上海钢筋混凝土污水截流管顶管施工

　　一种预应力钢筋混凝土污水截流管顶管施工方法，包括以下步骤：步骤一，对污水截流管的管位下工程地质情况进行勘探，并对管网进行初步的平面设计;步骤二，工作坑的支护和开挖;步骤三，顶管的工艺平台及其专用设施的安装;步骤四，顶管施工。该方法在中、小型工程中，采用机械顶进和人工开挖相结合的方式，造价低、操作简单，对周边的环境影响小，能够进行昼夜施工，施工质量稳定。.预应力钢筋混凝土污水截流管顶管施工方法，其特征在于包括以下步骤：

　　步骤一，对污水截流管的管位下工程地质情况进行勘探，并对管网进行初步的平面设计;

　　步骤二，工作坑的支护和开挖;工作坑包括接收坑和顶进坑，根据管网的平面设计，作适当的调整，选择交通便利、人员不易集中的地段，将钢桩一次打到位，确定工作坑的设置位置，进行人工开挖，开挖的过程中不断焊接钢板挡土，每隔两米加设一道横梁和稳定斜撑，开挖到设计标高时，顶进坑施工集水井、砂浆砌筑后背及混凝土地坪，接收坑施工集水井和混凝土地坪，接收坑的钢桩间距大于顶进坑的钢桩间距，接收坑的施工晚于顶进坑的施工，在浇筑地坪的过程中，埋入导轨和其他预埋件，排除工作坑内的积水;

　　步骤三，顶管的工艺平台及其专用设施的安装：在工作坑内设置工艺平台，以便于管节的固定，将工艺平台支腿焊接在预埋件上，顶管内设置半圆形的四轮小车，坑内设置箱斗，在工作坑的开口部设置起吊龙门架及起吊器具;采用槽钢焊接工作棚的主支架，角铁焊接工作棚的分布架，分布架上设置防水棚布，完成工作棚的设置，在工作坑顶部的地面上设置工作台，用工字钢焊接形成工作台，用于吊运管道和吊运管中的土;

　　步骤四，顶管施工：根据设计要求，选择适当尺寸和长度的管节，对管节的外观进行检查，管节端面的平直度、管节壁表面的光洁度和管端面下有无纵向裂缝，检查合格后，将管节进行安装，为了保证每节管节尾部变压而不变形，加套圆形顶铁，扩大管节端的承压面积，对工作面进行挖土，挖土时，严格规范施工，不得超挖，顶进的过程中，对管节进行实时监测，正常顶进间距30cm测量一次，以检查管节是否沉降，每顶进80cm-100cm对整个顶管段进行复测，检查整个管节是否发生沉降，挖土后利用半圆形四轮小车进行管内运土，小车的土卸到坑内的箱斗中，然后进行土方提升，将其提升到地面，顶管完成后，对每节管节进行测量，绘制管道竣工纵断面图并做闭水试验。

　　2预应力钢筋混凝土污水截流管顶管施工方法，其特征在于：还包括步骤五，地面观察测量：看地面有无沉陷和隆起现象。

　　3.预应力钢筋混凝土污水截流管顶管施工方法，其特征 在于：所述的导轨为滑动式导轨，导轨的轨距为0.8米。

　　4.预应力钢筋混凝土污水截流管顶管施工方法，其特征在于：所述的顶管材质为预应力钢筋混凝土，管节的长度为2米，内径为1.2米。

　　目前，地下管线施工中经常需要在地下挖槽铺设管线及其对管线进行修复，用开挖的方式施工周期很长，特别是城市中心路段的地下管线非常密集，管线交叉重叠分布，想要再进行新管线的铺设通过传统的开挖方式无法进行，且如果地表有建筑物，也将无法进行开挖，在闹市中对马路进行开挖施工对交通及人们生活带来极大的不便，通常需要搭设专门的路障然后封闭施工，防止出现安全事故，但是在一些主要的交通干道，由于交通压力或者人流，车流情况，不便于封闭施工，这就给传统的施工方式造成了困难;采用长距离全机械顶进技术和设备，造价高且对周围结构的破坏大。

