顶管施工技术总结范文1

关键词：顶管技术；市政工程；特点；工艺优化

随着经济的快速发展，城镇划也在快速蔓延。在我国，一线发达城市给人们留下的印象是，林立的高楼、环环紧扣的立交桥；其实，人们不常见到的地下给水、排水管道的建设也同样是城市经济建设的标志。然而，这些地下建设工程会由于发达城市当中的各种因素，比如：城市的高楼林立、交通拥挤、城市空气污染、地下建设铺设严重等等问题，而显得异常复杂，不容易施工。顶管技术的应用恰恰克服了这些困难，在地下工程建设中起到了重要作用。

1 顶管施工的含义、特点、施工过程

1.1 顶管施工的含义

顶管称作非开挖管道敷设技术之一，不需要开挖道路，将以往的线施工改成点施工。它可以直接穿越地面的建筑物和地下管线、公路、铁路、河道等地表或地下浅层建筑。是将管子直接通过液压顶进地层内达到铺设管道的目的。

1.2 顶管施工的特点

顶管施工的特点非常明显，可以将其分为顶管施工优点与缺点。

优点有：（1）施工技术可以缩小施工面积，线操作转为点操作大大的节省了人工成本、机器行进成本。（2）顶管施工是在地下较深的地下进行，减少了对地面人群的噪音污染、空气污染以及对城市地表交通条件和环境状况的干扰和破坏。（3）降低了施工难度、加快了施工进程，提高了施工效率。如我公司龙归保障性住房供水项目横穿广从路105国道时，为不影响路面上的繁华的交通采用了顶管施工；广深公路庙头至夏园DN1200供水管改造工程施工过程中需要穿越海军专用油管、高压电缆和公路桥涵时，为确保上述管线的安全运行，也采用了顶管施工；广州市知识城供水项目穿越现状河涌、高速路涵洞时，无法进行大开挖施工，也采用了顶管施工。

缺点有：（1）施工技术难度高，需要对施工前的工程地质、水文地质、顶进管头选择、管道受力计算等等众多问题的了解。（2）对施工人员综合素质要求较高。（3）费用较高。

1.3 顶管施工过程分析

顶管施工过程可细分为顶管施工前、中、后，三个步骤。对施工过程当中可能遇到的问题进行分析、总结。

施工前；顶管施工前要挖掘好工作井和接收井。并将现场布置齐全，包括起重设备、自动控制室、拌浆棚、拌浆材料、注水系统、管片场等。工程师要对场地的地质情况、水质情况、摩擦阻力、顶进力、顶进设备的材质、管道材质和顶进施工款预算等进行分析。对于在施工过程当中可能会出现的一些问题进行事前分析并预防；对不不可预测的一些问题，做好应急措施。由于本工程施工段，工程量大，涉及面广，工期比较紧因此必须做好施工前准备避免对施工款的浪费增加成本甚至造成巨大损失等。

对顶管技术的选择；顶管技术分为：（1）简易工具管，适用于北方水位低，卵石、砾石多的地方。（2）土压平衡式工具管，其主要适用于珠江三角洲、上海，土质软，地表变化大的地区。（3）泥水平衡式工具管，适用于的砂性土。

对顶管的选择：（1）包括顶管的管长，要根据施工工程距离的长短。对于比较短的施工工程选择比较短的，因为短管具有灵活变通的特性，当出现偏差时能及时更改。对于比较长的工程选择相对长的管，以减少顶进次数、降低顶进偏差。（2）管壁厚度的选择，要考虑到管所承受的压力、以及管的强度要求等。（3）管直径的选择，以不低于500mm为基准，方便施工人员进入对其维修。（4）管材质的选择，则要考虑到当地土质的酸碱情况、是否有腐蚀性。

施工中顶进设备的选择，包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运土设备等。顶管入洞与顶管出动时出现的问题比较多，在施工时要引起注意。顶管在行进过程当中，应对顶管偏离方向要进行顶进偏差校正。当偏差超过10mm就进行校正，可以在顶进管每次前进30cm左右时进行一次测量，多次微量校正可以起到很好的校正作用。另外在行进过程当中可能会遇到一个重要的技术难题，就是地面沉降或者突起。所以在行进过程中实行注浆减阻。对顶管机头尾部压浆，并在顶进过程中同步进行。这样做有两个作用：（1）可以形成一道泥浆保护膜，对上层地层起到保护作用。（2）减少阻力，方便施工。还可以增大设备施工能力。

施工过程当中涉及到的计算比较多，这里包括对工作井和接收井的长宽高的计算、对顶进头顶进阻力液压缸顶进动力的计算、顶进时管壁所受到的压力的计算等。需要详细周密的分析和强大的计算能力对其进行严密的设计。

施工后：也就是顶进头露出接收井，成功后要进行工作井、接收井的回填。

2 工艺优化的建议

目前，顶管技术可以说已经非常成熟了，在众多施工工程中都能看到它的身影。这也就越发的凸显了顶管技术的在未来的发展中会越来越重要。因为它涉及到众多领域，地质领域，材料领域，以及数学领域。仅仅拿出所涉及到的力学计算就有：材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等等。所以说它是一门复杂，综合的学科。还有很多未知的领域，需要我们探索发现。在工艺过程的优化上我有几点建议：

打好基础，做好预算。因为整个施工过程是比较庞大的，这就需要我们想在前面，做在前面。对于目前不能预测的情况，认真记录并达到可预防。

多组织，勤学习。要知道，我们的知识面毕竟是有限的，自然，我们对问题的认识面也就比较片面。当面对自己专业以外的知识时，总是欠考虑。而顶管技术又是综合性非常强的学科，这就需要我们多学习，完善自己。

