超长距离顶管施工技术应用研究

顶管法施工技术

顶管法施工１、技术简介顶管施工就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语,它涉及的是利用少开挖,即工作井与接收井要开挖，以及不开挖,即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换，顶管直径ＤN800—４５00。通过工作井把要埋设的管子顶入土内，一个工作井内的管子可在地下穿行１500米以上，并且还能曲线穿行，以绕开一些地下管线或障碍物。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。这种技术的优点是:不开挖地面；不拆迁,不破坏地面建筑物；不影响交通;不破坏环境；施工不受气候和环境的影响;不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。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。 2、技术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。３、现状分析经过多年的发展，顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用，且保持着高速的增长势头,无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进步,在某些方

长距离顶管施工主要技术措施

长距离顶管施工主要技术措施一、工程概况 2000mm排海管道工程是嘉兴市污水处理工程的一个重要组成部分。正常排放管总长2060m，管道内径2000mm，从高位井向大堤外顶进，埋深9.30～21.81m，出洞口管内底标高为-20.23m，前1747.5m为下坡（-2.5）顶进，最后302.5m为平坡顶进，终点管内底标高为-24.60m.顶进施工采用F-B型钢承口式钢筋混凝土管、楔形橡胶圈接口、多层胶合板衬垫。二、地质资料顶进轴线上方覆土为粉土层；淤泥质粉质粘土，局部夹少量薄层粉土；粉质粘土。地质剖面见图1。三、工具管选型正常排放管在出洞后的150～200m范围内是④层砂质粉土夹粉砂，然后穿过④a层粉质粘土、⑤层淤泥质粉质粘土～淤泥质粘土。经多方论证，最终决定采用大刀盘泥水平衡式工具管。四、主要技术措施 1.减阻泥浆顶进施工中，减阻泥浆的应用是减小顶进阻力的重要措施。顶进时，通过工具管及混凝土管节上预留的注浆孔，向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。

为了保证压浆的效果，在工具管尾部环向均匀地布置了4只压浆孔，顶进时及时进行压浆。工具管后面的3节混凝土管节上都有压浆孔，以后每隔2节设置1节有压浆孔的管节。混凝土管节上的压浆孔有4只，呈90环向交叉布置。压浆总管用50mm白铁管，除工具管及随后的3节混凝土管节外，压浆总管上每隔6m装1只三通，再用压浆软管接至压浆孔处。顶进时，工具管尾部的压浆要及时，确保形成完整、有效的泥浆套。混凝土管节上的压浆孔供补压浆用，补压浆的次数及压浆量需根据施工时的具体情况而确定。由于顶进距离长，一次压浆无法到位，需要接力输送，因此在管道内共设置5只压浆接力站，平均每隔300m左右设1站。压浆接力站的作用有两个，一是运输作用；二是承担至前面压浆接力站管道部分的补压浆。减阻泥浆的性能要稳定，施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结，既要有良好的流动性，又要有一定的稠度。顶进施工前要做泥浆配合比试验，找出适合于施工的最佳泥浆配合比。表1是本工程所采用的减阻泥浆控制参数，表2是减阻泥浆的配合比。表1减阻泥浆的控制参数表2减阻泥浆配合比（kg/m3）拌制减阻泥浆要严格按操作规程进行，催化剂、化学添加剂等要搅拌均匀，使之均匀地化开，膨润土加入后要充分搅拌，使其充分水化。泥浆拌好后，应放置一定的时间才能使用。通过储浆池处的压浆泵将泥浆压

顶管施工技术方案

1、编制依据：（一）、中国市政工程西北设计研究院有限公司《昌吉州东三县天然气输气管道工程阜康至吉木萨尔段高压管线工程》施工图设计；（二）、业主、路政管理部门及我施工方对施工现场的实际勘察；（三）、技术标准及规范： ①《公路工程技术标准》（JTG BO1-2003） ②《公路桥涵施工技术规范》（JTG /T F50-2011） ③《顶管工程施工规程》（DG /TJ08-2049-2008） ④《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：2008） ⑤《顶管施工技术及验收规范》(试行)中国非开挖技术协会行业标准 ⑥《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC /T640-2010) 2.1概要: 依据中国市政工程西北设计研究院有限公司《昌吉州东三县天然气输气管道工程阜康至吉木萨尔段高压管线工程》施工图设计,该项目为昌吉州彩乌线3号阀井至东三县燃气高压输气管道，主管道长度约220KM，支线长度约10KM，管道采用L415级钢，主线管径定高DN300，支线管径定为DN200，压力为6.3MPa。依设计显示，新建DN300主管线在G216线K522+900处与公路交越，设计采用顶管穿越方式从公路下方穿越。套管选用D800×80×2000钢筋混凝土顶进式排水管。穿越长度为32米。第①层低液限粉土：厚度4.20m，土黄色，稍湿，稍密状态，局部夹砂透镜体，天然密度1.49 g/cm3，天然含水率5.8%，液限22.7%，塑限16.1%，粘聚力16.1kPa，内摩擦角19.5o，压缩系数 0.26MPa-1，压缩模量7.5MPa，具中等压缩性，修正后标准贯入试验击数7击，承载力130kPa。第②层低液限粘土：埋深9.60m，最大揭露厚度8.90m，局部夹薄层细砂，未揭穿；土黄色，稍湿，硬塑状态，液限22.6%，塑限11.2%，修正后标准贯入试验击数7击，承载力140kPa。在勘察深度内未揭露地下水位。

