管道顶管施工与明挖施工技术经济比较分析

合集下载

明挖隧道与顶管隧道施工风险与控制

明挖隧道与顶管隧道施工风险与控制一、明挖隧道施工风险1.明挖隧道施工工艺与流程在地面建筑较少、地表干扰较少的地区修建浅埋的地下工程一般采用明挖法。

明挖法的施工难度较小，施工质量容易得到保证，造价低，工期短，因此在早期的地下工程中应用较多。

目前在国内外修建的地下工程中，明挖法主要用于修建郊区的地下建筑和大型浅埋的地下建筑物，而且逐渐演变成明挖和盖挖相结合的施工方法。

总体来说，明挖法仍是地下工程建设的常用施工方法。

明挖法的施工工艺流程：施工准备（围蔽、管线迁改等）→钢板桩及地基加固（如有）施工→土方开挖及支撑体系施工→基底验收→不合格（采用换填等措施加固）/合格→垫层、接地系统施工→底板防水层及保护层施工→底板钢筋混凝土施工→底板两侧回填及第二道支撑拆除→侧墙及顶板钢筋混凝土施工→侧墙、顶板防水层及保护层施工→墙两侧及顶部回填至支撑下施工→第一道支撑拆除→继续回填并拔出钢板桩→桩孔处理并恢复路面。

2.明挖隧道施工风险辨识（1）围护结构施工风险辨识。

①地下连续墙施工风险辨识。

一般来说，地下连续墙的失效概率相对较小，但地质状况越复杂，开挖深度越大，墙体厚度越大，地下连续墙的施工风险也越大。

②SMW（soil mixing wall，新型水泥土搅拌桩墙）工法施工风险辨识。

SMW 工法是用水泥土搅拌桩内插H型钢作围护墙，该围护体系兼具挡土和抗渗作用，待内部结构施工完成后，可视情况回收H型钢，故工程造价较低。

以上海地区的实践经验为例，SMW工法一般可用于开挖深度小于10 m的通道、风道等附属结构。

③水泥搅拌桩施工风险辨识。

一般认为水泥搅拌桩在含有伊利石、氯化物和水铝英石等矿物的黏性土及有机质含量高、pH值较低的黏性土中加固效果较差；在含有沼气的淤泥质土层中有引发沼气爆炸的可能性。

在采用水泥搅拌桩法施工的过程中，可能遇到的风险事故有：存在地下障碍物、沼气，导轨及定位卡位置偏差，桩孔位置偏差，搅拌机失稳倾覆，搅拌钻杆折断，桩体咬合不好、出现漏桩，桩体夹泥、夹砂、断桩，桩体水泥土强度达不到设计要求，渗漏水，施工冷缝，等等。

浅议市政顶管施工技术要点及应用

浅议市政顶管施工技术要点及应用摘要：近年来，随着我国城市经济的不断发展，城市城下建设项目日益越多，顶管施工技术也不断地创新，在市政管网建设中，由于顶管技术有效地降低对附近城市构筑物和道路、管网的影响，同时也具有安全、环保、高效、经济的效果，所以在市政工程建设中得到了广泛的应用。

文章主要介绍了顶管施工的特点，从而针对顶管技术在市政工程的应用中进行了分析与探讨。

关键词：市政工程顶管施工技术应用顶管施工技术占地面积少，与同管径的明挖施工相比可节约用地，在地下施工，对地面活动影响较小，施工控制严格可保证交通畅通，日常活动正常；在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量，节约资金和时间，降低工程造价。

因此，对于顶管施工技术进行探讨具有重要的意义及参考价值。

1 顶管施工的特点及优点（1）施工面由线缩成点，占地面积小；地面活动不受施工影响，对交通干扰小。

（2）噪音和震动低，城市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有管线及构筑物的使用。

（3）可以在很深的地下或水下敷设管道，不需要开挖面层，就可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物，减少沿线的拆迁工作量，降低工程造价。

2 顶管技术在市政工程中的应用2.1 适用范围（1）在城市中心地区，或商业繁华街道，以及城市建设中遇到无法迁移或不能实施大型开挖的文物古迹遗址等特殊地段，对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时。

一般是采用管径中￠80~￠600mm 的地下埋管工程可使用顶管法施工。

（2）在敷设城市污水管道直径大于￠600mm 时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基础时，可使用顶管法施工作业。

