顶管施工的技术探讨论文

【简介】感谢网友“wjlaijunxiao”参与投稿，这次小编给大家整理了顶管施工的技术探讨论文（共10篇），供大家阅读参考，也相信能帮助到您。

篇1：顶管施工的技术探讨论文

关于顶管施工的技术探讨论文

摘要：当前中国经济飞快增L，这给顶管技术的发展带来了很大的机遇。这需要不断借鉴国外先进技术，持续创新，加速顶管技术升级，促进其全面发展。文章就顶管施工这门市政工程中频繁使用的技术，联系实践，阐述了这门工艺及其相关技术，针对顶管施工必备技术进行了详细分析，叙述了其包含的原理，给相关单位的顶管施工提供有效的参照。

关键词：顶管施工；工艺；技术

由于经济的发展和社会的进步，随之而来的是城镇化转变、地下管道升级，而先前的地下给排水管道已经无法跟上时代的步伐。然而地面上的障碍物特别多，例如街道、建筑、铁路、溪流等。所以顶管施工等非开挖施工技术愈发受到人们的关注。同以往的开挖施工对比，这种非开挖施工不用挖掘地表，还可以穿过各种障碍物。这种施工手段不仅排除了不良季节对施工的阻碍，而且不会由于管道掩埋深度而加大挖土量。由于管道不需要安装必要装置，这就避免了管道沿线对外部环境的污染。因此，顶管施工非常适合运用到城市地下管道建设中。本文将对长距离顶管施工进行介绍，为这门技术的发展贡献微薄之力。

1.顶管施工工艺简介

顶管施工的工艺大致有四种，即土压平衡式、泥水平衡式、气压平衡式和手掘式。然而现在顶管施工工艺被应用最多的是前两种，这两种工艺各有千秋。就口径这点，土压平衡式由于应用螺旋式干出土的方式，管内要有工作者走动以及运送土，一般应用在大、中口径的顶管上；而泥水平衡式应用湿出土的'方式，一般应用在中、小口径的顶管上。就地层状况这点，前者一般应用在类别不同的地层，而后者由于出土方式的制约，一般只能应用在软土地层，除非掘进机头有破碎功能的情况下才能够应用在其他地层。

2.顶管施工重要技术要点

2.1顶进的测量和偏差纠正

顶进测量必须设定在测量控制网内，利用天顶仪把后视点置入井里，选取Wild2级经纬仪实施测定。水平测量能够应用水平连通管的方式展开，应用s3水准仪逐步复测校正，就能够把误差降低在20毫米以下。顶进偏差发生的主要原因大致在以下几点：墙后的土质杂乱不均；迎面土的不规则阻力；主顶油缸的后背墙不与顶管轴线垂直或其表面不平；导轨的安装有很大误差；工具管过墙的管轴线同顶进线出现角度偏差；主顶油缸的顶力不够均匀；管外的摩擦力各异。传统的偏差纠正通常是出现管道头部与轴线偏离的状况才开始，可是这种情况下管道已经出现了偏差，管轴线随之产生了相当程度的弯曲，这项工作通常很不容易。故在顶进过程中的方向把控最根本的在于搞好预防控制工作，例如依据顶力不平衡这一问题，提高对顶进系统的监测，就能够避免这一问题，进而能够预防管道偏差。如果施工条件较好，就可以利用计算机进行纠偏工作。将原始数据输入计算机进行处理，并且参照管道偏差轨迹、管道方位与外力平衡等因素，让计算机得出解决办法。偏差纠正工作，利用逐步法，限定每次的纠正量，决不能出现纠偏量过大的情况，以防反向偏差出现。在顶进的全过程都要把偏差一直限制在20毫米以下。

2.2降低顶进的阻力

在顶管施工过程中，管壁和土之间由于摩擦会出现很大程度的阻力，一旦顶推力超过管道的最大承受力，管道就会损坏，所以就想到了利用中继环与触变泥浆作润滑剂来降低阻力的方法。触变泥浆的工作原理是管道外部空间包围着触变泥浆产生的泥浆环套，既降低了土层对管道的垂直压力，又由于泥浆的浮力功能而降低了管道对下面土层的正压力。由于泥浆处在流动湿润状况，就使之呈现湿润摩擦，这种摩阻状态的摩擦系数很小。触变泥浆使得摩擦系数有着5到25倍的变化，它的降低阻力成效能够在百分之五十到六十之间。触变泥浆是水和膨润土混合制成的，其配比是8：1。泥浆通过搅拌注入储浆箱，利用注浆机通过管道传输到混凝土管的注浆孔，与土体结合转变成泥浆套。中继环的修复工作中，就要天天持续补浆。

2.3管道内部空气达标

如果顶管的顶进时间很长，工作人员在里面需要足够的氧气，而管道内部的含氧量不够高，时间一长就会使工作人员由于缺氧而出现健康问题。在修理或者拆除中继环工作中，堵漏所选取的材料受热会产生有毒气体。要想确保管道内部空气达标，可利用二路供气，使工具管的空气符合国家规定，氧气含量达到百分之二十一，相对湿度控制在百分之七十以下。假如管道太长，就在其头部装配接力抽吸式风机保证管道内部空气达标。

