长距离顶管施工过程中的关键控制技术研究
长距离大口径钢顶管施工技术与措施
长 距 离 钢 项 管 一 般 以 ６ ０～８ ０ｎ 以 上 为 一 ０ ０ ｌ 个 顶距 ，有 的甚 至超 过 １ ０ ０ｍ。由于特 大 口径钢 ０ 管 长 距 离顶 进 时 的 顶力 要 求 ， 工程 施 工 中 需配 置 足 够 的 千 斤顶 ，为 防 止施 工 过 程 中 因某 一 千 斤项 故 障 而 暂 停施 工 的现 象 出现 ，在 顶 管 间隙 ，要保 养 好 油 泵 站和 分 配 阀 系统 ，使 其 始 终 能正 常 地 工
・
５ 钢 顶 管的减 摩 注浆特 殊性
之 过急 。
４ 引起 电压 降的 原 因及其 措施 长 距 离 顶 管 一般 都会 引起 电压 降 ，这 对 机 头 动 力 系统 、长 距 离 顶进 时 的注 浆 系 统 、泥 浆 输 送 系统 和 照 明等带 来一 系列 影 响 。 主 要 原 因 为 放 置 电缆 线 路 距 离 长 ， 其 中还 有 不 少 联接 的接 头 ，使 得供 电线 路 本 身 产 生 一 定 的 电压 降 ；顶 管 机 头 动 力 系 统采 用 的是 行 星 减速 电机 ，一般 机头 电机 少 至 ４只 ， 多至 ８只 。整 个 机 头包 括其 他 机 电配 套 措施 ，装 接 容 量达 数 百千 瓦 ，正 常运 行 时 ，额 定 电流量 达 几 百 安 倍 ， 这 么 大 的 负 荷 电流 给 输 送 电缆线 路 承 担 的压 力 可 想而
用 景
８ ！ ０ｌ ５ 越
因此 ，顶 管 工 程 在机 头 供 电系 统 的 供 电配 置 要 有用 电施 工专 项 方案 。主 要 内容 ：
① 输送 电缆线 的截 面、线路 电压降以及功率
科技园地
…
—
＿
顶管工程施工工序控制
验收标准和程序
验收标准
根据设计文件、施工合同和相关规范，制定明确的验收标准，包括质量、安全 、环保等方面。
验收程序
按照“自检、互检、专检”的原则，先进行施工单位内部验收，再组织监理、 设计、建设等单位进行联合验收，最后报请质量监督机构进行核验。
不合格品的处理措施
返工处理
对于严重不合格品，必须返工处理，直至达到合格标准。
02
顶管施工方法及工艺
顶管施工方法介绍
手掘式顶管
施工人员利用工具挖掘土壤，逐 步推进管道。适用于短距离、小
口径的管道施工。
机械式顶管
使用挖掘机等机械设备进行挖掘 和推进。适用于长距离、大口径
的管道施工，效率高。
水射流式顶管
利用高压水枪冲刷土壤，通过泥 浆排出。适用于软土地层，对周
围环境影响小。
顶管施工工艺流程
日常维护
定期检查设备各部件的磨损 情况，及时更换损坏的零件 。
定期保养
按照保养计划对设备进行定 期保养，如清洗、润滑、紧 固等。
故障处理
设备出现故障时，及时停机 检查并排除故障，确保设备 安全运行。
记录管理
建立设备维护档案，记录设 备的维护、保养和故障处理 情况，为设备的后续使用和 管理提供依据。
04
05
质量检查与验收标准
质量检查项目和方法
外观检查
检查管道、接口、阀门等外观是否完好，有 无变形、裂纹、锈蚀等问题。
尺寸检查
使用测量工具对管道、接口等关键部位的尺 寸进行精确测量，确保符合设计要求。
功能性试验
对管道进行压力试验、严密性试验等，以验 证其承载能力和密封性能。
无损检测
采用X射线、超声波等无损检测技术，对管 道内部缺陷进行检测。
小口径超长距离顶管施工技术
小口径超长距离顶管施工技术摘要：本文结合工程实例，对小口径超长距离顶管施工的特点和难点进行了分析，详细介绍了顶管施工的方法，并指出了顶管施工中容易出现的问题，提出了相关应对措施，旨在为其他工程顶管施工提供参考借鉴。
关键词：顶管；施工技术；问题；应对措施0 引言随着我国国民经济的快速发展，各种建设工程的密度不断增加，顶管施工技术作为一种省时、高效、安全、综合造价低的施工技术，其应用也日益增加。