对于公司而言，着重培养一批顶管技术性人才。在这个对于人才一直是供不应求的行业当中，唯有人才的把握才能将工程做到最优性价比。在挑选人才上也是有要求的，首先应该有足够的经验，深厚的知识背景以及多涉世多个领域并善于总结归纳。

记录施工数据，施工问题，以及施工现象。多次记录，并将每次记录进行核对比较，归纳并总结找出规律点，对下次的施工做到预防的目的。

3 结语

顶管技术彻底解决了管道施工中发达城市对施工条件苛刻要求的问题。体现出，顶管技术的必要性和重要性。相信未来，社会的蓬勃发展，城市建设的高要求会再次促进顶管工程的技术更新、工艺优化。在我们施工人员不断的学习，不断的努力的同时，我们的技术会更先进，城市基础建设会更完善，人民生活更加美好。

参考文献

顶管施工技术总结范文2

关键词：顶管水利工程；设计施工

众所周知，顶管施工技术是近些年来在水利工程建设中普遍使用的技术类型，在我国，顶管施工技术是适用于地下管道施工的重要方法，也叫做非开挖管道敷设技术。顶管施工技术最大的优势在于施工时可以和基础设施进行交叉施工，有效的避免了因施工造成的各种社会资源的浪费。同时，顶管施工技术对外在环境的影响较小，符合当前环保的施工正常，随着技术水平的提高，这种技术被广泛的应用和推广。

1 水利工程中采用顶管技术是大势所趋

现阶段，我国水利工程的实施基本上采用的都是顶管施工技术，这说明这种技术在我国正趋于成熟，而随着城市化水平的提高，城市中的排水管道处理成为政府和人们日益关注的重要问题，特别是在一些人口的密集地区，合理的运用顶管技术，用于地下管道的建设是大势所趋。

2 实施顶管施工技术的优越性

顶管技术作为非开挖技术的一种，和传统的技术比起来，具有明显的优越性，主要表现在以下几个方面：

2.1 不会给人们的生产和生活带来巨大的影响。顶管施工采用的立体交叉的形式，需要在地面的下层进行穿越施工，这和地面开挖施工比起来，可以减少对周围环境的破坏，没有交通破坏和堵塞的现象，而且对于其他管道几乎没有影响，这对于人们的日常生活和交通运输都有十分积极的意义。

2.2 有利于环境保护

传统的施工采用的是在地面进行明开挖铺设管道的形式，因此会给涉及的个人和交通带来很大的影响，而且会产生巨大的粉尘和噪音，给周围的环境带来污染。而这种顶管施工技术，几乎没有任何的污染和影响，环保性能十分显著。

2.3 有利于节省工程投资

从工程的施工方法来看，顶管施工可能比传统的施工成本较高，但是综合考虑各种因素发现，这种不需要开挖的管道铺设技术，综合经济更为合理，而且和明开挖管道的代价比起来，这种顶管施工设计不需要任何单位的停产和道路的封堵，因此可以最大限度的节约造价，经济效益是显著的。

3 做好实施顶管施工的前期工作

在顶管技术施工之前，需要需要对管道的走向和工作井的位置记性合理的勘查，从现场的情况入手，制定科学合理的方案，保证工程实施的顺利进行。

3.1 详细了解掌握地形地物状况

顶管施工，需要首先对管道的轴线走向进行测试，不可以出现任何误差，一般来说，这一切都需要进行地上物信息的了解和掌握，在这个过程中，地上建筑物和交通状况是首先进行调查分析的，比如建筑物基本的结构类型，地下的基本情况等，做好相关数据的整合工作。对于建筑物来说，采取加固措施进行防护，保证不出现安全事故，是最重要的方面。同时，施工的过程需要避开公共交通设施，保证地下通道的顺畅等。

3.2 查清地下管线

基本的通讯、电力、供水和煤气管道在施工之前已经确定，因此在进行顶管设计之前，需要查找相关的图纸，尽量避开这些管线，这可以有效地降低施工的难度，保证工程的改道实施顺利。

3.3 抓好工程地质和水文地质勘察工作

在施工的过程中，需要掌握好当地的地质和水文勘测，详细的了解当地的土质变化，制定切实的方案，对于当地的沼气和泥沙工段进行加密勘测，保证基本的加固处理，防止地面下沉。

4 顶管设计需掌握的原则

4.1 总原则

要在对现场地面以上和以下建筑设施及其他管线充分了解的情况下依据规范、标准进行设计，工程设计要有深度和精度，要一次确定管道轴线走向和工作井位置，以免施工过程中进行调整。

4.2 管线布置

a. 管道轴线。水利工程中的管道主要功能是起输水作用，首先要保证过水流量，因此要求管道轴线必须顺直，尽量减少折弯，减少水头损失。

b. 尽可能避开桩基础的建筑物、景观建筑和军用设施。

c. 尽可能避开电力管线、通讯管线、煤气管线、自来水管线、排污管线等地下管线，无法避开的要在设计中说明应对措施。

4.3 工作井位置及结构选择

a. 工作井的位置应选择在整个管线的合理位置上，至接收井的距离一般应控制在200m 以内，以便在施工时控制摩阻力和轴线偏差，避免布置过多中继间，改善工作面上的工作环境，避免缺氧事故发生。

b. 工作井位置应考虑足够的施工场地，良好的交通条件，并要与周围建筑物保持一定的距离，以防止工作井施工时对周围建筑物的安全带来不利影响，特别是沉降影响。预留距离的大小应根据工作井深度、施工方法、地质情况、周围建筑物的结构，按照有关规范进行计算确定。