长距离顶管施工中继间的分布(标准版)

( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改长距离顶管施工中继间的分布 (标准版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

长距离顶管施工中继间的分布(标准版) 1中继间的顶力为了留有足够的顶力储备，当顶进的过程中顶力达到中继间顶力的50%时就需要下中继间。中继间油缸的活塞杆直径d=140mm,中继间压力等级为Pmax＝31.5MPa。中继间顶力 F中＝n×Pmax×A（1） =24×31.5×106×π×(0.14/2)2 =11632kN 2顶力计算在普通泥水平衡顶管施工中，顶力计算： F=Fo+πBcτaL（2）

式中：F——总顶力（kN）； Fo——初始顶力（kN）； Bc——管外径（m）； τa——管子与土之间的剪切摩阻力（kPa）; L——推进长度（m）初始顶力 Fo＝（Pe+Pw+ΔP）πBc2/4（3）式中：Pe——挖掘面前土压力（根据土质情况计算，现阶段管道的埋深一般不会超过20m，考虑排泥不畅等原因，取Pe＝200kPa）； Pw——地下水的压力（kPa）； ΔP——附加压力（一般为20kPa）；（4）式中：——管与土之间的粘着力（kPa）； ——管与土的摩擦系数（）（5）式中：W——每米管子的重力（kN/m）；

顶管法施工技术

编号：SM-ZD-86571 顶管法施工技术 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改

顶管法施工技术简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。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，我公司经多次工程实践，形成该施工技术。工艺特点及适用范围 1、路下顶管，路上畅通； 2、建筑物下顶管，不影响建筑物使用功能； 3、缩短管道铺设周期，降低工程造价显著； 4、设备单一，操作简便； 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； 6、适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工。工艺原理及工艺流程明铺管道改为以机械为动力在地表下使管道从A点转

移至B点。施工准备——测量高程及轴线——挖顶管工作坑——铺顶管导轨——设置顶进后背——安装顶进设备及吊放管节——挖土顶进——测量及纠偏——再次挖土（管中土）顶进——测量循环作业直致完成。主要机械设备：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。施工要点 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。 2、导轨由四根钢轨和若干枕木组成，枕木置在工作坑底

市政给排水施工中的长距离顶管施工技术

市政给排水施工中的长距离顶管施工技术市政给排水工程是城市基础工程建设的重点工程之一，因此要想推动城市化建设的快速发展就需要多关注给排水工程的建设，对施工技术进行升级，充分解决传统施工中存在的问题。目前市政给排水工程中最常用的施工技术是长距离顶管施工技术，该技术的使用需要结合施工现场的具体情况，通过对具体问题的具体分析选出最佳的施工策略。因此本文将就该项技术进行深入探究，对其进行详细分析，仔细介绍其施工工序，探讨出能够有效发挥其效果的施工方案。标签：市政给排水；长距离顶管施工；应用目前城市给排水工程的建设相对于其他技术工程的建设较为复杂，因此将长距离顶管施工技术使用在市政给排水工程中，在降低工程制作成本的同时为城市发展做出了卓越的贡献。该技术已经成为重点技术，采用该项技术能够减少开挖地面的成本，降低作业的危险性，保障成本的同时顺利达成铺设管道的目标，使城市的交通不再因工程建设而堵塞，影响居民的日常生活。因此专业人员需要对长距离顶管施工技术的前期准备施工方法以及施工工序有详尽的了解，充分掌握使用方法，推动给排水工程建设的发展。一、应用分析（一）前期准备由于长距离顶管施工技术的使用方法比较复杂，在任何一个环节上出现失误都会造成整个工程的工程质量不佳以及经济成本的浪费，因此在施工开始之前需要展开较长一段时间的准备。 1.设计准备在施工方案设计过程中需要对市政给排水工程的整体路线详细掌握，这就需要设计人员对现场进行仔细地勘察，了解工程所处的自然环境以及实际的情况，还有需要提前了解在工程开展过程中可能出现的干扰因素，展开详尽的调查以后再根据实际情况设计施工方案，保证人员安全以及工程的顺利开展。 2.现场准备现场准备需要对现场所需器械的状态进行检查，落实现场的安全管理措施以及施工材料的检查。结束以后现场还需要对各项电路之间的连接进行核查，预防电路缠绕引起的安全事故发生。除此之外现场的监工人员需要掌握现场施工的具体步骤，在适当地时机引导现场工作人员的工作，保证工作进度，确保工程展开井然有序。（二）施工方法：