顶管施工是在盾构施工之后发展起来的一种地下管道施工方法，它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物，且不需要在地面上开挖，不破坏地表结构物。
本文对小口径超长距离顶管施工技术进行了介绍。
1 工程概况某大型煤电一体化电厂顶管采用φ1400×20mm、φ1400×24mm两种规格的钢管，管道中心标高为10.50～11.50m（河流标高为23.2m）。
顶管与河流交叉处埋深为2m左右；其他区域埋深11～16m。
根据钻孔所揭露的地层特征、埋藏条件及物理力学性质指标，同时结合静力触探试验成果，在勘探深度范围内将场地地基土划分为8个主要工程地质层，其中顶管穿越的②、③1、③2土层情况如下：②粉土：灰黄～黄褐色，很湿，稍密，夹粉质粘土、粉砂，含氧化铁、云母。
层顶埋深3.30m（平均值，以下同），层厚6.34m。
沿引水管线分布。
③1淤泥质粘土：深灰色，很湿～湿，软塑～可塑，夹粉土薄层，单层厚度5～10cm，局部夹粉细砂。
该层局部相变为粉质粘土与粉土互层状或相变为粉土夹粉质粘土。
层顶埋深10.04m，层厚5.00m。
局部分布。
③2粉质粘土：深灰、灰绿、灰黄～黄褐色，湿，可塑，夹粉土薄层，局部夹粉细砂及硬砂层。
层顶埋深9.25m，层厚7.25m。
局部分布。
2 工程特点及难点（1）顶管管径过小。
在顶管施工中，顶管管径过小一直是顶管施工的难点。
除了进泥管、排泥管、通风管及供电电缆、照明等所占的空间外，φ1400的钢管内部仅为1m左右，不可能设置轨道，因此，所有交通、运输都是靠人力，在这种条件下施工难度很大，特别是在顶进距离超过600m之后，人员徒手进出都非常困难，携带材料设备的难度更大。
浅析长距离大口径顶管顶进质量控制措施
质为 Ｑ ２ ３ ５ Ｂ 、壁 厚 ２ ０ ｍ ｍ 的钢管 进 行顶 管施工 。沿线 土层 为③ 层（ ｏ ４ ａ ｌ — ｐ １ ） 粉砂 ： 灰色 ， 局 部为粉 土 ， 中密状 ，
主要 矿物有石英 、 长石、 云母 ， 颗粒 级
配不 良 ， 颗 粒形状 呈亚 圆角 状 ， 中等
顶 管前 进 主要 是依靠 工作 井 中 油缸的推力 作用 ， 顶进过程 中需要克 服管道与四周土体 的侧 向摩阻力 、 开
扬州第 一水 厂 提标 扩建 工程 穿 太平 路段顶管工程 ， 位于运河北 路向 西路段 五 台山路北 侧 。４ ５ ０ ｍ （ ｋ ｌ ＋
６ ２ ０ ～ ｋ ２ ＋ ０ ７ Ｏ ） Ｄ Ｎ ２ ０ ０ Ｏ浑水 管 采用 材
０ 引 言
要。 取水工程 的引水管道为两根长约 １ １ ２ ２ ｍ平行 布置 的 Ｄ Ｎ １ ８ ０ ０钢管 ， 管
道中心线间距 ９ ． ０ ｍ。采用在 管道中
泥水平衡式工具头 ； （ ４ ） 土 质 条件 均为粉 砂土 ， 土体
随着城市 的快速发展 ， 地 面建 筑 物迅速增 多 ， 城市 内采用 明挖法铺 设
反 之 ，有可 能造成 地面 的沉 降或塌
陷。
早填充管 道与土体 间空 隙。因此 ， 开 挖控制 、 线形控制 和注浆控制构成 了
顶管顶进控制 的几大要素 。 施工时必 须根 据地 质条件 、 环境 条件 、 设 计 要 求等 ，在初期 管道试顶 的基 础上 ， 确 定具体控制 内容与参数 ， 并在施工 中
表， 优越性越来越 突出 。顶管是 一种
输水管线进水 口高程 １ １ ． ９ ０ ｍ，出水 口高程 １ １ ． ０ ｍ。 沿线大部分管道位于 第 ⑥层粉细砂 中，该层呈 中密～ 密实 状态 ， 中等透水性 ， 具承压含水层 。
给排水工程长距离盲顶顶管施工工法(2)
给排水工程长距离盲顶顶管施工工法给排水工程长距离盲顶顶管施工工法一、前言给排水工程的长距离盲顶顶管施工工法是一种重要的施工方法，用于解决长距离排水管道中的盲顶问题。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一个工程实例。