5 顶管施工的几个环节控制

顶管施工主要在地面以下进行，专业性很强，施工程序多而复杂，设备操作要求严格精细，不可预见的因素多，安全风险大。根据笔者实践认识，施工中需要特别注意以下几个环节。

5.1 测量工作

测量工作是保证顶管施工顺利进行和工程质量的重要环节。顶进前的设备安装，顶进中工具管的方向、高程控制，顶进后复测均离不开测量，测量工作重点要做好以下两点：

a. 根据给定的坐标，按照建筑总平面图要求布设测量控制网，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处，以利顶管顶进按设计的轴线进行。

b. 要认真贯彻测量复核制度，测量复核工作要贯穿于工程全过程。工程开工前要对定位轴线、高程水准基点等检查复核，在施工过程中，要对工程的轴线、标高、垂直度进行检查复核，要做到顶进时管道不偏移、管节不错口、管节坡度不得有倒落水。

5.2 洞口止水的处理

顶管工程中，为了使管子能顺利进、出工作井及接收井洞口，井的预留洞口要比管节外径略大些，顶进时此间隙要采取有效措施进行止水封闭。

5.3 注浆控制

a. 管道的顶进要最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的办法是进行注浆，注浆使管道外壁形成泥浆套，从而降低了顶进时的摩阻力。工具管的外径比管子外径的尺寸稍大一点，一般在2 ～5cm，以降低管外壁摩阻力。

b. 触变泥浆的配制，触变泥浆首先要抓好配合比，触变泥浆是由膨润土、水和掺和剂按一定比例配制，其中膨润土是主要成分，水占大部分，而掺和剂对触变泥浆性能的影响极大，其含量虽小，却不容忽视。

6 结语

总而言之，顶管施工技术是我国建筑行业必不可少的一种施工技术，是我国建筑形式发展的需要，在施工的过程中，需要综合考虑多种因素，采取成熟的工艺，在保证基本的生活和生产正常的情况下，兼顾其社会、环保和经济效益，确保我国的水利工程建设可以长足稳定的发展和施工。

参考文献

[1] 张殿林. 浅谈水利工程的施工质量控制[J]. 农村实用科技信息. 2010（05）

顶管施工技术总结范文3

关键词：软土层；顶管技术；顶力计算；施工措施

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

随着城市化进程的不断加快，城市基础设施建设建设得到进一步的发展，污水处理厂作为基础设施建设的一部分，其地下管道工程建设愈加复杂，对施工技术的要求有所提高。顶管施工技术作为一种非开挖掘进式顶管施工方式，具有施工场地小、噪音和震动低、对周围环境污染小等优点，在城市基础设施地下管道工程中得到广泛的应用，特别是在穿过地上永久建筑物、沟渠以及主干道路的情况下最能突出顶管施工技术的优越性。但是，顶管施工技术由于受到工程地质条件、水文条件和设计等因素的影响，不利于城市地下管道的建设。因此，工程技术人员有必要加强对顶管施工技术的研究。本文通过分析软土层中顶管施工的一些情况，提出相应的施工技术措施，为往后类似研究工作提供依据。

1 工程概况收集系统工程

佛山市南庄污水处理厂首期配套污水收集系统工程——隆庆路及进厂污水管（榕树大道至污水厂段）的管线全长共1.3km，施工方式分为开槽施工、顶管施工，其中大部分采用顶管法施工(顶管段长1.2km)。顶管管径分为d800、d1000、d1200。

2 水文、地质条件

(1)上部上层滞水、潜水。赋存于第①层杂填土中，水位随地势起伏。该层地下水的补给来源主要为大气降水和沟渠、河道渗流，与地表水联系较密切。地下水位受季节和降雨影响变化较大。

(2)下部为微承压水，分布于②2层粉质黏土夹粉土中。地下水主要是接受横向补给，与地表水联系相对较少，排泄主要是侧向径流排出区外，其地下水位一般变化较小。

该工程管道大多位于第②2层粉质黏土夹粉土或第④层粉土层，且本地区地下水位较高，因此顶管施工所在土层大多为不稳定土层。

3 顶管机选用与顶力计算

3.1 顶管机的选用

顶管施工最突出的特点就是适应性问题，应根据管道所处位置的不同地质状况与不同施工条件，选择与之适应的顶管施工方式，才能达到事半功倍的效果。

该工程管道大多位于饱和的第②2层粉质黏土夹粉土层或第④层粉土层，属不稳定土层，此时应选用泥水平衡式顶管机；对于处于第②1层、第②3层或第③层粉质黏土层的管段，可采用土压平衡式顶管机。

3.2 顶力计算

顶管工程施工前准确计算顶力的大小，不仅有利于合理确定千斤顶的数量和吨位，而且对后背墙体的设计与后背土是否需要加固处理也至关重要。现以泥水平衡式顶管机在顶管顶进过程中的顶力为例，总顶力包括管道外壁摩擦阻力与工具头迎面阻力，估算计算公式[1]为：

F0=ΠD1LfK+NF

式中：D1为管道外径；L为管道设计顶进长度；fK为管道外壁与土的平均摩阻力，当采用触变泥浆减阻时，粉性土取6.0kPa；NF为顶管机的迎面阻力，NF=(ΠD12γSHS)/4。顶管顶力计算如表1。