2.4平衡局部气压

顶管在顶进过程中，会由于正面挤压力不能达到阻止坍方的强度，就很可能出现正面坍方。这不但会加大出泥量，而且会使得地面出现沉降、管轴线出现弯曲，就会给纠偏工作制造很多麻烦。想要消除这个问题，在施工过程中要平衡局部气压。局部气压的强度要根据实际情况设定，通常土层以不坍方为基准。

2.5控制地表沉降

当顶管顶进的时候，地层会被影响，土体会有损失，随之地表会出现下降。要想确保地表建筑足够安全以及管道内部顶进机器的运行，一定要控制地表沉降。一般可凭借相关部门规定的最大沉降量，通过计算来检测地表沉降量是不是符合规定。然而先前的顶管施工经常会出现土体流入洞中以及水土流失使得地表出现很大沉降。想要降低出现这种情况的概率，可使用以下手段减少地表沉降：利用黏土、变熟石灰、水和水泥混合搅拌形成砖坯，分层加入穿墙管；工作井内外都实施压密注浆；使用外套或止水栅栏。

3.结语

总之，顶管施工有着很多优势，它对地面的障碍物扰动很小，不会对人们的正常生活产生不良影；在地下施工，土方与泥浆都会集中排放，噪声小且不会污染环境；施工进度也较其他方式快。因此，顶管施工被大量利用在很多市政工程当中。

篇2：水利建设顶管施工技术研究的论文

水利建设顶管施工技术研究的论文

随着我国科学技术的不断发展，我国许多的中小型水库需要进行技术革新以及工程加固维修，这些水库大多都建筑于50多年前，以当时的技术水平说，水库的建立大多都是边勘测、边设计、边施工的建筑过程，所以水库的建筑质量不高，存在很大的安全隐患，在运行中更需要解决很多的问题，尤其是土坝的输水涵管部位若出现裂缝现象，将会给大坝的安全带来极大影响。为此必须要对其进行加固。但是由于输水涵管的内径一般都小于0.5m，采取常规方法无法进行维修。在此情况下，顶管施工技术就显现出其不可比拟的应用优势。顶管技术则是地下管道铺设施工中的一项新的施工方法，其能够在不破坏体表的情况下进行地下管道的铺设工作，不破坏体表也就意味着对自然环境的保护，因此，它的优越性受到了越来越多人的关注和广发应用。随着建设进程的加快，顶管技术在我国的地下管线施工和建设过程中起到了非常重要的作用。在水利建设工程领域也发挥了积极作用。现本文就顶管技术在水利建设工程中的应用问题进行探析。

一、顶管施工技术概述

顶管施工技术起源于美国，是一种得到广泛应用的建筑技术，它对于公路、铁路、水迹等领域的建设有着不可忽视的作用，我国引进顶管施工技术也有30多年的历史，目前我国的顶管施工技术已经处于国际领先的`水平。在水利建设工程中所采用的顶管施工方法主要是在指，在大坝的侧面先建设一定的顶管施工工作坑，然后确定管道顶进的高程，利用千斤顶把管道逐渐顶进坝体中，完成输水涵管的加固维修的工作。顶管技术之所以得到广泛应用，因为它在施工的过程中，将施工面转入地下，完全不影响地面活动，同时也减少了对交通秩序的干扰，不需要开凿路面，减少了破路的费用，穿越铁路建筑物的时候不需要进行拆迁，不影响正常的通航秩序，施工周期短，没有较高的工作成本，覆土深度大的情况下比开槽埋管经济。在施工运作的过程中产生的噪声小，不影响环境，不需要像深埋管处理程序一样，先要进行地基处理，可以在承载力较小的土层中进行操作。同时还适于非岩性土层，但是岩石层、含水层施工难度大。

二、前期准备

在实施顶管施工技术之前，首先要做好一定的准备工作。一般需要先根据施工方案和设计要求在指定的地点开挖顶管施工工作坑。这是顶管施工作业的前提条件。为了增强工作坑的抗压强度，建议在底部浇筑混凝土，并使底座和后座形成一个整体，这样不但能够增大摩擦力，还能够减小后座所占的面积。另外，顶管施工中需要逐渐挪动管道，为了使其得以顺利顶进，建议在底座处安装两根工字钢作为管道的顶进的导轨。另外，在工作坑内还还设置一定的集水坑，为了充分利用土地资源，还可以将集水坑和工作槽共用，这样也便于底部钢管的焊接。另外，之所以要在工作坑内浇筑混凝土底座，主要是为了能够管道顶进施工中为千斤顶做支撑，为此底座的刚度必须要满足设计要求，并且要求底座在承受较大的压力后不会出现变形现象。当基础施工设施准备完毕后，就可以安装测量架，以便于通过测量来确定涵管顶进的方向与高程。为了避免测量架晃动而影响到测量结果，应该将测量架固定在地基中。