二、工法特点给排水工程长距离盲顶顶管施工工法的特点如下：1. 解决长距离排水管道中盲顶问题，排水效果良好。
2. 工法施工简便，操作方便，减少了工期和人力资源的浪费。
3. 施工工艺成熟稳定，工程质量可靠，能够满足设计要求。
4.适用范围广泛，适用于各类给排水工程中的长距离排水管道。
三、适应范围给排水工程长距离盲顶顶管施工工法适用于以下场合：1. 城市排水系统的大型排水管道工程。
2. 建筑物的给排水系统中长距离排水管道的施工。
3. 工业园区和农村污水处理设施的排水系统中长距离排水管道的施工。
四、工艺原理在给排水工程长距离盲顶顶管施工工法中，通过采取以下技术措施来解决盲顶问题：1. 通过设计合理的斜坡，在管道中形成一定的斜度，使排水自然流动，不形成盲顶。
2. 在盲顶处设置特殊结构，如盲顶孔、鱼尾孔等，使排水能够顺利通过。
3. 采用适当的管道材料和管道连接方式，确保管道在各种外力作用下不会发生破坏和漏水现象。
五、施工工艺给排水工程长距离盲顶顶管施工工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 选址和勘测：根据设计要求确定管道的起止点并进行勘测，确定施工的具体位置和斜坡设计。
2. 土建施工：进行基础施工和管道井施工，确保管道的固定和稳定。
3. 管道铺设：按照设计要求，选用合适的管道材料和管道连接方式，进行管道的铺设。
4. 盲顶处理：根据盲顶的具体要求，设置特殊结构，例如盲顶孔、鱼尾孔等，确保排水畅通。
5. 检验和验收：对施工完成的管道进行检验和验收，确保质量符合要求，并进行相应的记录和报告。
六、劳动组织给排水工程长距离盲顶顶管施工工法的劳动组织需要具备以下几个要点：1. 项目经理负责组织施工，分配任务和监督工作进展。
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。
顶管工程施工方法探讨
验收文件准备和提交程序
施工记录整理
整理施工过程中的各项记录，包括 施工日志录和验收规范，编制验 收文件，包括验收申请表、验收报
告、质量评估报告等。
提交验收申请
05
质量检查与验收标准
质量检查项目及方法
管道材料检查
检查管道材料是否符合设计要求，包括 管道规格、材质、壁厚等。
接口质量检查
检查管道接口是否严密，有无渗漏现象 ，接口材料是否符合要求。
管道安装质量检查
检查管道安装是否平直，管底坡度是否 符合设计要求，管道中心线位置偏差是 否在允许范围内。
顶进系统检查
水力冲刷会产生大量泥浆，需要妥 善处理以避免环境污染。
激光导向钻进法
导向精度高
利用激光导向系统，可以精确控制钻头的方向和深度，提高施工 精度。
适用于复杂地形
在复杂地形和障碍物较多的情况下，激光导向钻进法能够灵活调整 钻头方向，确保施工顺利进行。
技术先进
激光导向钻进法采用了先进的测量和控制技术，代表了顶管施工的 最新发展方向。
安全培训和交底
对施工人员进行安全培训和交底，提高他们的安 全意识和操作技能，确保施工过程中的安全。
危险源辨识和风险评价结果展示
危险源辨识
对顶管工程施工过程中可能存在的危险源进行辨识，如地质条件 、设备故障、人为因素等。
风险评价
对辨识出的危险源进行风险评价，确定其可能带来的危害程度和发 生概率，为后续的安全防护措施制定提供依据。
结果展示
将危险源辨识和风险评价的结果以图表等形式进行展示，便于相关 人员了解和掌握。
应急预案制定和演练效果评估
长距离过河顶管施工技术的应用
定要 注意 对 称 、 同步 、 均匀 。待沉 井 下沉 接 近 设计 标 高 后 ， 行沉 降观 凝 ０ｍ
管 道 穿越子 牙 河的主要 风 险和 施 工控 制 关键 技 术 。
关 键词 ： 河顶 管 ； 过 泥水 平衡 ； 井 沉 （） 管管 径 小 、 离长 ， 细 比过大 ， 员进 入管 ３顶 距 长 人
道 困难 ， 内 空气 流 通 困难 ， 力难 以控 制 ， 期受 水 管 顶 汛 压影 响 。