DN1000mm钢管顶管施工方案

D1000钢管顶管施工方案 1、工程概况本标段顶管长2108.7 m；其中六环路绿化带内2013m，穿越京开高速95.7m，穿京九铁路、其他铁路、林校路顶管共301m，顶管材质为d1000mm钢管，钢管防腐形式为玻璃钢外防腐、水泥砂浆内防腐。 2、施工部署 2.1施工程序 2.1.1按总体布局本标段顶管施工时间安排在2月底，日平均气温低、顶管工作量大、所耗用的工期最长、施工难度较大，因此顶管工程要先行施工。 2.1.2由于顶管在高速路绿化带内施工，其工作坑和检查井的施工给周边美观带来不利影响，为了及时恢复原貌，因此每施工完一个井（坑）段，及时回填。 2.2施工顺序 2.2.1按照先准备后施工，先地下后地上，先深后浅的施工程序。 2.3施工段的划分 2.3.1根据本工程的特点，顶管工程共分三个施工段： 1）第一段顶管长1000m，桩号为2+800～3+754；顶管工作井共11个，在桩号为3+100、3+200、3+700、3+733井体位置设立工作井，其余没有工作井的直线段按每最大间隔不超过120米设立工作井。 2）第二段顶管长1013m，桩号为3+754～4+700；顶管工作井共12个，在桩号为3+100、3+200、3+700、3+733井体位置设立工作井，其余没有工作井的直线段按每最大间隔不超过120米设立工作井。 3）第三段顶管长301m，桩号为4+280-4+345（京九铁路顶管）、5+256.3-5+279.8、5+310.7-5+332.6、5+414.5-5+464.9（铁路顶管）、6+023-6+120（京开高速）、6+164.7-6+207.9（林校路）；顶管工作井共6个，分别设立在桩号4+280、5+256.3、5+310.7、5+414.5、6+023、6+164.7处。 2.4施工进度安排 2.4.1根据工程特点以及工期的要求，拟计划开工时间2010年2月18日， 2010年12月10日竣工,总工期292日历天。 2.5主要施工机械的选择 2.5.1选择原则：为了加快施工进度，提高机械化施工程度，减轻劳动强度，并根据公司自身的条件以及施工经验来选择本工程的施工机械，详见《机械/设备/仪器表》。

顶管法施工

第一节顶管法施工（一）概述顶管施工是继盾构施工之后发展起来的一种土层地下工程施工方法，主要用于地下进水管、排水管、煤气管、电讯电缆管的施工。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，是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法。地下管线的非开挖施工法主要内容包括：地下管线的铺设、更换和修复。 1、顶管施工的基本原理先在工作坑内设置支座和安装液压千斤顶，借助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坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起，与此同时，紧随工具管或掘进机后面，将预制的管段顶入地层。边顶进，边开挖地层，边将管段接长的管道埋设方法。施工时，先制作顶管工作井及接收井，作为一段顶管的起点和终点，工作井中有一面或两面井壁设有预留孔，作为顶管出口，其对面井壁是承压壁，承压壁前侧安装有顶管的千斤顶和承压垫板（即钢后靠），千斤顶将工具管顶出工作井预留孔，而后以工具管为先导，逐节将预制管节按设计轴线顶入土层中，直至工具管后第一节管节进入接收井预留孔，施工完成一段管道。为进行较长距离的顶管施工，可在管道中间

设置一至几个中继间作为接力顶进，并在管道外周压注润滑泥浆。顶管施工可用于直线管道，也可用于曲线等管道。 1-预制的混凝土管；2-运输车；3-扶梯；4-主顶油泵；5-行车；6-安全护栏；7-润滑注浆系统；8-操纵房；9-配电系统；10-操纵系统；11-后座；12-测量系统；13-主顶油缸；14-导轨；15-弧形顶铁；16-环形顶铁；17-已顶入的混凝土管；18- 运土车；19-机头 2、顶管施工的分类 <1>按所顶进的管子口径大小分：大口径、中口径、小口径和微型顶管四种。大口径多指Ф2m以上的顶管，人可以在其中直立行走。中口径顶管的管径多为1.2～1.8m，人在其中需弯腰行走，大多数顶管为中口径顶管。小口径顶管直径为500～1000mm，人只能在其中爬行，有时甚至爬行都比较困难。微型顶管的直径通常在400mm以下，最小的只有75mm。 <2>按一次顶进的长度（指顶进工作坑和接收工作坑之间的距离）分：普通距离

dn钢管顶管施工方案

目录一、工程概况 (2) 二、工程地质条件 (2) 三、顶管方案 (2) 1.顶管现场平面布置 (2) 2.顶管施工流程图 (4) 3.顶管施工工艺及设备配置 (5) 4.顶管施工方法及技术质量保证措施 (11) 四、施工计划 (18) 1.施工进度计划 (18) 2.施工资源计划 (18) 五、环境监测 (19) 1. 工程情况 (19) 2. 监测内容 (20) 3. 测点布设 (20) 4. 监测频率 (20) 六、安全文明施工保证体系 (20) 1. 安全保证管理体系 (20) 2. 安全保证措施 (21) 3. 重点工序的安全措施 (21) 4. 环境保护 (22) 5. 现场文明施工措施 (22) 附图一：顶管现场平面布置图附图二：出洞口增设钢板桩示意图附图三：顶管顶进系统布置图附图四：顶管顶进施工图