三、施工工艺

（1）涵管就位。制作好的涵管经检测合格后，运至工作坑附近，将管段推至工作坑导轨上就位，顶进一节后，再吊装另一节，循环作业。

（2）顶进。管段就位后，在后座前安放一块钢板作为支承钱治国板，然后顺次安放千斤顶、顶梁和横梁，开始将管段逐渐顶进。

（3）挖弃土。涵管顶进2~3m后，撤除横梁和一节顶梁，人工进管挖出弃土，运至管外。

（4）测量。人工挖土至管端后，应测量管端中心线位置和管底高程。在测量架上安置全站仪，测量涵管顶进偏斜的误差，然后测量管端底部高程与设计高程差，当偏斜误差大于15mm时，应进行纠正。

（5）再顶进。消除误差后继续向前顶进，直至涵管外端处于工作槽中间部位，然后撤掉横梁和顶梁，安装另一节管段，对齐位置后继续顶进，直至全部管段顶完。

四、施工注意事项

（1）后座和导轨施工中，应特别注意后座的千斤顶支承墙面与涵管中心线要严格垂直，才能保证涵管的顺直推进。

（2）顶管施工时，由于千斤顶加力不均匀、力点偏移，使顶进的涵管中心线与设计涵管中心线不可能完全一致，因此，及时消除偏斜误差是顶管施工技术的一项重要工序。

（3）涵管顶进过程中，应随时观察后座有无变形、位移、裂缝等，发现不妥要及时处理，确保安全。

（4）顶进、安放管段和其他施工机具时，要避免碰撞测量座架，以免测量不准。

（5）为使涵管外壁与大坝土体之间结合密实，防止出现沿涵管外壁纵向集中渗流，在施工完毕后，通过预留灌浆孔充填灌浆。

五、顶管法的应用优势分析

在以往的水利工程涵管维修中，一般多采用开挖重建法。这种方法是将大坝挖开再重新修建的方法，采用开挖重建的方式会使坝体存在着非常大的安全隐患，而且治理程度并不高，土坝的使用已经经过了几十年的历程，它的土体基本已经固结了，新的回填土体与原有的坝体之间会出现不均匀的沉降，并且造成裂缝，严重的威胁土坝安全，开挖重建的方式进行的水利建设，费时费力，不仅工作量大，而且增加了工程预算。这样的施工方式还必须注意季节性的问题，在雨天等恶劣天气，施工的进度会变慢，甚至停止施工。而顶管法施工的方式，是机械化的方式，不仅不需要破坝，而且其操作工艺非常简单，施工方便不会受到天气情况的影响，对周围的建筑物不会产生破坏，对原坝体不产生整体扰动，施工速度快、效果好。但在硬土地断或者埋设深度小的地段，则挖重建的费用小于顶管法的消耗。

六、结束语

在水利工程建设中，顶管技术不仅在施工上提供了极大的方便，而且降低了材料的使用量、不产生噪音、不影响周围环境，对人们的生产生活提供了极大的方便，这是一项非常符合中国可持续发展战略的执行标准。

篇3：顶管施工方案研究论文

顶管施工方案研究论文

1工程概况

福建省莆田金钟水利枢纽引水配套工程是将莆田仙游西北部金钟水库及双溪口水库水源引向莆田市东南部及仙游县中南部水资源短缺地区的调水工程，设计现状年采用，设计水平年为，规划水平年为2025年，引水规模为36．37t/d，受益人口109．55万人。本工程线路起点位于金钟引水隧洞在宝峰的出口，横穿木兰溪溪底140m，输水干管沿仙港大道埋设12．94km管道;妈祖支线沿仙港大道、滨海大道及城港大道布置到妈祖对台贸易城，布置长度51．41km(管径1．4m，输水流量1．73～2．95m3/s)。本工程总输水长度89．10km。

2顶管工程情况

(1)本顶管工程位于福建省莆田市仙游县枫亭镇辉煌村，平面布置桩号为ZMG0+900～ZMG1+014．7管段，横穿福泉高速公路。主要设置:工作井、接收井。钢管外径1．82m、壁厚0．02m;顶管长度，按114．7m设计。工程包括1个工作井和1个接收井，均采用矩形形状，工作井基础及周围采用水泥搅拌桩加固处理。(2)顶管管道采用φ1820mm×20mm的钢管管道，套管采用φ1420mm×16mm的钢管管道，设计坡度i=0．0097，顶进钢管每节长度3．0m，管节之间安装按设计要求采用K型坡口双面焊接，管尾端应为平口。

3顶管的工作井及接收井施工

顶管的工作井及接收井为沉井桩号ZMG0+900、ZMG1+014．7，采用C25钢筋混凝土井，钢筋为Ⅱ级，混凝土保护层厚度为井壁30mm，底板40mm，钢筋遇孔洞处自行切断。井壁内采用防水砂浆(1∶2水泥砂浆掺水泥重量的5%的防水剂)，抹面厚20mm。本标段ZMG2+100－ZMG2+192管段，镇墩，顶管工作井ZMG1+014．7基础、顶背承载不满足要求，采用深层水泥搅拌桩进行加固处理，工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。顶进施工测量前应对井内的测量控制基准点进行复核。顶管主推设备选用150t×4液压千斤顶，为四油缸千斤顶，并设8个纠偏液压千斤顶，均匀布置。