ｌｍ 上 部 ７ｍ范 围壁 厚 ０ ８ｍ 沉 井 顶 标 高距 离 现 状 原 、 ． ，
工 作井 中 的项 管 出洞 口、接 收井 中的 顶管 进 洞 口
软 眼均 采用 在 井壁 上 预 留孔 洞 并 用钢 封 门临 时封堵 的
办法 。软眼及 钢 封 门设计 见 图 ２ 。
井外侧
凹进 部 位用 ｌ： ２水 泥砂 浆 抹平 ，外 层 用 １ ｍ厚 防 水 ０ｍ 砂浆 ， 涂刷 ２ 防水胶将 其 覆盖 。 再 层
单位 ： ｍ
图 １ 直线过河顶管段标高示意
工 作坑采 用 沉井 方 法 进行 施 工 ，沉 井 为钢 筋 混凝
土 圆形 结构 ， 混凝 土 强度 等 级 为 Ｃ ０ 抗 渗 等 级 为 Ｓ ， ３、 ６ 沉井 总高 度 ｌ ． ， ７ １ 内径 ８ｍ 下 部 １ 围 沉 井壁 厚 ｍ ， ０ｍ范
亡 。 因此 ， 对施 工精 度要 求很 高 。
０ ０
０ ０ ∞
Ｎ
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Ｖ
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长距离顶管施工过程中的关键控制技术研究
摘要:顶管施工具有交通干扰少、震动噪音小、对周边环境影响
小等特点,因此在市政管线工程中得到了广泛应用。本文首先介绍了
顶管工程的特点和适用范围,进而探讨了长距离顶管施工中易出现的
技术问题,最后结合某污水截流工程的工程实践,提出了一些顶管施工
中的控制方法,其研究成果可为类似工程提供了参考依据。
关键词:市政工程 顶管法 施工控制 关键技术
1 顶管施工的特点及其适用范围
顶管施工技术具有几大方面的优点: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;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;可以在很深
的地下或水下敷设管道,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。其主要缺点是施工技术难度较
高,需要详细的工程地质和水文地质勘探资料。
2 长距离顶管施工中容易出现的问题
长距离顶管的施工中,受管径大小、顶进机械、施工技术条件和
环境因素等多方面的影响和限制,容易出现一些问题,因此对其施工过
程中的控制技术必须引起足够的重视。
2.1 顶力不足
顶管的顶力是随着顶进长度的增加需要不断增加,但是又受到管
道强度的限制,不能无限增加,对于普通顶管法而言只是在管尾施加顶
力进行推进,其顶进距离受到限制。因此,在长距离顶管施工中必须解
决在管道强度允许范围内如何施加顶力的问题。目前有两种方法:即
采用润滑剂减阻和中继接力技术。
2.2 推力不足
长距离顶管施工还受到后座所能承受推力大小的制约,一般情况
下,顶管工作坑的后座所能承受的最大推力以顶管所能承受的最大推
力为计算条件,只验算工作坑后座是否能够承受最大推力的反作用
力。但是,有的情况下,油缸的推力往往并不是均匀的作用于后座,推力
的合力作用点或高或低于后座被动土压力的合力作用点,造成设计后
座抗推能力不足。因此,为使后座能够承受较大的推力,工作坑应尽可
能深点,后座墙也尽可能埋深大点。
2.3 顶进方向失控
顶管施工中管轴线可能为直线,也可能是曲线,无论是直线和曲线,
顶进施工中都必须确保管道按设计轴线顶进。如果顶进方向失控,会
导致管道弯曲,顶力急剧增加,顶进困难,甚至无法继续施工。因此,必须
有一套能准确控制管段顶进方向的导向机构。顶进施工中的方向控制,
主要是通过反复测量,不断检查和纠偏的过程来实现。
2.4 塌方
在软土地基或地下水位较高的土层中顶进施工时,顶进面上容易
发生塌方,塌方不仅会导致管道受力情况恶化,造成管道方向失去控制,
给施工带来许多困难,还会危及地面建筑物的稳定。在深层顶管中,制