表1 顶管顶力计算

由表1可以看出按公式估算出的总顶力往往比实际施工所需总顶力要大，并且随着顶距增大，两者差距快速增加，这主要是因为理论公式仅考虑了触变泥浆减阻措施，且顶力随顶管长度增大而增大。但实际顶力还与土层的地质条件、施工环节、顶进长度有关。从实测结果表明，顶力并不随顶距呈线性增加，初期顶力随着顶距增加而增加，随后因注浆减阻等因素的影响，顶力值随顶距呈缓慢增长的趋势。

4 工作井、接收井设计与施工

4.1 结构形式

一般情况下，工作井与接收井结构形式可采用钢板桩、钢筋混凝土沉井、地下连续墙、灌注桩或SMW工法等。当顶管埋置较深，处于土层地质条件较差、顶管顶力较大的软土地区，尤其是处于流砂土层中应采用钢筋混凝土沉井，同时结合该工程竣工后工作井与接收井作为永久性检查井使用，工作井与接收井采用钢筋混凝土沉井。

4.2 平面形式与尺寸

根据场地内其它市政管线的相对位置，沉井平面形状可采用矩形与圆形。同时，根据工作井的最小内净长度，应按顶管机长度确定和按下井管节长度确定两种方法计算，结果取大值。工作井的最小内净宽度应满足顶管顶进、放置设备和施工操作的空间要求。经过经济与施工操作可行性综合比较，得出不同管径相对应的工作井与接收井平面尺寸，如表2。

表2 顶管井平面尺寸(单位：mm)

4.3 竖向设计

为了充分考虑市政地下空间的利用，作为永久结构检查井使用的沉井顶板标高按管道顶面上2.0m控制，同时顶板上覆土厚度按大于1.0m而不超过4.5m进行设计，底板顶标高按管底下0.5m施工空间考虑。同时为了考虑顶管施工时的安全，对于井顶上覆土厚度大于1.0m的，井壁顶作接高处理，接高到地面下0.5m，作为临时支护措施考虑。如图1所示。

图1 顶管工作井剖面示意图(单位：mm)

4.4 沉井下沉施工技术措施

沉井施工关键是沉井下沉，下沉过程中应及时进行井筒倾斜、位置偏移等的纠偏，控制好下沉影响范围，并充分做好沉井的封底与底板混凝土施工。由于该工程管道所在的土层为饱和的第②2层粉质黏土夹粉土层或第④层粉土层，属不稳定土层，在沉井下沉过程中地下水受扰动，易产生流砂现象，对周围土体会产生破坏，引起地面开裂与下沉。为防止下沉过程中发生流砂现象，通常可采取如下措施：

(1)井点降水。采用井点降水后，井内土体无地下水，挖土时砂土不受动水压力作用，从根本上排除流砂产生的条件。此措施应根据现场地下水位情况及周围邻近建(构)筑物情况确定降水的可能性。

(2)地基处理。在条件允许时，通过地基处理(例如压密注浆加固、水泥土搅拌桩加固、高压旋喷桩加固等地基处理方式)，改变土体特性防止产生流砂现象。当发生流砂现象应向井内灌水，以达到减小水力梯度的目的，排除产生流砂现象的条件。此时可采用水下挖土，即采用不排水法下沉施工。

由于该工程管道较长，地质变化且较为复杂，工作井与接收井数量较多，因此设计时根据井位所在场地条件，选择了不同的防流砂措施。如在市区地段采用高压旋喷桩对井位与井周土体进行加固，此时井周高压旋喷桩可兼做止水帷幕，用于井内施工降水。如在较为开阔地带，降水影响不到建(构)筑物时，可采用井点降水方式处理。

5 顶管施工措施

5.1 进出洞口措施

进出洞口是整个顶管施工过程中关键环节之一。在不稳定性土层中，工具头在进出洞口时因涌水、土体自稳定性差等原因出现质量事故。因此，可采用如下技术措施：

(1)顶管工作井的穿墙处采用盘根止水穿墙管。

顶管施工技术总结范文4

【关键词】顶管技术；污水管网工程；工艺流程；质量控制

城市污水管网作为城市的重要基础设施，其建设受到了人们的广泛关注。污水管网的施工，一般埋置较深，采用开挖铺管技术，对环境污染严重，干扰大，破坏性大。而顶管技术是一种非开挖的地下管道施工技术，是利用液压油缸从顶管工作井将顶管机和待铺设的管节在地下逐节顶进、直到顶管接收井的非开挖地下管道敷设施工工艺。因此，顶管技术很好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，在城市污水管道施工中得到广泛的应用。

1.工程概况

某污水处理厂14#路段污水管网建设工程施工（二标段），全长3466m。管道位于南侧非机动车道，道路中线以南15.5m处，其中dn1350污水管773m，dn1500污水管2693m，全部采用顶管施工，该方法不但能保证施工安全，而且可以最大限度地避免对现有建筑物和交通的影响。

该场地地基中淤泥质土普遍有孔隙比较大、天然含水率大多高于液限、多呈软流塑状、压缩性高、强度低、透水性低、触变性和流变性等特点。浅层分布的淤泥质土、淤泥自身稳定性差，抗冲刷能力弱。软土在垂直荷载及水平推力作用下易产生不均沉降或许过量沉降、剪切破坏等。