4顶管施工

4．1铺设导轨

导轨是顶管的.支撑结构，根据顶节长度和主推装置行程，选用导轨长度为7m，由I20钢制作，与预埋于混凝土底板的钢支墩焊接。

4．2安装靠背

沉井设计时，已考虑了顶管的工况，因此，靠背只须起防局部破坏作用即可。用10mm厚钢制作，板尺寸为5m×5m。在钢板和井壁之间设置30cm(C30素混凝土)，防止混凝土局部压坏或开裂。

4．3安装千斤顶

4台千斤顶通过油缸支架固定在导轨上，对称分布在钢管截面处，油缸中心落在钢管管壁环向中线上，并连接顶铁和套环。

4．4安装顶管、工具管和出碴平台

在顶管底高程采用20厘工字钢和8厘钢板，架设1．5m×1．5m作为钢管就位和出碴平台，在井壁前设0．5m×1m有盖板活动仓作为钢管底部焊接基坑。利用吊机将4m长DN1800钢钢管吊放在工作平台上。与已顶进钢管焊接，再安装DN1800直径的钢制工具管即可进行管道顶进。

4．5顶进

顶管及工具管就位后，首先割开顶管预留孔的钢板，观察预留口的土层地质情况，如遇高塑性土层，立即采用注浆等措施进行土层超前加固。在顶进过程中，利用在后背墙上悬挂激光照准仪，作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面，工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于在施工过程中，沉井很可能产生位移，再加上一些人为因素的影响，造成激光照准仪偏向，所以在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。再就是每顶进30cm左右，利用高进度水准仪进行1次顶管标高的复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量，每顶进1m至少测量1次以上，或每台班至少1次，以便及时发现顶管的偏差，通知顶管作业人员进行纠偏。由工作井向接收井方向进行，将DN1800钢管挤压顶进，采用挤压式管道顶进作业施工。开始顶进时，开动千斤顶，活塞伸出一个行程，将管子推进一段距离，此时应细心观察钢管轴线是否正确。待千斤顶活塞完全伸出，操纵油缸进油控制阀，使活塞回缩，安装顶铁后继续顶进，直到管端与千斤顶之间可以放下一节顶管为止。顶进中注意观察油泵压力的变化，如出现异常变化(如突然升高或突然减少)，立即停止顶进，待查明原因和采取相应措施后，方可继续顶进。顶管顶进时注意要力求连续作业，减少不必要的停歇。工程实践证明，在黏土层中顶进中断后，重新起顶时，顶力会比中断前增加50%～100%;但在饱和沙土中，重新起顶顶力比中断前顶力小，频繁中断会令顶力反复大幅波动。

4．6钢管焊接

当顶进一节钢管后，卸下顶铁，下管就位，安排3～4名焊工焊接钢管。焊工均要求有相应的专业资质。钢管在焊接完成后，根据设计要求进行焊缝质量检查，只有焊缝符合质量要求后，才转入焊缝铲平和内外壁防腐工序。

4．7出土方案

由于防止地面的沉降要求比较严格，故此不采用超前挖土法，采用人工法挖土，遇石方采用人工解石法将固石破碎取出，利用顶力将工具管尽量顶入土体。人工在管中出土，只挖除管内已被钢管切出的土体，且出土工作面离工具管端面保持一定的距离，防止管前塌方。出土采用人工挖装土体，并利用经改装的手推车运到顶管工作坑，再由吊车吊到地面，由汽车运走。

5施工过程中的控制措施

5．1顶进过程中的测量及控制管轴线复核

在顶进过程中，利用在后背墙上悬挂激光照准仪，作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面，工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于施工过程中，沉井很可能产生位移，再加上一些人为因素的影响，造成激光照准仪偏向，所以，在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。另外，每顶进30cm左右，利用高进度水准仪进行一次顶管标高的复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量，每顶进1m至少测量1次以上，或每台班至少1次，以便及时发现顶管的偏差，通知顶管作业人员进行纠偏。

5．2地面沉降观测

在顶管通过的线路设置观测点，一般是每隔2m设置1个，在主要建筑物，须在路肩、路中分别设置观测点。观测时，采用精密水准仪测量测点标高，跟上次测量的标高相比较，计算沉降量，并绘出沉降曲线，分析地面沉降的趋势。一旦发现出现异常沉降，立即停止顶管施工，查明原因并采取有效措施进行处理。

5．3纠偏措施

当测量发现顶管出现偏移时，暂时停止顶进，操纵工具管千斤顶，使偏斜一侧的千斤顶伸出，应及时纠偏。采用小角度纠偏方式，产生一个偏移量，然后继续顶进，并加大测量控制的频率，待钢管回复正常位置时，将伸出的纠偏千斤顶回缩，恢复常态，纠偏完成。由于顶管将穿越厚层淤泥层，其承载力较低，顶管在通过该地层段时容易造成钢管下沉。但由于钢管为薄壁结构，自重不大，为防止下沉提供了有利条件，如土层情况十分不利，则采取提前灌注水泥浆的办法加固，加大土层的承载力。同时，在顶进过程中，按照“勤测微纠少纠”的原则，控制顶管机前进的方向和姿态，通过淤泥土层。