2.2 顶管技术在市政管网中的应用（1）旧城改造过程中，由于多年形成的各种管网相互交错，很多管线地下位置不明，原始资料丢失或不全等因素，市政管网铺设时无法对地面进行有效开挖。

（2）城市架空线路遇交通干线繁华街道文物古迹，铁路或江河阻截，需转入地下过渡。

管道顶管施工与明挖施工技术经济比较分析

管道顶管施工与明挖施工技术经济比较分析作者：赵琦来源：《中国科技博览》2013年第14期[摘要]目前随着非开挖技术日益得到社会的认同与重视，所以顶管工程出现了方兴未艾的局面。

在管道工程实践中明挖施工与顶管施工都各具千秋，在进行抉择施工方案时，究竟采取何方案常常困扰着工程技术人员。

本文综合两种施工工艺的优缺点并就其经济性进行对比分析，得出有益的结论，可供工程技术人员决策。

[关键词]顶管明挖施工方案中图分类号：TV523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0033-020 前言随着城市建设的发展，自来水、煤气、污水、电力、电讯等管道施工越来越多。

在目前的技术条件下，管道施工可以采用明挖技术与非开挖技术。

在一些受地下、地表建（构）筑（如河流、高速公路、地表建筑物、地下旧基础等）以及临近建（构）筑物限制的条件下，可能必须采取非开挖技术或必须采取明挖技术。

在较多的情况下，对于一些管道工程采取非开挖技术或明挖技术在技术上讲都可行，但是作为工程需要作技术经济比较，选取性价比较好的管道施工技术无疑是明智的。

1 顶管与明挖施工技术对比分析1.1 理论对比分析顶管工程涉及到顶管推力计算理论、后背墙土压力理论与工作井或接收井基坑稳定理论。

目前在顶管推力计算中有两类计算理论，一是在采用顶管施工时管道所处的土层为稳定土层且厚度较大时，作用于管道上的土压力仅是其上部分高度的土柱重，即考虑土拱效应。

此土柱的高度一般按照普罗托季扬宽诺夫公式或太沙基公式即隧道土压力公式计算。

管道顶部以上覆盖土层的厚度超过一定值时，作用于管道上的土压力计及此定值高度的土柱重。

二是不考虑土拱效应的理论，即对于不稳定土层，计算时土压力按照覆盖层的全部厚度计算。

值得指出的是按照全部厚度计算时得到的结果对具有稳定性土层而言结果偏大。

有关文献对其进行了详细的介绍[1]后背墙土压力理论主要采用被动土压力理论验算后背墙在最大推力作用下，后背墙的稳定性。

市政工程顶管施工技术分析

市政工程顶管施工技术分析摘要：顶管技术被广泛应用于各种道路管道纵横交错的施工，在穿过现有道路和管线以及旧城区雨污水管道升级改造中不断扩展，逐渐形成了微型顶管、浅覆盖层顶管、小半径曲线顶管、长距离顶管一系列具有代表性的施工技术。

采用式掘进顶管施工，可以有效地解决明挖法遇到的开挖施工困难、人员车辆疏导难等问题。

特别是在横穿复杂道路、交通路口繁忙、地面管线错综复杂的路段，顶管技术可以在不影响路面人员、车辆及周边建筑的条件下，快速、高效、安全地进行施工。

关键词：市政工程；顶管施工技术；应用分析引言顶管施工与盾构施工的基本原理具有一定的相似性，都是在盾构施工的基础上发展起来并通过泥水来进行护壁的。

采用顶管法进行施工，要使开挖面保持相对稳定，不发生坍塌，就必须将具有一定黏土量且具有一定相对密度的泥浆，通过给它施加一定压力，注入到泥水舱。

在压力作用下泥浆不停地向周围土体内部进行渗透，慢慢地会在开挖面形成一层具有一定厚度的泥浆膜。

这层泥浆膜可以阻止泥水继续向土体更深处扩散渗透，利用泥水的压力来平衡；保证地下施工时地下水压力和土压力，从而确保开挖面不坍塌。

1市政工程顶管技术的特点1.1安全、高效、造价低的特点随着我国城市改造项目的逐步推进，老城区改造政策的提出与实行。

在基础公共设施建设中，为了减少开挖带来的影响，顶管技术广泛应用到实际的建设中。

此种技术具有高效、安全及造价低等特点，且施工人员的要求相对较低，实施困难程度较小。

1.2对周围环境的影响较小的特点在城市的建设环境中，在商业较为繁华或者一些居住人群密集的区域，建筑物的分布也较为密集，地下铺设的管道与线路众多。

采用常规的施工办法，施工难度也会相应地提升，而此种施工手段，能够合理地选择管道线路，及时避开其他管道的冲突，减少各线路之间的干扰，降低对原有公共基础建设的破坏。

2市政工程顶管法施工工艺要点某市政工程需要敷设直径0.6~1.0m的截污管及污水检查井，截污管全长近1.2km，工作井沉井由甲方施工制作，起始井管内底标高-2.836m，全段坡度为0.75‰，终点管内底标高-3.826m，管材内径Φ1000mm，采用Ⅲ级“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。