　　我司引用的一种预应力钢筋混凝土污水截流管顶管施工方法，该施工方法能够减少对道路的影响，保证道路的通畅，对周边的环境影响小，能够进行昼夜施工，施工质量稳定，造价低。顶管施工：根据设计要求，选择适当尺寸和长度的管节，对管节的外观进行检查，管节端面的平直度、管节壁表面的光洁度和管端面下有无纵向裂缝，检查合格后，将管节进行安装，为了保证每节管节尾部变压而不变形，加套圆形顶铁，扩大管节端的承压面积，对工作面进行挖土，挖土时，严格规范施工，不得超挖，顶进的过程中，对管节进行实时监测，正常顶进间距30cm测量一次，以检查管节是否沉降，每顶进80cm-100cm对整个顶管段进行复测，检查整个管节是否发生沉降，挖土后利用半圆形四轮小车进行管内运土，小车的土卸到坑内的箱斗中，然后进行土方提升，将其提升到地面，顶管完成后，对每节管节进行测量，绘制管道竣工纵断面图并做闭水试验。还包括步骤五，地面观察测量：看地面有无沉陷和隆起现象，即观察顶管施工是否会造成地面的沉降和隆起，如发现异常情况，可以调整顶管施工的进度和方式，对顶管进行强制校正，保证工程的正常进行。其中所述的导轨为滑动式导轨，导轨的轨距为0.8米。其中所述的顶管材质为预应力钢筋混凝土，管节的长度为2米，内径为1.2米，该长度既能保证管节的强度，又能兼顾成本，同时，也能容纳四轮小车进行运土。

今天聊工程之顶管工程－－涉及铁路的顶管设计注意事项

二十二、涉及铁路的顶管设计注意事项

一、钻孔灌注桩

1 工程概况

某长距离输水管道工程需穿越太焦铁路某段，穿越处供水管道采用DN×l2的Q235B螺旋焊钢管，管道承压3.0MPa，管内输水压力为1.0MPa，供水管道与太焦铁路斜交，斜交角度为84。穿越处太焦铁路为单线非电气化铁路，且为无缝线路，直线地段，钢轨规格为60轨，Ⅱ型钢筋混凝土枕，线路纵坡为12%c，坡长m，该区间太焦铁路图定列车最高速度为85kmh，每昼夜行车对数为24对。

2 主要技术标准

设计荷载，铁路中-活载：铁路桥梁建筑限界按“桥限-2”：顶管混凝土抗渗等级不小于P8；地震动峰值加速度系数0.1g，按地震烈度7度设防。

3 顶管设计要点

3.1 顶管主体工程

护管涵主体采用DN“F-B”型钢承口式Ⅲ级C50钢筋混凝土顶管，管壁厚23.5cm，管节每节长度2.0m，顶管总长度106m，顶进总长度106m。铁路段顶管先卸载后再顶进，顶进前挖除顶管顶路基土。路堑段顶管带土平坡顶进，顶进到位后管内设细砂垫层，输水管道从顶管内靠一侧通过。顶管中心线与太焦铁路线斜交，斜交角度为84°，顶管与太焦铁路轨底高程为3.63m，顶管与其路肩高差为2.6m。护管采购成品管，技术标准采用《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC/T640-）。护管指标要求能达到裂缝荷载为235kN/m：破坏荷载为353kVm；护管所能承受最大顶力0kN；施工中控制顶力不得超过上述数值。护管涵管节间接口采用两道橡胶圈封闭，内缝处理采用SGJL-851双组份聚硫密封胶嵌缝，顶进完成后，为增强管节间接缝的抗渗性能，在接缝处圆涵内侧设置不小于50cm宽的卷材防水层。

3.2 电缆防护

施工前应先挖深沟进一步探明光、电缆的位置、数量及埋深，按光、电缆径路从桥位处两侧共开挖100m，将受影响光、电缆抬至安全位置。桥位处光、电缆用槽钢（内置碳素管）对扣防护后固定于架空钢梁上，防护长度32m，其余光、电缆采用混凝土槽防护，施工期间派专人巡回看护，确保光、电缆安全。施工完成后，光、电缆按原路径回埋，供水管顶砌电缆槽对光、电缆进行防护，电缆槽两端采用防火、防鼠材料封堵。