2.顶管推力计算

在顶管工程之前，为了顺利推动管道在土中前进，千斤顶的顶力需要克服顶进中的各种阻力，同时在顶进过程中还不断受到各种外界因素的影响。顶管推力的理论计算为（以φ1 500mm计算）

其中：f为总推力；f1为迎面阻力；f2为顶进阻力；d为管外径1.8m；p为控制土压力；k0为静止土压力系数，一般取0.55；h0为地面至掘进机中心的厚度，取最大值7m；γ为土的湿重量，取1.9t/m3；f为管外表面平均（根据顶进距离平均粉性土）综合摩阻力，取0.82t/m2；l为顶距，取最大值100m。

由式（1）～式（4）计算可得

p=0.55×1.9×7=7.32t/m2，

f1=3.14/4×1.8×2×8=22.6t，（f1=3.14/2×1.8×7.32=20.7t）

f2=3.14×1.8×0.82×100=463t。

因此，总推力f=22.6+463=485.6t。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井（φ1500mm顶管）设计允许承受最大顶力为500t，管材轴向允许推力460t，主顶油缸选用2台320t级油缸。每只油缸顶力控制在300t以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力640t。因此无需增加额外的顶进系统即可满足要求。

3.井点降水

根据实际地质情况.在沉井附近采用井点法降低地下水位，以方便施工挖土，使沉井顺利下沉，并保证顶进施工时顶进工作井及接收井无积水，设备能够正常运转。

根据沉井工作井的尺寸及勘查提供的涌水量、抽水影响半径，计算出井点的埋设深度及埋设数量。

（1）井点埋设深度

h=h1-h2+h+l+b=9m （1）

式中：h—井点埋设深度（m）；

h1—沉设井点施工的地面高程（m），据实测为89.857m；

h2—基坑底面高程（m），据实测为84.357m；

h—设计地下水降至基坑底面以下深度（m），取0.5m；

l—滤管长度（m），据经验值一般为2.51ti；

b—井点到基坑的水力坡降（m），一般取水平距离（经验值一般为5m）的0.1。

（2）井点埋设数量

n=q/q=15.6 （2）

式中：n—井点数（眼），取n=16；

q—涌水m（m3·h-1），经现场实测为23.4 m3·h-1；

q—每眼井排水量能力（m3·h-1），据每眼井配置水泵功率，取工作效率系数o.8，计算为1.5。

每1.5m打井一眼，深度为9m，用φ65钢管做降水井。用射流泵抽排地下水，平均每座工作坑围绕工作井环向布设16眼轻型井点.每座工作坑设射流泵一套.各井点井口用d150钢管连接至射流泵，抽排地下水。将地下水降到管道基础以下0.5m。不影响管道顶进作业。

4.施工工艺优化

泥水平衡式顶管设

全封闭式作业，其泥水系统符合泥水加压平衡原理，利用探测仪器根据顶进速度以及前方土体土压力的变化而自动调整.从而保证一个恒定的土压力平衡值，科学地确定送排泥流量、浓度和流速。泥水平衡控制系统通过气动球阀控制泥水管路在推进中的逆流冲洗、停止、旁路等动作，顶管机系统、泥水平衡及输送的控制，通过计算机进行数据采集及管理.组成一个先进的监控系统，既保证了施工安全，又提高了顶管机小容积泥水舱压力平衡的精度。项管机出洞封门采用矩形钢箱和密封圆环装置，密封和安全性能良好，适合本场地地层及浅覆土施工，基本上不会造成地面沉降，可以确保工程质量。

5.顶管施工关键工序

5.1 顶管工作井及接受井施工

顶管工作坑平均每200m设一座，共有工作坑20座，接受井20座。工作坑断面下口尺寸7m×4m，深度为7.0m，同时工作井可作为接收井。工作坑垫层采用c10混凝土层100cm厚，同时在靠近顶进洞口外基坑两边设深60cm的集水坑，尺寸600mm×600mm×600mm，以用于顶进过程中降水及抽水，垫层四周设宽20cm深20cm的集水槽以利于排水，采用污泥泵抽水。工作坑底板采用c25商品混凝土，厚度20cm。工作坑断面如图1所示。

图1工作坑断面

5.2 施工工艺流程

（1）顶管设备安装

两根导轨必须互相平行，等高，导轨面的中心标高应按设计沟底标高设置，在顶进中必须经常复测调整，以确保顶进轴线的精度。导轨的坡度应与设计管道坡度相一致。

（2）管前挖土及顶进

管前挖土是控制管节顶进方向和高程、减少偏差的重要作业，是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。

（3）管节安装

管道接口为“f”型接口。安装管节前，应先安装好止水圈，在管节端面粘贴松木衬垫，再将管道节吊放在轨道上稳好，使管节插口端对正前管的承口中心，缓慢顶入，直至两个管节端面密贴衬垫，并检查接口密封胶圈是否良好，如果发现损坏，应重新安装，确认完好后方可布置顶铁。

（4）管道接口

顶管施工中，管节之间接口的强度和性能直接影响施工进度和工程质量。

（5）纠偏测量及控制

顶管误差校正是逐步进行的，形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位，应缓慢进行，使管子逐步复位，不能猛纠硬调，以防产生相反的结果。常用超挖纠偏法、顶木纠偏法和千斤顶纠偏法。顶管施工工艺流程如图2所示。