市政给排水工程中顶管施工技术要点与质量控制张坤

市政给排水工程中顶管施工技术要点与质量控制张坤发布时间：2023-06-28T09:45:12.356Z 来源：《工程建设标准化》2023年8期作者：张坤[导读] 伴随着当前国内社会经济水平的持续提升，市政工程建设的重要性越来越突出，其中以市政给排水工程建设工作最为关键，因为它同社会大众日常生活之间联系的紧密性非常明显。

市政给排水工程传统的施工技术，因为施工要求变得越来越高，因此很难适用到全新的施工环境中，为了能够更为全面的满足给排水工程实施的要求，因此也就应当采用更为全新的技术，如此顶管施工技术也就表现出来。

本文在后续的内容研究过程中，将会对此项技术的要点以及质量控制措施展开进一步分析，进而为专业人员提供帮助。

西安市建设工程质量安全监督站陕西西安 710054摘要：伴随着当前国内社会经济水平的持续提升，市政工程建设的重要性越来越突出，其中以市政给排水工程建设工作最为关键，因为它同社会大众日常生活之间联系的紧密性非常明显。

本文在后续的内容研究过程中，将会对此项技术的要点以及质量控制措施展开进一步分析，进而为专业人员提供帮助。

关键词：市政给排水工程；顶管施工；技术要点；质量控制目前国内市场规划以及建设工作，往往都会注重展开地下铺设各种功能、直径不同的管道，为了不破坏施工现场周围的环境，那么需要切实的减少对车辆、行人出行的不良化影响，顶管施工技术在地下管道网络中，必定能够获得更为广泛化的应用。

同传统的挖沟埋管方式展开比较可知，此项技术并不需要开挖，所以也就具有显著的优势，在运用中能够产生较大的作用。

一、关于顶管施工技术的概念以及优越性分析首先分析顶管施工技术概念。

顶管施工技术，是一种运用到施工中非挖掘进式管道铺设施工技术，该项技术具有噪音小、施工场地小以及对周围环境影响小等优势。

市政管道工程中顶管施工设计与应用要点

Engineering Design | 工程设计 |·225·2020年第11期作者简介：张月梅，女，硕士，高级工程师，研究方向：市政道桥。

市政管道工程中顶管施工设计与应用要点张月梅（昆明市政工程设计科学研究院有限公司，云南昆明 650228）摘要：地下管线在市政工程中发挥着重要的作用，如给水、排水、供能等，为城市居民提供了便捷、舒适的生活。

目前，在市政管道工程中比较常用的技术是顶管法，该方法避免了城市地下管线施工中对地表的影响，能以较快的施工速度和较低的工程投入完成在不允许采取明挖施工的城区地下管线施工。

文章以南窑村实际工程项目为研究对象，分析了顶管法的设计与应用，以供参考。

关键词：市政工程；顶管技术；管道工程中图分类号：TU99 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）11-0225-02近年来，随着经济发展和城镇化进程推进，城市规模逐年扩张，导致部分位置市政设施建设速度滞后，甚至并未根据城市发展进行配套建设升级，从而导致在城市运行过程中产生由于市政基础设施落后造成的各种问题，如城市排水不良、交通拥挤等，并且对后期市政基础设施的改建升级工作造成一定的难度。

在城市发展中由于城市建筑需要，排水设施位置设置不合理，在城区发展中影响其他建筑的建设开工和城市用地的合理开发。

而地下设施的改建升级通常需要对地面建设物进行改迁，将地面开挖进行地下排水管线的敷设施工，在此过程中拆迁、改移费用将会导致城市管线改建升级工程的成本提高。

为了控制工程成本，顶管施工技术被引入城市地下排水管道的施工中，即通过不拆迁地面建筑和管线，在地面以下仅将部分顶进管道顶进线路上的地下管线进行改移，以暗挖顶进的形式施工地下排水管道。