3.3 线路架空加固

线路架空前对铁路进行应力放散和防爬锁定，线路架空设备拆除后对线路进行应力回放，本处架空方式采用单线纵向连续架空，线路架空加固跨度为8+12+8m，能满足列车慢性45km/h的要求。架空纵梁采用单片（16+16）m等强度拼接Il00工字钢作为纵抬梁，纵梁拼接强度不低于纵抬梁本身强度；普通横抬梁采用钢枕（间距60cm），中跨支点处横抬梁采用9扣60轨束梁作为横抬梁，边跨支点处横抬梁采用7扣60轨束梁作为横抬梁。施工期间应派专人对线路加固设备进行监护，每次过车后及时检查，发现问题及时解决，保证线路标高平面尺寸及各构件连接可靠。

3.4 检查井

护管涵两侧设置检查井，检查井采用C30混凝土，检查井内径为1.025mxl.025mxl.5m（长x宽x高），边墙均为0.3m，其边墙预留输水管道安装孔，检查井顶盖采用钢筋混凝土活动盖板，其下安设爬梯。检查井外墙设置聚氨脂防水层，检查井盖板与地面平，待沉井、顶管施工完成后采用现建筑法施工。施工完成后，对盖板进行密封处理，盖板与检查井井壁间填入聚硫橡胶密缝膏进行封闭。

3.5 沉井

顶管顶进采用沉井法施工。沉井内径为5mx5m，采用C30钢筋混凝土结构，内部设置检查梯，1号、2号沉井同时制作，并同时向铁路侧对顶顶管。

人工整平沉井预制地后，沿刃脚底面中心线铺设碎石垫层，厚0.2m，宽1.25m。用人工机具夯实平整。在垫石碎层上填筑中粗砂垫层，厚0.1m，用平板振捣夯实。沿刃脚四周浇筑C20素混凝土垫层带，厚0.8m，宽度比刃脚两侧各宽0.2m。预制沉井场地四周设置截水沟，四角设置积水坑。制作沉井，并在外壁上涂刷沥青油，减少土体摩擦力以利于沉井下沉。沉井井壁上预留顶管洞口，沉井下沉前对洞口进行封闭。当第一节沉井混凝土达到设计强度100%，第二节沉井混凝土达到设计强度的70%时，沉井方可下沉。下沉过程中注意观测基坑和附近建筑、高速公路、边坡的变化情况，发现问题立即采取应急措施。作业中，防止雨水进入井内。沉井下沉后将沉井井壁与土体之间的缝隙用中粗砂回填。沉井下沉就位后，用C30混凝土封底，制作沉井地板，底板上部夯填土体、找平作为顶管顶进底盘。

在1号沉井内由西向东顶进顶管，顶进长度40m（铁路段17.3m卸载，铁路段以外带土顶进，顶管承插口正方。2号沉井由东向西顶进顶管，顶进长度26m（带土顶进），顶管承插口反放。顶进过程中，反复测量顶管中心线，及时调整偏差，对顶到位后，利用铁路段顶管微调对顶产生的偏差，并将顶管承插口连接好。两座沉井间顶管顶进到位后，及时夯填水泥改良土、埋管注浆加固路基和管壁土体注浆、恢复线路。

两座沉井间顶管顶进最后一节时，顶管深入沉井内壁0.1m，作为反向顶进的后背。挖除洞口处片石混凝土，分别在1号、2号沉井内布置顶进工作面，向铁路外侧顶进顶管，长度均为20m（带土顶进），及时对管壁土体注浆。供水管道从顶管最西侧端部穿入顶管。

顶管施工完成后，现浇沉井顶板，预留检查出入口。在沉井顶设置检查井。检查井和沉井外壁涂刷再生胶防水层，沉井顶设置TQF-1型防水层及C40纤维混凝土防护层。

输水管道安装后，由管道安装单位对沉井出入口进行封闭处理，沉井与管道间设置两道膨胀橡胶止水条封缝：并填入聚硫橡胶密缝膏进行封闭。膨胀橡胶止水条安装方式：顶管与沉井间止水条采用预留槽法安装，顶管预制时在表面上留下能容胶条12的槽，再将胶条嵌入1/2槽内，管道安装就位后浇注混凝土。