图2顶管施工工艺流程

6.施工质量控制措施

6.1 管道纠偏

（1）管道产生扭转原因分析

在顶管安装和使用过程中，如果主油缸或工具管刀盘轴线与管道轴线不平行，则在顶管施工过程中很容易使管道产生扭矩，从而在顶进过程中发生管道扭转。在进行顶管施工时，管道内要布置各种施工设备，如果布置位置不对称，就很容易使管道朝着某个方向形成固定扭转。

（2）纠偏措施

①提高顶管设备安装质量，预防管道发生扭转，主要是从提高顶管设备安装工艺精度入手，尽量避免或减少顶管设备的各部分安装偏差，如主油缸固定牢固，尽量与管道轴线平行等。

②严格按照施工程序施工，减小纠偏造成的扭转。首先是管内设备布置重量要对称，尽量避免由施工程序造成的扭转。另外可以通过施加外力进行管道扭转，使管道产生相反扭转，从而平衡原先存在的扭转力。当顶距较短（<15m）时，如发现管轴线有偏差，可以利用主压千斤顶进行校正。

6.2 导轨偏移防治

（1）导轨偏移原因分析

①导轨自身的刚度不够；②轨道固定不牢靠，受到外力及震动后发生偏移；③工作井底板损坏或变形；④后座不稳固，受顶力后使主顶油缸轴线与顶管轴线不平行，产生横向分力，引起导轨偏移和损坏。

（2）防治措施

①对导轨进行加固或更换；②校正偏移的导轨，并支撑牢固；③垫木应用硬木或用型钢、钢板，必要时可焊牢；④对工作井底板进行加固。

6.3 后靠背控制

（1）后靠背严重变形、位移或损坏原因分析

①后靠背的刚度不够。若采用单块厚钢板做后靠背，则刚度更差；②后靠背后面的预留孔或管口没有垫实；③用钢板柱支护的工作井，由于覆土台浅或被动土抗力太小而使钢板桩产生位移影响到后靠背的稳定。

（2）防治措施

①应该用刚度好的钢结构取代

单块钢板做后靠背；②后靠背后面的洞口可用刚度好的板柱或工字钢叠成“墙”，垫住洞口或管口；③后座墙后的土体采用注浆加固，或者在地面上压上钢锭，增加地面荷载。

6.4 地面沉降防治

（1）地面沉降过大原因分析

井点降水时土体会因失去地下水而产生一次压密沉降。再加上手掘式顶管的开挖面是敞开的，不加正面支撑，稍有疏忽就会发生正面坍塌，引起较大的地面沉降。这种沉降会因土质的不同而不同，但地面沉降大是手掘式顶管的一个通病。

（2）防治措施

采用这种工具管必须谨慎从事，仔细地查清穿越地层的工程地质和水文地质情况并判别可否采用。符合稳定基本条件，才可采用。施工中要精心施工，防超挖、塌方。

7.结语

综上所述，本工程在采用顶管技术后，减少了大量的土方开挖工作，充分发挥了施工污染小，交通干扰小和减少工期等优势，竣工验收，各项结果均满足要求。虽然在施工中还存在不少问题，但是顶管施工的技术优势还是其他施工技术无法比拟的。因此，在顶管施工中必须不断总结施工经验，一旦发现问题，应采取相应的质量控制，着眼于改进提高顶管施工技术，这样才能为今后改善提升顶管工程的施工技术积累经验。

参考文献：

顶管施工技术总结范文5

[关键词]煤矿；综掘工作面；顶板；管理

中图分类号：C829.23 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0058-01

一、综掘工作面常见顶板事故的分类及原因

顶板事故即是在煤矿生产过程中因技术措施不当或管理不当，导致顶板冒落而引发的人员伤亡事故。目前，综掘工作面中常见的顶板事故主要有以下几类：

1、局部冒顶

综掘工作面的冒顶事故中，局部冒顶占据了总事故量的70%以上，其特点是冒顶范围较小，事故伤亡人数较少。局部冒顶较常发生在：靠煤壁附近、采场两端、放顶线附近和地质破坏带附近。其中，靠煤壁附近的局部冒顶事故，是由于采煤机采煤或爆破落煤以后，如果不采取及时的支护措施，部分游离岩块可能冒落导致安全事故。

2、压垮型冒顶

综掘工作面中的压垮型冒顶事故，主要包括了老顶来压时的压垮型冒顶与厚层难冒顶板大面积冒顶事故。其中，老顶来压时的压垮型冒顶主要是由于老顶岩块出现压垮或冲击压垮，厚层难冒顶板大面积冒顶则是由于悬露面积过大导致的冒顶事故。

3、漏垮型冒顶

漏垮型冒顶主要指大面积漏垮型冒顶，其作用机理是由于煤层倾角过大或直接顶异常破碎，工作面支护系统中如果某个地点支护失效，则会发生局部漏冒，破碎顶板就好从这个区域开始沿着工作面往上全部漏空，造成支架失稳，导致漏垮工作面。

二、煤矿综掘工作面顶板管理

为保证综掘工作面能安全、正常的生产运作，应当对工作面顶板进行科学的管理，以避免发生各种类型的顶板事故。

1、健全顶板管理制度

煤矿综掘工作面应结合自身生产实际，并在总结经验的基础之上，制定顶板管理的相应标准与规范，以此作为顶板日常管理工作的依据与准则，以确保顶板管理工作能始终处于有章可循、有法可依的状况。当顶板管理制度制定与完善以后，应严格执行，以良好的管理来预防和控制顶板事故的发生。对不遵守顶板管理制度的人员，应一律严惩。