5．4遇淤泥及流沙层的措施

当在顶进过程中遇淤泥及流沙土层时，采取网格挤压法顶进。即在工具管内加装一个由10mm厚、500mm宽钢板焊接而成、呈网状的栅格，网格尺寸60cm×60cm。钢管顶进时，将该网格顶进淤泥层中，对周围土体产生挤压，令其稳定，降低其流动性，再用人工掏出网格内土体，实现出泥，然后继续顶进。对采用网格挤压法顶进效果不奏效时，采用进行超前灌注水泥浆的办法，提前固结土层再顶进。

5．5管内通风

管顶进距离较长时，保持好管内正常的通风，当顶进距离超过80m时，需采用离心式送风机向管内送风，以保证管内施工作业人员的安全。

作者:关国保 单位:福建省莆田市供水公司

篇4：对顶管施工法的简要探讨论文

对顶管施工法的简要探讨论文

摘要: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。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。

关键词:顶管施工;泥浆技术

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。

对于管外壁摩阻力,在很大程度上可以通过各种手段来施加影响。首先要注意管子表面的光洁平滑,以保持很低的摩擦系数。此外极为重要的是,管子要尽可能避免圆度误差,并保持直径的一致。在这方面,如果管子是用许多管模制造的,问题可能就出现在制管厂中,因为管模本来就有尺寸公差,而且磨损程度也不相同。此外,如果管子浇注之后脱模过早,或者由于蒸养而发生收缩,也会引起这类的偏差。管子尺寸的不准确在推顶时会导致产生夹紧力,这种力有时可能达到很高的数值。

一、采用顶管施工法铺设管道具有如下得天独厚的优势

1、顶管施工是顶管铺管技术的一种,其在国外已广泛使用,在国内也已逐渐普及。于不开挖地面,所以能穿越公路、铁路、河流,其至能在建筑物底下穿过,是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法,堪称为环境保护施工时的环境保护。

2、顶管施工不开挖地面,故而被铺设管道的上部土层未经扰动,管道的管节端不易产生段差变形,其管寿命亦大于开挖法埋管。

3、采用房下顶管施工法能节约一大笔征地拆迁费用,减少动迁用房,缩短管线长度,有很大的经济效益。

4、顶管工艺不仅仅用于管线铺设,它还具有灵活的排管施工方式。更为重要的是顶管施工作为一种工艺,它不仅仅铺设管线,它在管棚施工方面也具有优势。

5、顶管施工范围的扩大,顶管机械的性能越来越适应各种土质。顶管特别适用中小型管径管道的非开挖铺设。

若使刃脚比它相应于管子外径应有的尺寸稍大一点,就有可能降低管外壁摩阻力。这样能使上层不直接压在管体上。只要土层足够坚硬,这种方法就会取到预期的效果。而如果向管子和土层之间形成的空隙内压人支承介质,这种方法的效力更可以大大提高,并能维持一定的时间,从而足以顶进一段相当长的管路,再则,支承介质在起支承作用的同时,也可以作为润滑剂起到减少摩阻力的作用。

二、对支承一润滑介质的要求

对支承一润滑介质的要求,可以根据摩擦定律推算出来。从摩擦定律得出的结论。

按照摩擦定律来考虑,对于顶管施工可以得出完全明确的结论如下:

1、为了保持较小的推顶力,干摩擦须以尽可能小的摩擦系数μ为前提。管子表面的光滑,能使摩擦系数降低。管子表面的机械加工和涂抹减摩剂,同样都能起到减小μ值的作用。

2、在干摩擦的情况下,管子表面在推顶过程中会被周围上层磨毛,因而使摩擦系数增大。所以在项管距离较大时,一般多采取液体摩擦的方式。

3、液体摩擦须以管子和土层之间存在润滑介质为前提,也就是说,须将润滑介质压人其间。

4、管子和土层之间充满润滑介质的空隙,在整个推顶过程中必须保持不变。要作到这一点,润滑介质必须能够阻止土层落到管壁上,亦即润滑介质必须承受着各种具体条件下起作用的上压力来托住土层。因此,在润滑介质中必须经常保持相当于土应力的液压。这样,润滑介质同时也起着支承介质的作用。交承压力的反作用力则由顶进管来承受。

三、作为支撑-润滑介质的膨润土

蒙脱土是一种层状结构的结晶氢化硅酸铝。硅酸盐多层体是一种三层结构,其中包括一层SiO4四面体、一层氢氧化铝八面体和一层SiO4四面体。蒙脱土晶体即由许多这样的硅酸盐叠层组成。蒙脱土晶体遇水膨胀,与此同时水分子便渗入各个叠层之间。于是两个蒙脱土叠层之间的距离就加大了一倍。晶体内部膨胀现象的原因,则在于叠层内部电荷分布的不均匀。

我们可以设想,在静止下来的膨润上悬浮液中,薄片状的蒙脱上微粒形成一种纸牌房子式的结构,其中这些微粒以它们的角隅和棱缘彼此接触或互相支撑。一旦静止状态被扰乱,例如由于搅拌、振动或泵送等等,于是大多数的“纸牌房子”坍塌下来,因而在静止状态下凝结起来的悬浮液就会变成溶胶。当这种溶胶再次静止下来,薄片状的蒙脱上微粒又会彼此搭在一起形成纸牌房子式的结构,于是溶胶重新凝固。悬浮液每当静止便结成凝胶,一旦运动起来又变成溶胶,这种从静止状态到运动状态以及从运动状态又回到静止状态的结构交替,可以永无止境地重复下去,这样的特性便叫作触变性。

