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1、顶管施工技术工艺方法本线路目前顶管施工有三处。1顶管施工流程顶管施工流程见图“顶管施工流程图”测量定位车冈筋制安浇筑混凝土后背施工管道贯通顶管施工流程图2顶管顶力计算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、管壁摩擦阻力等。(1)顶力计算以D2000壁厚0.2m混凝土管顶进40m为例计算:顶管机头正面挤压段压力：F1= x D/4 XP其中F1-顶管泥水阻力D-顶管外径（m）d-顶管内径（m）P-顶管泥水最大压力（t/m 2）P与土层密实度、土层含水量、地下水位状况有关。根据有关工程统计资料和本工 程的分析，估算顶管前端面压力为20-30t/m 2。F1= x D2/4 X P
2、= X 2*2/4 X 30 = 94.2T管壁摩擦阻力：F2=SX LXf其中S一顶管外周长（m）L一最长一段顶管长度（m）f 综合摩擦力系数（T/m 2）f与管道的埋设深度、土质、地下水位等因素有关。根据有关工程统计资料和本工程的分析，估算综合摩擦力系数f=1.1T/m 2oF2=SX LXf= X 2X40X1.1 =276.32T管自重：F3=BX L=2 X 40=80T在考虑一次顶进距离为 40m时，顶管总阻力为以上阻力之和：F=F1+F2+F3=450.52T顶进的后座采用2个500T的千斤顶，采用的减阻措施，通常减少管壁摩擦阻力的措施有：管壁与泥土间压触变泥浆减阻 （优质膨润土
3、拌制而成），注浆需要管节间的密封 良好，否则浆体会在管节间泄漏起不到应有的作用，减阻效果好时，f一综合摩擦力系数可以P1低到0.3-0.8T/m 2左右，将触变泥浆的减阻作为保险系数。3顶进设备顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运出土设备等。（1）千斤顶千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程采用2台500t液压千斤顶。千斤顶在工作坑内的布置应与管体中心线一致，顶力合力作用点与管壁反作用力作 用点应在同一轴线，防止产生顶时折力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用人工挖运土方时，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处为宜。(2)高压油泵由电动机
4、带动油泵工作，选用额定压力为62Mpm勺ZB 500注塞泵，经分配器，控制阀进入千斤顶。(3)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。根据顶铁位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。(4)其它设备工作坑上设活动式工作平台，平台用30号工字钢梁，上铺15X 15cm方木。工作坑井口处安装一滑动平台，作为吊土使用。工作平台上设起重架，上装电动卷扬机。工作棚用彩瓦遮盖，以防雨水及阳光，便于人员在不同气候下的正常操作。4工作井(1)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 ：单向顶进时，应选在管道下游端，以利排水；考虑地形和土质情况，有
5、无可利用的原样土做后背；工作坑与可能穿越的管线，建筑物要有一定安全距离；距水、电源较近的地方；工作并不影响地面交通等。(2)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：底宽W计(2.43.2)式中 W一工作坑底宽度(m);D被顶进管外径(m);底长 L=L1 + L2+L3+ L4+L5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，一般留 0.2米；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 1.01.5m；L4-千斤顶长度(m)L5后背所占工作坑厚度(m)。考虑到坑内背后为钢筋混凝土结
6、构，本工程工作并为内径4.5mX4.5m的工作井。(3)工作井施工顶管工作井场地地质条件一般，开挖工作面附近来往车辆较多，所以工作井开挖过程 中必须有可靠的挡土措施。本工程的工作井采用拉森钢板桩施工，当土层条件较好时，可 从上到下分层开挖，并在一定高度做围楝支护。(4)工作坑基础加固工作坑底根据土质、管重量及地下水情况，做好基础，以防止工作坑底下沉，导致管 子顶进位置的偏差。采用级配碎石基础，当工作坑底土质松软，有地下水时，应采用强度 为C25混凝土封底，厚度为20cm,混凝土底板漏水处应采用灌注水泥浆。井内设一个集水 坑，平面尺寸为50cmX 50cm,深50cmi用砖砌筑，水泥砂浆抹面，以
7、便收集地下水和雨水， 用潜水泵将水排出地面。(5)工作坑导轨设置导轨：作用是引导管按设计的中心线和坡度顶进，保证管在顶入土之前位置正确。导 轨安装牢固与准确与否对管子的顶进质量影响较大。因此，安装导轨必须符合管中心、高 程和坡度的要求。(6)接收井施工方法同工作并5顶进施工顶进利用千斤顶出，靠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：(1)安装好顶铁挤牢，管前端已掏挖一定长度后(视土质情况而定最长不得大于30cm),启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管推向一定距离。(2)停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。(3)掏挖取土，添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下
8、一节管子为止。(4)卸下顶铁，下管，接下一节管。(5)重复上一工艺流程，直至全段贯通。6管内作业面安全措施管内主要采用人工来掘进、纠偏、排土及顶进，考虑管内工作环境要求，必须采取以下措施：(1)管内施工属于潮湿环境，管内照明必须采用安全低压照明，管内沿线间距10ml在管体右角上安装一盏12V、60W勺灯泡。(2)在顶管中，通风是一个不容忽视的问题。因为在顶进过程中的时间比较长，人员 在管子内要消耗大量的氧气，时间长了，管内就会出现缺氧，不仅影响作业人员的健康， 而且影响测量。因此需解决好通风问题。由于本工程施工管道长度不大，采用鼓风式通风，选用小型风扇。在施工人员下井前 必须先通风，并利用鸟类
9、以及有害气体检测设备对井内气体进行检测，确认安全后方可下 井操作。7纠偏顶进措施(1)顶管测量：采用全战仪和光学水准仪。测量次数：开始顶第一节管子时，每顶进2050cm/次，正常顶进时，每顶进 1m/次。校正时，每顶进50cm即测量一次。中心线测量：首先在地面用经纬仪确定顶管方向桩，然后在工作坑边的两方向桩上 挂小线，具上吊2个垂球到工作坑底部，在工作坑中用激光水准仪照准两垂球，读管前端 的中心尺刻度，若与中心尺的中心刻度相重合，说明其方向准确，否则其差值即为偏差值。高程测量：在工作坑内引设水准点，停止顶进，将激光水准仪支设工作坑同内，测 量前端管底高程。(2)顶进偏差的校正顶进中发现管位偏差
10、10mmfc右，即应进行校正。纠偏校正应缓缓进行，使管子逐渐复 位，不得猛纠硬调。8减阻润滑触变泥浆通过制造、储存、压浆系统，从第一节管注浆孔处压入触变泥浆，形成一定 厚度(15mmfc右)的泥4套，间距68m设一道补浆孔，使顶管在泥浆套中向前滑行，减 少摩阻力，根据压力表和流量表，计量桶控制注浆量，压力应控制在地下水位的1.11.2倍。材料：膨润土：烧碱：水=1: 0.05: 4.5配比，经试验，确保泥浆性能良好，必要时 加其他外加剂。为使泥浆能及时将管壁空隙灌满，灌浆速度要与顶进速度相适应，注意观察，防止跑 冒，并保证泥浆达到量造浆后应静置24小时后方可使用。9排土和泥土外运顶管土体在管内用人力手推车运输到工作坑，由提升设备将泥土运至地面堆土区，然 后用环保运输车运至弃土场。