shí)間較長(zhǎng)，工程造價(jià)高等。



頂管施工的特點(diǎn)就是適應(yīng)性問題。針對(duì)不同的地質(zhì)情況、施工條件和設(shè)計(jì)要求，選用與之適應(yīng)的頂管施工方式，如何正確地選擇頂管機(jī)和配套輔助設(shè)備，對(duì)于頂管施工來說將是非常關(guān)鍵的 。
目前世界上的頂管技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了十分成熟的階段，各種各樣的頂管方式方法出現(xiàn)。但是，萬變不離其宗，頂管施工技術(shù)的原理都是一樣的。一般都是垂直地面做工作井，然后用高壓液壓千斤頂，將水泥或者鋼制管道涂抹潤(rùn)滑介質(zhì)頂入地下，各種技術(shù)的差別就在于運(yùn)輸管道內(nèi)挖掘出來的泥土，石頭等渣子的方法，有人工的，有水抽式的，先進(jìn)的還有遙控的。

在我國經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的支持下，頂管技術(shù)的發(fā)展將面臨的機(jī)遇，在加快引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的基本上，努力消化，加強(qiáng)研發(fā)和人才培養(yǎng)，其前景是非常樂觀的。隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定地增長(zhǎng)，城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，我國的地下管線的需求量也在逐年增加。加之人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)頂管技術(shù)將在我國地下管線的施工中起到越來越重要的地位和作用。非開挖技術(shù)的發(fā)展必將向規(guī)模化、規(guī)范化、化的方向發(fā)展。
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1、頂管施工技術(shù)簡(jiǎn)介
頂管施工技術(shù)是一種專門用于道路排水工程施工的非開挖管道排水工程施工技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，管道內(nèi)壁較光滑，因此管道的密封性非常好。此外，該技術(shù)的安全性非常高，對(duì)周圍環(huán)境的影響程度很低。但是頂管施工技術(shù)依然存在很多問題，比如頂管施工的周期較長(zhǎng)，相比其它施工技術(shù)工程造價(jià)昂貴。目前來講，污水管頂管施工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，其施工工藝及方法也是層出不窮。
2、頂管施工技術(shù)原理分析
頂管施工技術(shù)是一種比較新型的管道施工技術(shù)，它能夠在不開挖地面的前提下，僅通過沿著垂直方向開挖一個(gè)施工工作井，然后應(yīng)用液壓千斤頂將水泥注入到地下。該技術(shù)主要是應(yīng)用地下管道間中繼站以及主頂
油缸等方面的作用力，從而將設(shè)備從井內(nèi)推至地質(zhì)層，與此同時(shí)，隨著排水管道緊隨頂管頂進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行埋設(shè)，便實(shí)現(xiàn)了泡水管道的非開挖鋪設(shè)。
3、頂管施工工藝及流程
就目前來講，我國常采用的頂管施工方式主要有兩種，即開放型頂管施工方式以及密封型頂管施工方式。其中，密封型頂管施工方式是應(yīng)用的為廣泛的，密封型頂管施工技術(shù)又可以細(xì)分為泥水式推進(jìn)法、泥濃式推進(jìn)法以及土壓式推進(jìn)法。下面就密封型頂管施工技術(shù)的三種推進(jìn)法進(jìn)行介紹。
3.1泥水式推進(jìn)法
通過使用刀盤掘進(jìn)機(jī)對(duì)正面壓力進(jìn)行平衡，通過調(diào)節(jié)循環(huán)水壓可以起到平衡地下水壓的作用。該推進(jìn)法的優(yōu)點(diǎn)是能夠施工過程的延續(xù)性，因此，該施工工藝速度非常快，此外，在實(shí)際施工過程中，由于對(duì)地表的沉降作用較小，因此不需要對(duì)地基進(jìn)行任何改良處理。
3.2土壓式推進(jìn)法