作为顶管施工中的支撑-润滑介质,膨润土的重要特点即在于它的膨胀性能。这一点须取决于薄片状蒙脱俄土微粒的大小和数量。

在膨润土含量相同情况下,钠膨润土悬浮液中所含极薄的硅酸盐叠层片的数量,约为钙膨润上悬浮液中所含数量的15到20倍。由于这种极薄的硅酸盐叠层片的数量大得多,便有利于蒙脱土微粒形成纸牌房子式的结构,因而亦有利于提高悬浮液的膨胀性能,这样既可改善悬浮液在溶胶状态下的`流动性,也能改善悬浮液在凝胶状态下的固结性。所以钠膨润土比钙膨润土更适用于顶管施工。

因此得出的结论是,膨润土含量增加一倍,可使膨润上悬浮液的支承作用提高到7至10倍。但是这也意味着,若膨润土含量减少1/2,支承作用就可能降低到 1/10。所以,确定悬浮液中的膨润上含量,便有着如此重大的意义。

四、膨润土悬浮液在疏松土层中的应用

在无粘性的疏松土层中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂砾土中,若不采取其它辅助措施,土层由于本身极不稳定,以致在刃脚推进之后立刻就会坍落在管壁上。所以对这类土壤来说,膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要意义。为了起到这种支承作用,先决条件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮液在砂砾上中的特性。膨润上悬浮液将渗入土层的孔隙内,充满孔隙,并继续在其中流动。流速取决于孔隙的横断面与悬浮液的流变特性,同时也取决于压浆压力。因此为了在同样的压浆压力下达到相同的渗入深度,在孔隙横断面很小的细粒土层中便需要低流限的悬浮液,面孔隙横断面较大的粒粒土层则需要高流限的悬浮液。在克服流动阻力的过程中,压浆压力随着渗人深度的增加而成比例地衰减,所以相应每一种压浆压力,都有一个完全确定的渗人深度。

尽管就某种场合来说,随着管子的推进同时在管子整个圆周上和管路全部长度上均匀地压浆证明是相宜的,而在另一些场合下,正确的方法则又可能是分段压浆。例如现已得知,在管子下半部,膨润土在顶进过程中比静止状态下更容易流出,而上半部的压浆则是在管路静止的情况下更容易进行。因此最好是将管子下半部的注浆孔和上半部的注浆孔分别组合起来。这种半侧压出的原因在于,静止状态的管道以其全部很大的重量沉落于底部。这样便在管道的顶部形成了小空隙,或者至少是形成了一个压力较低的区域。因而在这种状态下,膨润土在管顶处比在管底部更容易流出。反之,在顶压力和浮力同时作用下,管道有向上拱起的倾向。这时管道离地升起,于是管底下方便形成了一个低压区,致使膨润土更加容易渗入其中并均匀地散开。

五、顶进管在膨润土悬浮液中受到的浮力

只要顶进管在整个圆周上被膨润土悬浮液所包围,浮力定律便对它有效,即使悬浮液层的厚度很小也同样如此。在钢筋混凝土管情况下,浮力均为管子自重的1.4倍。在石棉水泥管情况下,浮力甚至高达管子自重的2.9倍。

这样,只要通过正确地压人膨润土悬浮液,从而在土层中围绕顶进管形成一个支承环带,并保持悬浮液压力等于土压力,于是管子就会在膨润土悬浮液中漂浮起来。为此必需的前提在于悬浮液应是液体状态的,亦即呈现为表观流限相应较低的溶胶状态。在悬浮液的膨润土含量低到接近运动状态下的稳定极限时,这个条件便能得到满足。浮力可使管外壁摩阻力减小,因为管底部由于自重产生的法向力减少了。这一效果首先会对大直径管子的长距离推顶产生有利的影响。

篇5：浅谈顶管施工技术要求与质量控制

浅谈顶管施工技术要求与质量控制

本文就市政工程中顶管施工技术要求及施工过程中质量控制要素做了简明扼要的阐述.

作 者：李玉川 卢焱  作者单位：廊坊市市政设施管理处,河北,065000 刊 名：城市建设与商业网点 英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)： “”(26) 分类号： 关键词：雨污分流工程   顶管施工技术   顶管掘进机   质量控制  

篇6：市政道路排水工程污水管顶管施工技术

市政道路排水工程污水管顶管施工技术

市政基础设施地下给排水管道顶管施工技术,在穿越城市建筑、公路、深埋等重难、复杂施工条件时,有其独到的'优势,本文就某地外环路排水工程污水管的顶管施工技术运用,作简要的介绍.

作 者：吉金凤  作者单位：江苏省淮安经济开发区市政管理处,江苏,淮安,223005 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)： “”(3) 分类号：U4 关键词：市政道路   顶管施工技术   施工方案  

篇7：顶管施工技术在城市道路中的应用

顶管施工技术在城市道路中的应用

随着我国城镇建设的发展,顶管施工工艺以其低廉的施工成本和巨大的社会效益也被广泛地运用于城市道路中的`雨水和污水管道工程方面.城市道路出现的透水事故成为了我国城市道路建设中常见的病害之一,也是困扰公路行业的一大难题.