一、工程概况严桥支线输水管道采用2根DN3600钢管，2根管线平行段中心间距为8m，管道中心线距道路红线2m，管线长度约为27km。管道绝大部分拟采用顶管施工，仅在五号沟泵站和严桥泵站附近有一段管道采用开挖方式。管顶覆土厚度不小于5.4m，对于特殊地段（穿越建筑物或重要道路），视情况适当加大埋设深度。顶管工作井和接收井拟采用沉井、地下连续墙或者SMW工法，根据实际地质地形条件确定，其平面净尺寸分别为约13.0×13.8m和8.0×13.8m，沿顶管方向的长度分别为约13.0m和8m，埋深均约为9.8m。钢管顶进施工采用管径对应的大刀盘土压平衡式顶管机，配备4～6个400t主顶作为主顶设备，现场配备120t履带吊。管道沿线除穿越A20立交和磁浮快速轨道交通高架外，其它一般位于已有道路绿化带内。二、工程地质条件根据上海岩土工程勘察设计研究院有限公司提供的青草沙水源地原水工程严桥支线工程岩土工程勘察报告，拟建输水管道沿线场地40.5m深度范围内地基土属第四纪滨海～河口、滨海～浅海、滨海、沼泽、溺谷、河口～湖泽及河口～滨海相沉积物。主要由粘性土、粉性土及砂土组成，一般呈水平层理分布。根据顶管施工段工程地质剖面图分析，顶管施工主要涉及第② 3层灰色砂质粉土、第③ 1 层灰色淤泥质粉质粘土、第③ 1夹层灰色粘质粉土、第③ 2 层灰色砂质粉土夹淤泥质粉质粘土、第 ④层灰色淤泥质粘土。第③ 1 层及第④层以淤泥质粘性土为主，呈流塑状态，局部夹少量薄层粉砂；而第② 3层、第③ 1夹层及第③ 2 层以粉性土为主，呈松散～稍密状态，局部夹少量粘性土。三、顶管方案 1、顶管现场平面布置 1.1 地面布置在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施，地面指挥监测中心、办公室、仓库、配电间等。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行管理。井顶布置一台120t履带吊车负责钢管及顶铁吊运和井内、地面的吊装工作。现场内另设临时堆场，供管节及半成品、周转材料等堆放，顶管现场考虑一定管节

(完整版)顶管施工技术参数计算

顶管施工技术参数计算一、顶推力计算（1）推力的理论计算： (CJ2~CJ3段) F=F1+F2 其中：F —总推力 Fl 一迎面阻力 F2—顶进阻力 F1＝π/4×D 2×P (D —管外径2.64m P —控制土压力) P ＝Ko ×γ×Ho 式中 Ko —静止土压力系数，一般取0.55 Ho —地面至掘进机中心的厚度，取最大值6.43m γ—土的湿重量，取1.9t/m 3 P ＝0.55×1.9×6.56＝6.8552t/m 2 F1=3.14/4×2.642×6.8552＝37.5t F2＝πD ×f ×L 式中f 一管外表面平均综合摩阻力，取0.85t/m 2 D —管外径2.64m L —顶距，取最大值204.53m F2＝3.14×2.64×0.85×204.53＝1441.15t 因此，总推力F=37.5+1441.53=1479.04t 。（2）钢管顶管传力面允许的最大顶力按下式计算： F ds =φ1φ3φ4γQd f s A p 式中 F ds — 钢管管道允许顶力设计值（KN ） φ1—钢材受压强度折减系数，可取1.00 φ3—钢材脆性系数，可取1.00

φ4—钢管顶管稳定系数，可取0.36：当顶进长度＜300 m 时，穿越土层又均匀时，可取0.45,：本式取0.36 γQd —顶力分项系数，可取1.3 A p —管道的最小有效传力面积（mm 2 ）计算得181127=3.14*13222-3.14*13002 f s —钢材受压强度设计值（N/mm 2）235 N/mm 2 由上式可得钢管顶管传力面允许的最大顶力11787KN,约1202.75t 经计算得知总推力F=1479.04t ，大于钢管顶管传力面允许的最大顶力1202.75t ，顶管时只能用其80%，1202.75×80%=966.2t 。主顶使用四台400t 级油缸，在推进时，每台油缸的最大顶力不得超过962.2t/4=240.5t 。剩余顶力需要中继间来解决。顶进时，当顶力达到中继间设计推力的60%时，即需设置中继间，当顶力达到中继间设计推力的80%时，即需启动中继间，中继间设计推力f 0=1000t 。（20只50t 小千斤顶组成）当估算总顶力大于管节允许顶力设计值或工作井允许顶力设计值时，应设置中继间。（3）设计阶段中继间的数量按下式计算： n =πD 1ｆk (L+50)0.7×ｆ0 -1 式中 n —中继间数量（取整数） D 1—管外径2.644m ｆk —管外表面平均综合摩阻力，取0.85t/m 2 ｆ0—中继间设计允许顶力（KN ）1000t L —顶管长度 204.53m 由上式可得n=1.56,取整数为2个中继间（4）中继间位置布置 1.第一个中继间布置在76.9m 以内

长距离顶管施工中继间的分布

仅供参考[整理] 安全管理文书长距离顶管施工中继间的分布日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共6 页

长距离顶管施工中继间的分布 1中继间的顶力为了留有足够的顶力储备，当顶进的过程中顶力达到中继间顶力的50%时就需要下中继间。中继间油缸的活塞杆直径d=140mm,中继间压力等级为Pmax＝31.5MPa。中继间顶力 F中＝n×Pmax×A（1） =24×31.5×106×π×(0.14/2)2 =11632kN 2顶力计算在普通泥水平衡顶管施工中，顶力计算： F=Fo+πBcτaL（2）式中：F——总顶力（kN）； Fo——初始顶力（kN）； Bc——管外径（m）； τa——管子与土之间的剪切摩阻力（kPa）; L——推进长度（m）初始顶力 Fo＝（Pe+Pw+ΔP）πBc2/4（3）式中：Pe——挖掘面前土压力（根据土质情况计算，现阶段管道的埋深一般不会超过20m，考虑排泥不畅等原因，取Pe＝200kPa）； Pw——地下水的压力（kPa）； ΔP——附加压力（一般为20kPa）；第 2 页共 6 页