通過向工作切削倉投入一定比例的混合材料，從而起到平衡地下水壓以及正面土壓的作用，和泥水式推進(jìn)法不同，土壓式推進(jìn)法不需要泥漿泵等輸送設(shè)施，這在很大程度上降低了工程造價(jià)；此外，土壓式推進(jìn)法不需要對(duì)泥漿進(jìn)行特殊處理，因此簡(jiǎn)化了施工步驟。該方法的掘進(jìn)機(jī)能夠同時(shí)選用單刀或多刀平衡掘進(jìn)機(jī)，其施工管道的直徑一般在1.0-3.0m之間。
3.3泥濃式推進(jìn)法
泥濃式推進(jìn)法主要采用二次注漿處理方法，不僅降低了掘進(jìn)機(jī)與地層間的阻力，而且能夠?qū)⑹┕み^程中產(chǎn)生的廢棄物及時(shí)排出，了工程施工的順利進(jìn)行。
一、項(xiàng)目概況
某市政管道工程位于某市區(qū)車行道上，地下管線繁多，交通流量很大，經(jīng)研究決定污水管采用頂管施工，管材為DN1000III鋼筋混凝土頂管，污水管道全長(zhǎng)約1000米，埋深約6-7米，分為6個(gè)頂管施工段，長(zhǎng)一段為192m。施工單位計(jì)劃采用總頂力為800噸（4個(gè)200噸千斤頂）的泥水平衡式頂管機(jī)進(jìn)行管道施工。
二、頂管施工流程
（1）做好施工計(jì)劃，合理安排好人員、材料、設(shè)備。
（2）工作井內(nèi)安裝頂管設(shè)備，管材由廠家運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，吊裝就位后在管道內(nèi)安裝注漿管等管線。
（3）安裝好頂壓環(huán)并卡牢管后端，檢查頂進(jìn)系統(tǒng)的安裝是否良好，校核管線標(biāo)高和方向，各方面都準(zhǔn)備良好后方可操作頂進(jìn)。
（4）開動(dòng)機(jī)頭，轉(zhuǎn)速由慢轉(zhuǎn)快，然后啟動(dòng)進(jìn)出泥泵出泥，然后操作頂進(jìn)架進(jìn)行頂進(jìn)，直到頂完一節(jié)管。
（5）停止頂進(jìn)，進(jìn)出泥系統(tǒng)旁通，千斤頂回油，活塞回縮。
（6）吊裝下一節(jié)管道，準(zhǔn)備進(jìn)行下一節(jié)管道的頂進(jìn)。
三、施工技術(shù)準(zhǔn)備
根據(jù)地質(zhì)勘探資料，針對(duì)土層變化情況，出頂進(jìn)參數(shù)，采取如下的措施：
（1）砂質(zhì)土層
在該層中頂進(jìn)刀管道堵塞少，刀盤切削阻力小，頂進(jìn)速度快，該土層對(duì)泥水平衡式頂管施工來說是一種良好的土質(zhì)。由流體力學(xué)可知，通過一定通流截面的含沙水流流量（流速）越大，水流中所能飽和的含沙量也越大。因此，在面對(duì)砂質(zhì)土層時(shí)應(yīng)該使用較大的流量頂進(jìn)。同時(shí)應(yīng)該注意不要流量太大而導(dǎo)致機(jī)頭下泥砂沖空而導(dǎo)致下沉。
（2）淤泥質(zhì)土層
在該層中刀盤的切削阻力并不會(huì)改變多少。由于淤泥土的成分粒度比砂還小得多，很懸浮于水中形成懸濁液，故頂進(jìn)時(shí)管道不堵塞，在流量不大的情況下就能以很快的速度頂進(jìn)。但機(jī)頭前方的淤泥質(zhì)土在水流的沖刷下很被沖空，在該土質(zhì)頂進(jìn)時(shí)使機(jī)頭下沉，因此應(yīng)避免在不頂進(jìn)時(shí)打開工作閥沖刷機(jī)頭，同時(shí)流量也不應(yīng)過大，注意下沉糾偏。
（3）粉質(zhì)粘土層
在水力作用下，硬粘土碰撞泥水管壁而逐漸形成泥團(tuán)，可能堵塞管道彎頭及蝶閥。頂進(jìn)時(shí)時(shí)刻注意流量的變化值，當(dāng)變化較大時(shí)考慮水流反向沖刷，注意反向時(shí)間不能過一分鐘，另外適當(dāng)減小刀盤每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)所切削泥土厚度，同時(shí)適當(dāng)加大進(jìn)水流量。
（5）砂層
僅僅下部才有細(xì)砂段，采用如前面所采用的方法進(jìn)行頂進(jìn)，對(duì)于整個(gè)斷面大部分為砂層，注意控制正面壓力以抵抗砂層坍塌，刀頭前端密封倉壓力控制在1MPa～2MPa之間，頂進(jìn)速度不得小于10cm/min，當(dāng)發(fā)現(xiàn)正面壓力小于1MPa時(shí)，停止進(jìn)出水，至壓力上升到控制值時(shí)再打開進(jìn)出水閥門。正常情況下水壓控制在50MPa～60MPa之間。

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