止坍方实际上是控制地下水的问题。
3 某污水截流顶管工程中的施工控制
3.1 工程概况
宝山区宝安公路污水截流工程位于宝安公路现状道路下,污水截
流连接管全长约1500m。沿线包括φ9m顶管工作井五座,9m×5m矩形
顶管工作井一座,5m×5m正方形顶管接收井一座,φ6m顶管接收井四
座,φ7m顶管接收井两座,纳管井一座;φ2400顶管长约1428米,埋深约
7.5～10.3m,φ1200顶管长约84米,埋深约7米,φ2400开槽埋管长约20
米,埋深约5.7m,φ2700开槽埋管长约54米,埋深约8米,两节1200×1900
箱涵管,长约26米,埋深约2米。
3.2 主要技术措施
(1)顶进过程中的线型控制
顶管工程按照设定的管道中心线和工作井建立地面与地下测量
控制系统,控制点设在不易扰动、视线清楚、方便校核的地方,并加以
保护,必要时每点增设两个以上便于校核的攀线桩。工作井内设置由
地面水准点引入的临时水准点,在交接班时进行仪器高程的校对与调
整。顶进轴线由设计管道中心通过经纬仪测定引入井内,然后对中观
测。测量仪器架设在工作井后部,仪器支架保证水平牢固,其上设置棚
架保护,测定轴线偏差采用激光经纬仪,测定标高采用水准仪。
(2)防止基底可能发生流砂、管涌、隆起的措施
为确保沉井下沉过程中基底土体的稳定,防止井体突沉而造成灾
害性事故的发生,顶管工作井及顶管接收井井体施工前,对沉井井壁两
侧每边1.5m范围的土体进行分层注浆加固,加固范围为刃脚底面设计
标高以上0.5m至刃脚底面设计标高以下3.5m,注浆孔按间距1.5m梅
花形布设,采用φ110mm小型地质钻机钻孔,注浆压力0.5～1.0MPa,注
浆扩散半径0.8m,从而达到提高基底土体的抗剪强度、降低渗透性,控
制井底土体隆起的目的。
(3)建筑物沉降控制保护措施
本工程位于市政道路以下,周边有建筑物、高架桥和公用管线等
设施,施工中为减小对地面建筑物和地下管线的扰动影响,还进行了地
表变形测量和建筑物沉降观测,主要是对顶管施工影响范围以内的构
筑物及公用管线进行监测,观测在顶进过程中的地表变形和土体位移
情况,以便采取预防措施,保证建筑物及地下管线的安全和正常使用。
(4)处理有关沼气及承压水方法及措施
通风换气是长距离顶管施工中供氧与防止气体中毒的重要环节,
尤其在穿越河浜部位更易发生气体渗漏,施工中不能掉以轻心。顶管
中的换气采用专用的鼓风机,使工作井内的空气强制流通,且保证鼓风
机距离施工掌子面不超过3米。为保证施工安全,在顶管内工作严禁
使用明火,一旦发现有沼气等有害气体泄漏入混凝土管,需对管内工作
人员采取必要的防护措施,当沼气或其他有害气体泄漏量较大时须对
其进行集中处理,再行排放。穿越河浜部位的技术处理详见特殊技术
措施部分。
3.3 效果评价
该污水截流工程,自2010年4月开工至2011年4月竣工验交,经
检测各项技术标准均符合设计规范要求。
(1)顶管轴线偏差在60mm以内,高程控制在50mm以内,线路面总
沉降量在±5mm以内,各类市政管线未受到任何影响。
(2)施工进度快,有效减少土方填挖量,施工总用时为288天。
(3)对既有道路、河流、建筑物扰动很小,未影响到既有建筑物和
构筑物的使用。
(4)地下施工噪声低,土方和泥浆集中排放,对环境的破坏很小。
综合来看,在长距离顶管施工中采用上述几个方面的技术措施具
有良好的经济效益和社会效益。
4 结语
顶管施工随着城市建设的发展已越来越普及,应用领域也越来越
宽,本文在介绍顶管工程的特点和适用范围的基础上,重点探讨了长距
离顶管施工中存在的主要技术问题,进而结合某污水截流工程的工程
实践,提出了一些顶管施工过程中的施工控制方法,并探讨了其效果和
存在的不足之处,为类似工程提供了参考依据。
参考文献
[1]朱叶军,吴玉林.地下长距离混凝土顶管施工技术,建筑技
术,2002.
[2]任建文.非开挖顶管施工技术,西部探矿工程,2004.