（4）式中：——管与土之间的粘着力（kPa）； ——管与土的摩擦系数（）（5）式中：W——每米管子的重力（kN/m）； t——管壁厚度（m）将式（15）、（14）代入（12）经变换位置后得（6）式中：q——管子顶上的垂直均布荷载（kPa）； a——管子法向土压力取值范围，可参见表 q=We+P（7）式中：We——管顶上方的土的垂直荷载（kPa）； P——地面的动荷载（kPa）（现阶段顶管施工的埋深较深，地面的动荷载可以忽略，即取p＝0）（8）r——土的容重 c——土的内聚力（kPa）； Be——管顶土的扰动宽度（m） Ce——土的太沙基荷载系数（土的有效高度） (9) 式中：K——土的太沙基侧向土压力系数（K=1）；μ——土的摩擦系数（μ＝tgφ） (10) 式中：Bt——挖掘的直径（m）；Bt=Bc+0.1 在一般的泥水平衡顶管所适应的土质中，根据经验a与C′的取值第 3 页共 6 页

给排水施工中的长距离顶管施工技术

给排水施工中的长距离顶管施工技术发表时间：2017-11-21T11:17:48.893Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第17期作者：蔡伊俊 [导读] 市政工程建设施工是城市建设当中的重要部分，只有加强市政工程建设，才能真正有利于城市居民的日常生活，保障城市可持续发展。上海城投水务（集团）有限公司供水分公司闵行供水管理所，上海201109 摘要：给排水工程是城市基础设施系统的重要组成元素，若想保证给排水处理的高效性，必须严格控制给排水施工质量，将长距离顶管施工技术应用到给排水施工之中，强化对各项技术要素的管控，以降低技术风险。开展给排水施工中长距离顶管施工技术时，必须重视施工质量，以保证城市的稳定运转，科学设定施工标准，及时处理好环境污染与破坏问题，及时为给排水工程施工提供条件。为此，本文就给排水施工中的长距离顶管施工技术开展了分析与探究。关键词：给排水施工；长距离；顶管；施工技术引言在科学技术日益飞速发展的今天,城市居民水平也在逐步的提高,人们从过去的物质生活追求逐步的上升为精神物质的双重追求,各种市政工程和基础设施作为人们生活中不可缺少的重要部分,受到人们的广泛关注。城市地下管道改造已成为当前城市化发展的主流。更是各种城市基础设施施工和应用的关键。 1长距离顶管技术在城市给排水施工中的应用价值给排水工程为城市生产、生活用水提供了重要的支持，并在排污、防洪等方面发挥着重要的职能，同时对于城市建设与环境保护有着良好的协调作用，对于经济发展和社会进步有着积极的促进作用。如何提高城市给排水施工质量，需要针对施工过程中存在的相关问题，采取有效的措施给予解决。 2城市给排水工作的现状作为城市现代化发展的主要构成成分，市政给排水施工质量的优劣直接影响着城市经济社发展，通过进一步完善市政给排水体系，可最大限度满足人们日益增长的物质文化需求，还能起到保护环境、维持生态平衡的作用。但我国城市给排水施工目前还存在许多问题，例如：（1）排水设施如同摆设，无法充分发挥其原有功能；（2）排水系统存有缺陷；（3）养护及维修等环节排水管道或其他设备施工不到位。因此，由现阶段实际情况分析，还需加大我国城市工程建设力度，不断提升给排水工程管制力度，保证给排水工程施工设计方案合理化，并充分引入新技术、新设备，以此提升给排水工程施工整体质量。 3市政给排水施工中长距离顶管施工技术的实际应用近日，某市区道路市政工程开始施工。工程的长度以及宽度分别为440.77m和18m。对雨水管网进行安装，安装完成后将与下游道路排水管道相连，形成完整的排水体系。为了提升给排水施工质量和效率，施工技术人员经过全面勘察，决定综合应用非开挖顶管施工技术、顶管施工技术、水平螺旋钻进施工技术，并加大对通风系统的建设力度，从而从根本上提升工程质量，并构建安全的施工环境，加大对施工人员的保护力度。 3.1非开挖顶管施工技术的应用我国在积极进行市政工程建设的过程中，为了提升给排水施工质量和效率，不断进行了长距离顶管施工技术的创新，非开挖顶管施工技术就是在这种情况下产生并得到广泛应用的。目前，该技术的合理应用，呈现出了良好的经济性以及较高的施工效率。在实际施工中，非开挖施工方式以灰浆喷射衬层法为主。尽管该技术拥有种种优势，也已经引起了相关施工部门的高度关注，但是针对该技术的理论研究和具体应用方法的研究还相对较少，目前，我国市政给排水施工规模不断增加，这就要求相关研究人员必须加大对该技术的深入研究力度，相关研究应围绕地表施工这一中心，同时，该技术使用中不是完全不挖沟，而是应当开挖工作沟。现阶段，传统的开挖施工技术已经逐渐被非开挖顶管施工技术所取代，在对非开挖技术进行使用的过程中，传统技术会对该技术产生一定程度的限制性，如果没有进行合理的处理，将导致严重的偏差产生于工程建设中，导致工程无法顺利完工，因此，施工人员必须从市政给排水工程实际出发，对合理使用非开挖顶管施工技术，将其价值充分发挥出来。同时，非开挖顶管施工技术运行过程中的原理、方式等都必须得到施工人员的全面掌握，只有这样，才可以在实际施工中提升对该技术的利用效率，高效展开市政给排水施工，保证工程质量。值得注意的是，必须合理的设计管道才能够提升非开挖顶管施工技术的利用率，从而提升敷设管线的质量，工作人员在发现管线存在质量问题时，应对其及时进行更换，为保证长距离顶管施工技术在市政给排水建设工程中的合理应用奠定良好的基础。 3.2顶管施工技术的应用在市政给排水工程建设中，如果需要进行顶进钢套管施工，通常需要对顶管施工技术进行应用，该技术应用中，可以确保其他公共管道长期处于稳定的运行状态下，并且，实际施工中也应当在地表设置两个基坑井，在井中放置钢管，这样一来，机械将通过千斤顶这一重要媒介开始向顶部推进。并且，必须对出口进行预留，只有这样才能够提升工作井设置的科学性，确保紧密的联系产生于接收井与土层之间，在此基础上形成的管道施工管理流程更加完善。 3.3水平螺旋钻进施工技术的应用在市政给排水施工中，最常见的施工技术之一就是水平螺旋钻进技术，该技术指的是钢管在从工作井中向预留井推进的时候，需要对水平螺旋钻杆进行充分的应用。目前，我国在市政给排水施工中，对该技术的使用已经构建了相对健全的管理制度，能够确保实际施工中该技术的合理应用，地表受到干扰的程度也将被降低，施工现场的环境受到破坏的影响也有所减少。值得注意的是，必须在小孔径钢筋混凝土排水管道施工中才能够对水平螺旋钻进施工技术进行充分的应用，而技术使用的难点在于操作人员对方向的控制难度较高，因此，一定的偏差很容易在施工中产生，这就要求施工人员加大对该技术的控制力度，并努力实现创新，才能够为减少误差、提升市政给排水工程质量奠定良好的基础。 3.4通风系统的应用在市政给排水施工中使用长距离顶管施工技术，保证通风是关键措施之一，由于施工距离相对较长，因此氧气不足是施工人员需要面