该技术自实施以来，以降低工程成本、节约工程拆迁改移投入、减小对地面交通的影响等优势成为近年城市地下管道施工的热门工法。

文章以昆明南窑村地下排水管线顶管工程为研究对象，通过对该工程项目的工程地质研究，分析顶管法设计中的参数选取和方案确定，旨在为类似工程项目的设计提供参考。

市政深埋排水管顶管施工法和开槽施工法比较分析

市政深埋排水管顶管施工法和开槽施工法比较分析摘要：随着城市建设的发展，深埋排水管顶管施工法占市政深埋排水管道施工的比例加大，本文通过工程实例和作者的工作及体会就顶管施工法和开槽施工法进行比较分析，供同行作参考。

关键词：排水管，顶管施工法，开槽施工法比较分析中图分类号:TU99文献标识码：A引言市政排水工程是城市基础设施工程，为了保证排水工程的质量，选择管道的施工方式是十分重要的。

顶管施工在市政工程排水方面，尤其是一些深覆土大管径的管道工程和交通拥挤的城市相关改造工程施工中占据着举足轻重的地位。

开槽埋管是目前管道铺设较常用的方法，一般适用于地层较稳定的无障碍地区，在排水管网铺设中也占有很重要的地位。

我单位承建的柳州市白云支渠维修工程位于旧城区，新建排水干渠途经燎原路与白云路交叉口以东（白云路段）及交叉口以北（燎原路段），从燎原路B0+019（P1）至白云路B0+345（P11），全长322米，DN2400钢筋砼排水管，管道全线平均埋深7.2米，工程总投资计划约为362.6万元，该段白云路与燎原路车流量较大，道路狭窄，道路两侧有已建好的建筑群体，为不影响原有道路的正常运行，避免再破坏其他已建成管线，故安排B0+019(P1)-B0+204(P7)段为开槽施工，B0+204（P7）-B0+345（P11）段为顶管施工。

本文结合该工程的实际情况对深埋排水管顶管施工法和开槽施工法进行分析比较一、施工方法1、顶管施工法顶管施工法是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，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，按设计的坡度将管子顶入指定的位置上，并将管道内的土方运出，当一节管子完成顶入土层之后，继续进行第二节管子顶进，以此类推完成余下其他管道施工工作。

2、开槽施工法一般工序是，在定线测量完后，开始动工挖沟槽，同时做好支护。

当挖到设计标高附近后采用人工配合，同时勘测地基。

对承载力不符合设计要求的区域要进行处理，确保地基承载力符合要求。

复杂地况下矩形顶管施工技术

复杂地况下矩形顶管施工技术摘要：随着城市的不断发展,地铁的建设数量也随之增加。

而地铁施工占道带来的交通拥堵严重增加了交通压力，影响了市民的正常交通需求。

地铁出入口施工需要跨越城市主干道，对交通的影响会更严重。

出入口通道采用矩形顶管施工的出现，可以很好的解决这一问题。

本文以南宁地铁5号线江南公园站C号出入口过街通道施工为例，对矩形顶管施工所面临的风险进行分析，并针对风险制定了相应的施工方案，从而解决城市地铁建设带来的交通压力，并为后续类似工程提供参考依据。

关键词：地下水、粉细砂层、顶管施工1.前言地铁出入口施工通常采用的方法有明挖支护施工、矿山暗挖法施工及矩形顶管三种方式。

采用明挖法施工需要迁改的管线多、占用主干道，不仅费用高，还影响交通；采用矿山法施工，施工范围内主要是粉细砂层，不仅结构埋深浅，且地表重载车辆多，施工风险极大；根据工程情况采用矩形顶管施工工艺，不用围封堵市道路，只需要占用道路以外的场地，对交通影响小，且无需迁改管线，施工周期短，费用低。

不同区域有着不同的地质、水文条件，因此采用矩形顶管施工面临的问题也不尽相同。

一般在设计阶段会对施工风险采取措施，但是由于现场条件变化导致原设计措施无法实施，需根据实际情况制定新的的解决方案。

本文案例就出现了这类问题，原设计的始发端旋喷桩加固措施无法施工，给顶管始发带来了很大的难度，项目根据现场地质、水文条件，制定了真空降水措施，有效的解决了粉细砂层顶管掌子面塌方难题。