2、加强现场管理，严把多项关卡

（1）严把方案设计关卡。根据综掘工作面的实际地质条件，工程技术人员应当积极探索工作面及采区的最优化设计，以寻求适合本矿地质条件和有利于顶板管理的设计方案。例如，在方案设计中采用底板岩石大巷开拓方式，可减少采掘的影响；在设计时尽量将巷道布置在全岩中，可有效避开井巷的交叉点，既能保证巷道掘进的良好施工条件，又有利于顶板管理。通过把好方案设计关卡，以从根源上减少综掘工作面中顶板事故的发生。

（2）严把作业规程关。通过提高技术人员、设计人员的技术水平，并重点解决顶板管理中存在的技术薄弱问题，是做好综掘工作面顶板管理的重点所在。而解决技术问题的一个关键，即是编制科学的作业规程。要求在作业规程的编制过程中，各综掘工作面应根据实际地质资料、矿压观测资料以及顶板来压规律等因素进行规程的编制，使作业规程能真正起到指导生产、保证安全的作用。

（3）严把工程质量关。对近年来所发生的顶板事故进行分析，综掘工作面中多数顶板事故，均是由于现场管理不严格所导致的，尤其是支护的施工质量更是顶板管理的基础与关键。为此，必须从加强支护的施工质量出发，将提高支护施工质量，作为预防和控制综掘工作面顶板事故的重要的措施。同时，还应当严把支护的质量关，对于不合格工程一律不予不验收，并由安检员对每个工作面的支护的施工质量进行安全检查，做到实时化与动态化管理。

（4）加强在初次来压与周期来压期间的顶板管理。在初次来压和周期来压期间，容易造成大面积的冒顶事故。为此必须做好在此期间的顶板管理，以有效预防各类恶性顶板事故的发生。

（5）加强对事故多发地点的顶板管理。要有效杜绝和控制顶板事故的发生，必须做好对综掘工作面事故多发地点的顶板管理工作。通过制定具体措施，保证采空区的冒落高度和顶板悬顶距离。在工作面初次放顶、周期来压、过断层、过老巷、工作面收尾、过交叉点以及巷道贯通等易发事故点，均应制定有针对性的安全措施与技术保证措施，并应做好相应的监督检查工作。

3、加强班组建设

班组作为煤矿综掘工作面一切工作得以贯彻落实的基本人员单位，其中，班组长更是位于生产一线的指挥人员，对综掘工作面中的各类安全生产情况、顶板情况以及自然条件变化最为熟悉，只有班组长带头遵章作业，并对各类情况进行及时、正确的处理，才能有效避免顶板事故的发生。为此，应重点加强班组的建设，并通过加强对班组长及成员的安全教育与技能培训，以提高班组成员的综合素质，使班组在综掘工作面顶板管理中发挥出重要的作用。

4、加大奖惩力度

煤矿应建立综采工作面顶板管理考核评比制度，以及顶板管理的奖惩制度。通过定期组织验收、考核与评比，以此评定顶板管理工作的等级并实施奖惩，以起到鼓励先进和鞭策后进的作用。对于预防重大顶板事故的人员应提高奖励。对于已发生的顶板事故，必须认真分析总结、严肃追查处理，并制定有效措施，以杜绝同类事故的再次发生。

总结

本文从综掘工作面常见顶板事故的分类及原因出发，并主要就如何加强工作面顶板管理的措施进行了分析与探讨。综合而言，只有通过不断健全管理制度、加强生产现场管理，提高员工安全意识以及加强执法奖惩力度，才能实现对综掘工作面顶板的科学管理，以有效避免各类顶板事故的发生。

参考文献

[1] 张学旗.对煤矿采掘工作面顶板管理问题的研究[J].技术与市场，2014（1）.

顶管施工技术总结范文6

关键词：排水管道；顶管；技术措施

中图分类号：TU74 文献标识码：A

一、顶管施工技术的理论介绍

现代非开挖顶管施工技术是80年代在发达国家兴起并形成的新的产业，该技术是对传统地下管线开挖铺设、更换、修复的一次革命，自正式进入工程施工市场至今，在短短的20余年时间内，以其独到的技术特征与优势，以其对环境、城镇交通的最小影响和危害，以其效率和成本等优势，日益受到欧美发达国家的重视和提倡，取得了很好的社会和经济效益。如美国克林顿政府于1994年财政年度批准的七年期“先进的钻探和掘进技术国家计划”（NAEDT National Program for Advanced Drilling and Excavation Technologies），就将此技术列入城市基础设施和建筑业发展规划中，以增强美国在该领域内的技术领先和市场竞争优势。此外，如英国曼彻斯特工业大学、美国路易斯安娜理工大学、德国波鸿大学等高等院校及时适应产业结构调整的需要,相继开设了非开挖技术课程和相应的研究机构，以培养该领域的专业技术人才。

在我国，非开挖敷设管道技术在近年来也得到广泛的应用。由于它不需要开挖面层，能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道。节省大量投资和时间。这项技术的快速发展也使市政工程需敷设的大量上、下水道、煤气、电力、通信工程时，对城区的交通、噪音、粉尘的危害和影响大大降低。是真正的无污染、高效率的施工技术。

在我国，“非开挖技术”虽然发展时间不长，但其施工工艺技术的先进性、优越性带来的经济效益和社会效益已十分明显。

二、管道顶进方法的选择

管道顶进方法的选择，是根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定的。普通顶管法是在黏性或砂性土层，且无地下水影响时，采取的手掘式或机构挖掘式顶管法。