顶管施工技术方案

顶管工程施工技术方案本工程属污水整治项目，在穿越段或无条件大开挖的管段采用顶管施工。全线污水主管均采用钢筋混凝土管。工作井和接收井均采用钢筋混凝土井，一般工作井采钢板 2

出工作井、接收井中心位置和管线位置，并在场区位置附近引水准点，设置测量基准线。 3、基坑开挖 1.2 4 度的 5 因沉井一次下沉，井位土层性质较差，故需做砼垫层基础。施工中砂垫层采用粗砂，含泥且掺加48%13-15mm碎石，充分拌匀后分两层夯实。 6、立模扎筋

立模顺序：立内模→绑扎钢筋→立外模，一节沉井内模一次立好，扎筋后，再分次立外模。本工程沉井模板采用组合钢模，局部采用木模板（厚度3cm），支撑采用Φ6cm 1m， 7 ，8、沉井下沉根据地质资料表明沉井位置处土质差，以高压缩性淤泥质粘土和淤泥为主，且地下水位较高，当垫层砼基础挖除后，井体可能突沉，甚至发生倾斜。为此在外井壁与土之间灌级配碎石以控制沉井下沉，随沉随垫，当需要挖土下沉时，遵循挖土方

法，以期均匀下沉防止倾斜，其次在下沉过程中做好各种记录，发生倾斜、位移，及时纠正，当沉至离设计标高约1米时，停止挖土下沉，请有关人员观察、测定。本沉井为排水下沉，鉴于本沉井处地下水位较高，为加强排水效果，施工中设置集水坑排水，以降低地下水位。 9 1m 10 （二）、顶管施工本方案按机顶法考虑。 1、工具管选型

根据该工程的特点选用工具应具备以下性能：（1）、防止路基下沉工具管能有效地阻止开挖面坍塌，防止地面下沉。（2） 2 （1）（2）（3） 3、顶力计算（1）、根据设计顶力预控在4000KN。（2）、理论计算