作 者：秦言亮  作者单位：郑州市市政工程总公司,河南,郑州,450000 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)：2010 “”(10) 分类号：U4 关键词：顶管施工   安全   透水  

篇8：大口径混凝土顶管出洞受阻处理施工技术

大口径混凝土顶管出洞受阻处理施工技术

某大口径钢筋混凝土顶管(φ3000 mm),采用大刀盘土压平衡法施工,但顶管从工作井刚出洞就受阻,表现为工具头出洞后正面土压力、出土量、后座顶力等参数一直处于不正常状态,经过反复分析研究,查明原因,采取了多种施工技术措施,并将顶管工具头反顶退出,同时对周边环境提出保护性措施,工程最终顺利安全完成.这也为类似工程提供了宝贵的借鉴经验.

作 者：顾杨 Gu Yang  作者单位：上海市城市排水有限公司,上海,70 刊 名：建筑施工 英文刊名：BUILDING CONSTRUCTION 年，卷(期)： 31(2) 分类号：U455.47 关键词：钢筋混凝土项管   工作井   出洞   受阻   土压力、出土量、后座顸力  

篇9：顶管技术在工程中的应用论文

摘 要：随着我国现代化城市建设的不断发展，水利工程基础建设步伐的逐步加快，地下空间开发工程逐步增多，各种地理环境的特殊性也增加了地下工程建设的难度。本文结合工程实例对水利工程中的顶管施工技术进行了阐述。

关键词：水利工程；顶管技术；设计；施工

顶管技术又称非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，就能穿越地面构筑物和地下管线吸公路、铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，投资和工期将大大节省。同时，顶管施工技术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏，属于真正的无污染、高效率的施工技术，故顶管施工必将在城市建设中得到广泛的应用和发展。为了更好地保护城市环境，方便居民，生活，减少施工造成的交通影响，目前各个城市都在积极推行顶管施工技术。

1 工程实例

2 主要工程技术

顶管施工是一种不开挖沟槽而敷设管道的工艺，它运用液压传动产生强大的推力使管道克服土壤摩阻力顶进的施工技术，主要难点是临近渠道水体，渠道水下渗引起的开挖面涌水或塌方破坏问题。

2.1 施工工序

现场调查→工程降水→测量放线→工作井定位与开挖→工作井基础、导轨及附属设施施工→后背设计与施工→顶进设备与设施准备→渠道必要的加固或停水→下管→挖土→顶进→测量校对→接口→附属工程施工→压浆。

2.2 前期准备

顶管施工属于地下工程，影响施工的因素很多，施工前应探明地质，组织施工人员认真学习施工技术文件，了解施工范围、管道沿线的地形、地质水文地质条件，完成作业范围内地下管线等调查并保护，编写好顶管施工技术组织设计，制定好可靠的进洞措施。

顶进施工前应根据设计资料，结合地形、地质情况，对涵管位置、方向、长度、出入口高程等进行校对，施工期应避开渠道供水高峰期和雨期。

工作井要保证施工期间连续排水要求，顶进作业应采取降水措施，地下水位应降至基底以下0.5～1.0m，经常保持顶管掘进机底部无积水现象，如遇积水，应及时排除，以防止土体基底软化，雨期施工还应做好地面排水。

对涵管同时布置监测点，必要时监测顶进施工期间的渠底沉降量。

管道接口形式选择钢承口管（F型）接口形式，钢套环与混凝土管处采用水膨胀橡胶止水圈止水，以防止结合面产生渗漏。施工前应检查管道接口处护口铁和承插口，钢套环接口无疵点，焊接接缝平整，并经防腐处理，承插口处不得有缺棱掉角，对外观质量及回弹强度不合格的管材应予立即退场。

2.3 总推力复核

总推力的大小确定，是以工作井能承受的最大推力、管材所能承受的最大推力和全程顶进所必须具有的推力这三者中的最小值为依据的，顶进施工前应进行复核。

根据地质勘探的结果确定管线穿越的土层的最大顶力计算公式为：

P=frD[2H+（2H+D）tan2（45°-φ/2）+ε/（rD）]L

式中：P为计算总顶力，kN；r为管道所处土层的重力密度，kN/m3；D为管道的外径，m；H为管道顶部以上覆盖土层的厚度，m；φ为管道所处土层的内摩擦角，°；ε为管道单位长度的自重，kN/m；L为管道的.计算顶进长度，m；f为管壁与土间的摩擦系数。