2.工程概况2.1 C号出入口概况江南公园站是南宁轨道交通5号线一期工程从南到北的第4个站，站位位于壮锦大道与高棠路交叉口西侧。

C号出入口位于壮锦大道与高棠路交叉口东南侧，出入口过街段采用矩形顶管施工。

过街顶管段主体结构长43.5m，顶管段顶板覆土厚度约6m，长度为43.5m，顶管尺寸为6.9mx4.9m（外径尺寸），壁厚500mm，1.5m一环。

始发端、接收端5m范围内采用高压旋喷桩注浆加固。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

管道顶管施工与明挖施工技术经济比较分析
[摘要]目前随着非开挖技术日益得到社会的认同与重视，所以顶管工程出现了方兴未艾的局面。

在管道工程实践中明挖施工与顶管施工都各具千秋，在进行抉择施工方案时，究竟采取何方案常常困扰着工程技术人员。

本文综合两种施工工艺的优缺点并就其经济性进行对比分析，得出有益的结论，可供工程技术人员决策。

[关键词]顶管明挖施工方案
中图分类号：tv523 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）14-0033-02
0 前言
随着城市建设的发展，自来水、煤气、污水、电力、电讯等管道施工越来越多。

在目前的技术条件下，管道施工可以采用明挖技术与非开挖技术。

1 顶管与明挖施工技术对比分析
1.1 理论对比分析
顶管工程涉及到顶管推力计算理论、后背墙土压力理论与工作井或接收井基坑稳定理论。

此土柱的高度一般按照普罗托季扬宽诺夫公式或太沙基公式即隧道土压力公式计算。

管道顶部以上覆盖土层的厚度超过一定值时，作用于管道上的土压力计及此定值高度的土柱重。

二是不考虑土拱效应的理论，即对于不稳定土层，计算时土压力按照覆盖层的全部厚度计算。

值得指出的是按照全部厚度计算时得到的结果对具有稳定性土层而言结果
偏大。

有关文献对其进行了详细的介绍[1]
后背墙土压力理论主要采用被动土压力理论验算后背墙在最大
推力作用下，后背墙的稳定性。

若后背墙不满足稳定要求，提出采取的加固措施或降低总顶力的措施。

工作井或接收井基坑稳定理论。

由于顶管工作井深度一般较深（5～10m），故可依据基坑的强度、变形理论对其稳定性进行检验。

管道明挖施工涉及到沟槽开挖理论。

沟槽开挖主要应用基坑稳定理论以及沟槽稳定理论。

有较多文献对此进行了研究。

涉及基坑的理论这里不再赘述。

1.2 施工技术对比分析
1.2.1 顶管施工工艺及要点[2]
（1）工作井、接收井
采用沉井、逆筑法或密扣钢板桩支护明挖施工。

顶管工作井的位置设置应便于排水、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。

（2）设备安装
导轨安装应牢固、顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致；千斤顶安装须固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道中心的垂线上；油泵应与千斤顶相匹配；顶铁应有足够的刚度，并且顶铁的相邻面相互垂直。

（3）顶进
工具管开始顶进5～10m的范围内，允许偏差为：轴线位置3mm，高程0～+3mm。

顶进时需要勤测工具管的中心和高程。

超出允许值时要随时纠偏。

（4）长距离顶管技术
中继间法；将需顶进的管线全长分成若干段，在相邻两段之间设置一个与所顶进管相同管径的工作管，其中布置顶进设备，此工作管节称中继间。

中继间以前的管段用中继间的顶进设备顶进。

中继间顶镐活塞收缩后，中继间与其前的管段之间出现一个顶镐行程的空隙。

再由工作井顶进设备顶进中继间以后的管段，始中继间与前面的管段相接。

（5）泥浆套法：在顶进过程中，以高压泵向管外壁与土层之间注入触变泥浆，以减少阻力的措施。

1.2.2 管道明挖施工工艺及要点[1]
（1）施工排水
（2）沟槽开挖（如表1）
依据开挖深度、宽度及现场地质条件对开挖作业面进行规划并进行现场测量放线，采用液压反铲进行沟槽开挖，沟槽底部依据设计高程进行平整，超挖部分须依据有关要求进行处理。

沟槽的底宽应满足管道的铺设和地下水排出的需要，沟底宽度一般为：管外径+2×600mm。

（3）沟槽支撑
沟槽支撑应根据沟槽的土质、地下水位、开槽断面、荷载条件等因素进行设计。

支撑材料可选用钢材、木材或钢材木材混合使用。

（4）管道安装与铺设
沟槽开挖完毕后应及时安装铺设管道就位。