长距离顶管施工中的问题与解决策略分析

长距离顶管施工中的问题与解决策略分析发表时间：2019-03-01T14:24:13.500Z 来源：《建筑细部》2018年第16期作者：陈福建 [导读] 在长距离顶管施工阶段，由于环境、管径、顶进机械、施工技术等多方面因素的影响，在长距离顶管施工过程中极易出现一些风险故障。中国水利水电第十一工程局有限公司河南郑州 450001 摘要：在长距离顶管施工阶段，由于环境、管径、顶进机械、施工技术等多方面因素的影响，在长距离顶管施工过程中极易出现一些风险故障。因此，本文以某工程为例，介绍了长距离顶管施工原理，阐述了长距离顶管基础施工方法，分析了长距离顶管施工中常见问题。并提出了几点针对性解决措施，以期为长距离顶管施工效益提升提供有效的借鉴。关键词：长距离；顶管；工作井前言：XX清水管道穿越XX江，管道施工采用顶管推进法，为长距离大口径顶管施工。XX顶管顶进工程最高日设计流量为 19*104m3/d，压力流输送管道设计压力为0.58MPa，采用外径为2018mm、1987mm，壁厚为25mm钢管，管道长度为890m。管道中心标准高度为-8.8m~-24.8m。工程东西两端以沉井为主要连接渠道，沉井制作高度为16.9m。其中东侧沉井为顶管接收井，接收井内径为 8.8m，外径为11.9m，井底标准高度为-30.8m，制作高度为32.56m。本文对该工程顶管顶进施工问题及优化措施进行了简单的分析，具体如下：一、长距离顶管施工原理概述长距离顶管施工主要是在顶管驱动下，利用土压平衡顶管设备，对土层进行处理。在土压平衡顶管设备应用过程中，工作井内油缸为主要动力设备。其可对顶管设备提供较大的推进力。通过顶管推进期间设备、土层阻力相关作用，可促使土层盘旋运动[1]。随后利用土压平衡顶管设备中大刀片，可将盘旋土层卷出，以达到土体降压、控温的作用。在这个基础上，利用机器将土层由地下传送至地上，可完成整体管道施工工序。二、长距离顶管施工中的问题及原因 2.1长距离顶管顶力不足长距离顶管顶力与其顶进长度成正相关。由于管道强度的约束，顶管顶进长度并不能无限制增加。这种情况下，普通长距离顶管施工过程中，就需要在管道尾部施加一定顶力。由于管道强度对顶管顶力施加具有一定影响。再加上土层阻力的限制，在长距离顶管施工过程中，极易出现长距离顶管顶力不足的情况。 2.2长距离顶管顶进方向失控顶管施工中管轴线多为直线、曲线形式。在实际施工作业中，长距离顶管需沿规定管轴线走向进行顶进作业。由于地下土层环境的复杂性，极易导致推力合力作用点高于或低于后座被动土层压力作用点，进而导致长距离顶管顶进方向失控问题发生。而顶进方向失控问题的出现，不仅会影响管道正常构型，而且会增加顶管顶进压力。甚至影响整体施工过程顺利进行。 2.3进洞口旋喷桩断桩 2017年05月25日，在施工过程中，XX工程进洞口高压旋喷桩施工期间，由于电力短路，导致正在旋喷加固施工的6根钻杆长达9.8m 断裂在加固土体中。断杆底部距离地面为28.6m，与工具头进洞口位置距离较近。在初步处理之后，XX工程高压旋喷桩断桩位置出现了严重的涌水涌砂现象，随后进洞口地层出现了塌方情况。 2.4长距离顶管施工塌方塌方问题大多发生于地下水位高于标准限度土层，或软土地基位置。塌方问题除进洞口旋喷桩断桩之外，还包括顶管工作坑后座可承受最大推力反作用力过大，顶管顶进力不均匀等因素。塌方问题的出现，不仅会影响长距离顶管顶进方向控制效果，而且会破坏管道受力均衡性，最终危害地层上方建筑物稳定性。三、长距离顶管基础施工方法 3.1长距离顶管设计方法长距离顶管设计阶段，主要设计模块为施工单位选择、设备配置、施工风险预控等。首先，在长距离施工施工单位选择模块，长距离顶管建设方可在设计前期，全面收集国内外相关行业顶管工程实例，分析我国现有施工企业工程经验。结合区域地质勘察方案，汇总不同地层顶工艺技术适应能力。优先选择实力较强的干线岩石顶管施工单位，或者擅长土顶管施工的单位。如中交二航局、天津华水公司等[2]。其次，设备是长距离顶管施工过程顺利开展的前提。因此，相关建设方可依据施工质量要求，评估相关施工单位内部设备性能。依据XX长距离顶管施工工程地质条件，可选择泥水平衡顶管机作为主要施工设备。常用的泥水平衡顶管机主要为NSD系列、NPD系列、国产DBNP系列等。在泥水平衡顶管机确定之后，依据具体地质条件及顶进水压，需选择合理的刀具布置形式及开口率。应用频率较高的顶管机刀盘主要为挡板式刀盘、岩层切削刀盘、车轮式刀盘等。其中挡板式刀盘切削刀盘前部大多处于闭合状态，对岩土层具有一定筛分作用。适用于粒径较大的石块切削；岩层切削刀盘外部为圆锥性适用于粒径较大的岩层切削；车轮式刀盘前部切削断面多处于敞开状态，适用于土层压力稳定性较高，或者泥水平衡顶管设备。铲刮式切削、刀盘旋转式切削为刀盘破损主要形式。在实际刀盘切削方式选择过程中，相关人员可综合分析地层土层、强度等因素，选择合理的切削方式。需要注意的是，若长距离顶管顶进地质复杂程度较高，为避免刀盘、刀具磨损对顶管顶进效率影响，需每间隔50-70m，更换一次刀具。最后，从理论层面进行分析，长距离顶管施工方法具有普适性。但是在实际长距离顶管施工阶段，由于中标价格、工期、地质勘察、设备性能、施工经验等多种因素的影响，在施工设计阶段并不能涵盖全部风险因素。因此，在长距离顶管施工设计阶段，相关人员可预先设置风险识别机制，全面分析长距离顶管施工期间风险因素。并制定具体风险防控措施，以降低不稳定风险因素对长距离顶管施工作业顺