考虑到顶管顶进采用人工在管前端开挖，因此，计算最大顶力时只考虑管道自重及土的侧面土压力和管道与土的摩擦力即可。

核算后背1m宽度上土壤的总被动土压力，使土壁单宽上受力不大于土壤的总被动土压力，1m宽度土壤的总被动土压力计算公式为：

P=0.5rh2tan2（45°+φ/2）+2Chtan（45°+φ/2）

式中：r为土壤的重度，kN/m3；h为天然土壁后背的高度，m；φ为土壤的内摩擦角，°；C为土壤的黏聚力，kN/m2。

管材所能承受的最大顶进力（许用顶力）计算公式为：

式中：

[Fr]为许用顶力，kN；

σc为管体抗压强度，kN/m2；

A为加压面积，m2；

S为安全系数，取S=2.5～3.0。

3 技术要点

管涵顶进采用前高后低，坡度控制在3%左右，地下水位以下顶进时，工作坑要设在涵管下游，逆管道坡度方向顶进，有利于施工期间管道排水需要。

（1）顶管采用在管前先挖土，后顶进的手工掘进顶管法作业，开挖从上往下开挖，开挖面的坡度控制在1：0.75，轴线超挖量≤0.3m，渠底下适当减短，管节上部超挖量≤15mm，管节下部135°范围内不应超挖，严禁扰动基底土壤，在顶进过程中应采取随挖随顶的原则和“勤测量、多微调、紧封闭”的操作方法。

（2）为控制顶进方向，应在涵管外50～100m处设置导向墩，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。管节顶进中，每一顶程都要对中线和高程进行观测，发现偏差及时纠正，左右偏差可采用挖土校正法和千斤顶校正法调整，上下偏差可采用调整刃脚挖土量或铺筑石料等方法调整。

（3）液压设备启动时应空转一段时间，检查系统无异常后顶，顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进，液压千斤顶顶紧后（顶力约为0.1倍结构自重），应检查顶进设备、后背设施和工作坑周围土体稳定情况，无异常后分级加压（5～10MPa为一级）试顶，并严密监测，当顶力达到0.8倍结构自重时涵管未启动，应停止顶进，待找出原因采取措施后才可以重新加压顶进，顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进，顶进作业面上还应设专人监护。 （4）顶进作业应昼夜三班不间断连续进行，不得长期停顿，防止造成阻力增大，增加顶进难度，或因中途停置地下水渗出，造成坍塌破坏。涵管顶进作业停顿时应使刃角有足够的吃土量，当停顿时间较长，为防止开挖面的松动或坍塌，应对挖掘面及时采取正面支撑或全部封闭措施。

（5）在管道顶进施工中，应不间断的测量并详细记录以下工艺参数：①顶进力；②管道在垂直高程和侧向位置的偏离情况；③管道顶进长度等。记录数据中必须包括如下信息：施工时间、施工现场的详细位置、地层和地下水条件等，异常应停止顶进，分析原因并处理后方可继续顶进。顶进中的施工记录是提高顶进质量的保证，每班组按规范要求真实、清晰、完整地填写好顶管记录表格和施工中的情况，交接班时，必须认真交接清楚记录，交清管道轨迹和纠偏趋向，并说明在顶进操作中所出现的问题及处理情况。

为了顺利完成顶管接收工作，进洞口土体应采用门式加固法进行加固封门，即对所顶管道破堤处两侧和顶部一定宽度和长度范围内的土体进行加固，以提高这部分土的强度，从而使涵管在进洞中不发生坍洞或涵管管顶不带出土方现象。洞口加固采用低标号混凝土砌堵砖封门，也可用低标号的混凝土取代砖头，涵管到达时把封门拆除。

4 结束语

顶管是非开挖埋设地下管道的工程技术之一， 对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。不需要修建围堰或断水进行施工，不破坏环境，施工受气候和环境的影响较小，不影响管道的段差变形，降低工程造价显著等优点，加强对工程实施过程中的监督管理，抓住关键问题和重要工序，严格遵守设计，旨在不断地加强施工技术水平及保证工程的质量。

参考文献

[2] 马奋涛等. 市政给排水工程中的顶管施工技术[J].科技创新报，2009，（19）

篇10：浅谈建筑工程深基坑支护施工技术管控论文

在基坑设计中，由于某些条件的限制，导致在数据的勘察上，如果对建筑工程内部的构造、性能和设计等方面没有一个准确的认知，会影响到之后的施工质量。所以，勘察工作一定要结合实际情况，周密的进行，采取的合理的方案。工作人员需要意识到基坑支护设计的重要性，不能忽略掉一些细节部分的重点内容，重视方案的选择，合理的方案是节约成本与缩短周期的关键所在，也是促进工程进度的重要保障。

2深基坑支护在建筑工程施工中存在的主要问题

2.1缺乏整体性

不同的区域在地质方面也会存在着一定的差异性，而地质的变化，土层中的含水量与摩擦角等物理参数也会发生相应的变化，无形中增加了实际计算的压力。设计的过程中，不能选用准确的参数，造成设计结果的错误，施工工艺与支护结构也会随着物理的变化而产生相应的变化，需要工作人员通过实际的情况进行选择。但是，部分技术人员的专业能力有限，无法做出有效的判断，进而影响到施工进度。

2.2勘察数据和实际情况不相符合

实际的运用中，如果水泥的搅拌不均匀，会严重影响到建筑工程的质量。而且在图纸的设计中，往往与实际的施工存在着一定的差异，企业过分追求经济利益，私下偷工减料，只看到眼前的利益。基坑开挖的时候，使用传统的基坑支护结构进行处理，没有进行适当的'调整，导致实际的工程土体无法处于一个平衡的状态。