三、顶管施工工艺流程

非开挖顶管施工的施工程序是：先在管道的一端挖掘工作坑（井），完成后在其内安装顶进设备，将管道顶进土层，边顶进边挖土，将管段逐节顶入土层内，直到顶至设计长度为止。

1、工作坑

①顶管工作坑的位置的设置应便于排水、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采用装配式后背墙由方木、型钢或钢板等组装而成，组装后的后背运动员具有足够的强度和刚度。

③工作坑的支撑应形成封闭式模框架，矩形工作坑的四角应加斜撑。

2、 设备安装

①导轨：选用钢质材料制作，两民轨安装牢固、顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。在使用中经常检查校核导轨，防止产生位移。

②千斤顶：安装时固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道中的中心的垂线上。

③油泵：应与千斤顶相匹配，并用备用油泵；安装完毕后进行试运转。顶进过程中油压突然增高时，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进。

④顶铁：

分块拼装式顶铁应有足够的刚度，并且顶铁的相邻面相互垂直。

安装后的顶铁轴线应与管道轴线平等、对称，顶铁与导轨之间的接触面不得有泥土、油污。

更换顶铁时，先使用时观察顶铁有无异常现象。

顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管口应增加U型或环形顶铁。

起重设备：正式作业前应试吊，检物捆扎情况和制动性能；严禁超负荷吊装。

3、 顶进

全部设备经过检查并试运转合格后可进行顶进。顶进程序是：安装顶铁，开动油泵，顶镐活塞伸出一个行程后，关油泵，顶镐停止运行，活塞收缩，在空隙处加上顶铁，再开油泵，如此周而复始。

顶管结束后，管节接口的内侧间隙按设计规定处理，设计无规定时，可采用石棉水泥、弹性密封膏或水泥秒浆密封。填塞物应抹平，不得凸入管内。

顶进时测量工具管的中心和高程

全段顶完后，在每个管节接口处测量其轴线位置和高程；有错口时测出相对高差。

纠偏

采用小角度、顶进中逐渐纠偏

纠偏方法

挖土校正法：即在管子偏向一侧少挖土，而在别一侧多超挖些，强制管子在前进时向另一侧偏移。适用于偏差为10-20mm时。

木杠支撑法：如管端下陷，管子发生错口时，可采用木杠支撑法方法校正，适用于偏差为20mm时。

顶进过程中，出现下列紧急情况时应采取措施进行处理：

工具管前方遇到障碍

后背墙变形严重

顶铁发生扭曲现象

管位偏差过大且校正无效

顶力超过管端的允许顶力

油泵、油路发生异常现象

接缝中漏泥浆

四、顶管工作坑允许偏差和检验方法

五、顶管允许偏差和检验方法

注：表内D为管道内径，L为管道顶进距离,以两井轴线距离计算。

六、主要技术措施

1、止水墙:

进洞前洞口外安装止水圈，防止机头进洞时正面的水涌进工作坑内，同时防止顶进施工时注浆减阻的膨润土从此处流失，以保证能够形成减阻的完整泥浆套。洞口止水墙墙高为管子外径加上500毫米，厚度300毫米左右，予留洞口Ф1.7米。

2、初顶进洞：

机头初顶入洞是比较关键的工序，由于机头较重，进入土体时容易造成"扎头"的现象。为防止扎头现象的发生，需要在止水墙内做延伸轨道。另外初始进洞后，机头首先遇到的是防水帷幕桩，由于桩有一定强度，切削磨桩时要控制好速度，注意刀盘转矩，防止超载。

3、顶进：

以理论的控制土压力结合经验控制土压力进行修正，经过调试后应将控制土压力和地下泥水压力接近，使地面沉降缩小到最小。

开始顶进后机头后面要连续设置3节带注浆孔的砼管，便于注浆降低管道磨阻力。每顶一节管材后，将管材内的管道拆下，在下一节新管内重新接好管材内的所有管道。顶进施工时，管内的动力线、照明线、排泥管、注浆管依次接入，接头要安全可靠。

顶进中严格控制泥水的给水压力，控制掘进面迎面土压力，防止对正面土压力的超量挤压。由于受挤压的土体密实度发生变化，会造成路面的隆起，顶管中要根据不同土质覆土深度及时调整土压力的平衡值。

4、控制土压力的设定:

如果在没有进行现场工程地质堪察工作情况下，初步顶力计算过程中，考虑采用顶管施工的最不利条件，按流砂地质条件考虑。

以天津某排水工程为例，施工时土质的主要物理和力学指标如下:地面至机头中心的覆土深度为6.2米，土内摩擦角φ=35°，内聚力C＝0。容重r＝27KN/M3，管外径1.5米

主动土压力:

Pa＝r×h×tg2(450－φ/2)-2×C×tg(450－φ/2

＝27×6.2×tg2(450-35°/2)-2×C×tg(450-35°/2

＝45.4KPa

被动土压力:

Pa＝r×h×tg2(450+φ/2)-2×C×tg(450+φ/2)

＝27×6.2×tg2(450+35°/2)-2×C×tg(450+ 35°/2

＝618KPa

（5）总推力的计算:

按经验公式 F＝K×π×D×L

K一注浆后磨阻系数 按经验为1.1吨/米

D一管外径 (1.5m)

L一顶管距离(65米)

F＝K×π×D×L＝1.1×3.14×1.5×65＝337吨

（6）工作坑后背承受力的计算:

后靠背的承受力R为总推力的1.2～1.6倍

R＝a×F＝1.6×337＝539吨

a— 保险系数 (1.5～2.5)