关于泥水平衡顶管施工技术研究

关于泥水平衡顶管施工技术研究刘卫中铁十八局集团轨道交通工程有限公司519000 摘要：泥水平衡顶管施工技术可以在保证质量的前提下缩短工期。在小直径顶管和土体地下水位较高时，该技术更显出优势。关键词：泥水平衡；顶管施工；技术 1.泥水平衡顶管简介 1.1工作性能用泥水压力来对管周水压力和土压力进行平衡，就是施工理论基点。这个施工的技术特点有如下几点： 1.1.1对于挖掘面的稳定可以有效的进行保持，扰动管周土比较小，对地面沉降的控制有很大的帮助； 1.1.2纠偏可以在上、下、左、右进行，施工的精度很高，纠偏角最大在 2.5%； 1.1.3它比较起其他类型的顶管，有比较小的施工总推力，更加突出的是在粘土层，因此，长距离顶管是很适合的； 1.1.4作业环境在工作坑内比较好，也会有比较安全的作业，机头前端刀盘切削土体，通过搅拌装置，把土体搅拌成泥浆，利用进、排水系统，把泥浆输送到地面泥浆罐内，它用泥水管道完成弃土工作，不存在吊土、搬运土方等作业，它在大气常压下作业，无气压顶管带来危及作业人员健康的问题； 1.1.5连续进行作业，进度快，顶进速度达12cm/min； 1.1.6有简单的维修保养使用，很小的噪音以及震动。 1.2适用范围 1.2.1在软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土中都能够适用，土质的适用范围比较广，破碎土体的能力比较强，在破碎大粒径土体中也很适用，特别能适用在地下水压力很高并且范围较大的时候。另外，不需要在复杂地质情况对辅助措施进行增加。 1.2.2适用小口径顶管施工，一般在管径小于1350mm时采用。普通小口径顶管机因内部空间狭小，不适宜人员进机内工作。泥水平衡顶管在地面遥控操作，克服了上述弊端，还可提高施工质量。 1.3NP1000型泥水平衡顶管机 NP1000型泥水平衡顶管机的基本情况如下： 1.3.1地面操作系统在施工中被采用，因为其安全、直观、方便、结构紧凑； 1.3.2土体经过切削系统、搅拌系统，通过进排水装置拌和后由输泥管输送到地面。 2.泥水平衡顶管机工作基理通过对泥水仓的送、排泥水量的改变以及排土量需要顶进速度来进行控制，使泥水仓内有稳定的泥水压力值。并且在设定的范围内进行控制，以达到稳定的开挖面和周边土体，这就是工作基理。 2.1泥水平衡功能泥水平衡输送系统有如下三项功能： 2.1.1对于管周土体和地下水压力的平衡，要通过泥水压力来进行，以保证开挖面的稳

钢筋混凝土顶管施工方案

顶管一顶管穿越施工方案顶管施工工艺流程 1. 测量放线依据设计施工图纸及控制桩点，用全站仪测量放出穿越管道的轴线、用地边界线及发送坑、接受坑的位置、尺寸线，撒白灰线进行标识。 2. 作业坑开挖、制做及沉井测量放线后，作业坑开挖作业坑深度根据穿越处管道设计管底标高确定。人工配合单斗挖掘机进行发送坑开挖，每开挖1.0m深度后，采取混凝土支护，直至开挖到设计套管管底标高下0.1m ─0.8m深处，底层浇筑顶管用混凝土靠背或放置钢靠背。坑底先敷设200mm─500mm厚的碎石，再浇注200mm─300mm厚的C25钢筋混凝土，坑底浇筑500mm集水坑一个。如通过勘探，发现开挖处有管道、电缆等隐蔽物，得到主管部门的认可并进行必要保护后，方能开挖。工作井下沉时四周要平衡，发生倾斜时要及时纠正，抽木垫时间要一致，每挖500㎜下沉一次。

将第二管节与首节按照规范要求连接，合格后再依次顶进。每一根管子顶进后，人工继续在管子前端掏土，如此循序渐进，在顶管过程中，辅以纠偏、纠扭措施，直至顶入满足设计要求，完成顶管作业。顶管过程中，每顶进200cm左右就要对顶管中线、高程进行检测，施工中采用全站仪控向，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取纠偏措施调整过来。每次纠偏角度不宜过大，可根据顶进长度和土质情况来确定，一般可在1cm—10cm之间选择。另外要严格控制纠偏油泵的压力，不使油泵压力升得过快，纠偏结束后要锁紧螺旋定位器。 5. 纠偏、纠扭调整措施纠偏是指工具管偏离设计轴线后，利用纠偏油缸或套管前端加管锲，改变管端的方向，减少管线偏差的过程。由于钢筋混凝土套管是分段进行的，段与段之间是柔性连接，不传递弯矩，因此纠偏必须遵循以下规律：纠偏在顶进过程中进行，静态的纠偏会对管线产生不利的影响；钢筋砼纠偏比较灵敏，纠偏角度不宜过大，避免造成较大的弯曲；第一段管