3.6 底盘后座

沉井封底后，拆除铁路外侧洞口砖砌体，挖开1m宽土体，灌注片石混凝土，并对片石混凝土外部土体压注水泥浆，注浆压力不大于0.5MPa。片石混凝土深入沉井内壁10cm，前端垫5cm厚木板，沉井底板上部夯填土体、找平作为顶管顶进底盘。顶管顶进后背采用P50钢轨束，在木板前洞口位置水平放置P50扣轨，宽3.4m。高3.4m，再竖直放置P50三扣轨轨束，宽5m，高6m，作为后背。后背梁采用水平放置P50七扣轨，宽5m，高lm。

3.7 顶管顶进

顶进采用人工挖土，顶管前设置钢刃角，顶进时，采用带土顶进，不得超挖。顶管放置在导轨前应检查管道有无破损及裂纹。涵管安置到导轨上后，测量涵管中心线及涵管前后端管底高程，安装合格后方能顶进。顶进时应昼夜三班不间断施工，防止因中途停滞导致摩擦力增大，造成顶进困难。

3.8 路基加固

3.8.1 铁路路基防护桩

分别在顶管四角，铁路两侧路堑坡脚处各设置3根C25钢筋混凝土防护桩，防护桩采用桩径1.0m的挖孔桩，西侧桩长8.5m，东侧桩长9.0m。

3.8.2 铁路线路范围内路基处理

铁路顶管先卸载后再顶进，顶进前挖除顶管顶路基土，顶管顶进就位后，轨底下回填道，路基土挖除部分分层夯填水泥改良土，水泥：改良土（重量）比为1：4，路基基床表层厚度为0.6m。压实标准为，地基系数K30≥100MPa/m，压实系数0.93，路基基床底层厚度为1.9m：压实系数为，地基系数K30≥100MPa/m，压实系数0.93：路基基床底层以下部位水泥改良土压实标准为，地基系数K30≥100MPa/m，压实系数0.90。

水泥改良土夯填时埋设注浆管，夯填完成后对挖除部分路基注水泥粉煤灰浆液进行加固，注浆材料为水泥、粉煤灰混合浆液，水泥：粉煤灰（重量比）为1：4，水：灰为0.9，注浆压力不大于0.5MPa。顶管顶进就位后，利用顶管自身预留注浆孔对铁路段顶管下部1.0m半环形范围内土体的充水。通水过程汇总如发现漏水，信息应依照组织机构上传下达，根据指令启闭阀门，不可擅自开阀闭阀。

5 问题处理

管线发生漏水一般分为，管道漏水（标准管或管配件漏水），排气阀漏水，排水阀漏水，法兰漏水几种情况，不同部位相应的处理办法如下。

5.1 管道漏水

管道漏水表现为管道覆土有水渗漏、部分地表沉降。确定为管道漏水后，应及时通知取水源头停止供水，关闭出水点两侧检修阀并打开就近排水阀泄水。待水排空后打开就近进人孔确定具体漏水点位置，根据管道破坏状态确定处理办法。如管道发生破损且无法直接修复，管道局部压力过大造成管接口脱节，则需开挖管道覆土，拔除已损伤的管道，采用闭合件闭合。钢配件发生漏水情况较少，如钢配件发生破损，需视情况确定处理办法，焊口轻微损伤可在排空管道后内部补焊，损伤严重则需开挖并凿除包封混凝土，并替换钢配件。如管道及接口完好，再次打压不合格，则可采用密封涂层（如聚服等等对管接口整体涂刷，打压合格后可再次通水。

5.2 排气阀漏水

通水过程中，排气阀漏水较为常见，造成排气阀漏水的原因很多，首次通水过程中，排气阀漏水一般是由于管道中遗留杂质造成排气阀堵塞、不锈钢浮球封堵不严。也有个别排气阀密封“0”形圈存在问题，造成漏水。巡查人员在发现排气阀有漏水情况时应在第一时间判断漏水部位，分析漏水原因并采取相应的处理办法。若为杂质堵塞排气浮球，可反复开闭排气闸阀利用水流对杂质冲刷，如效果不佳，则需关闭排气闸阀，打开排气阀阀体，对阀体进行清理。若为密封“0”形圈损坏，则需关闭闸阀，更换密封圈。

5.3 排水阀漏水

排水阀一般采用偏心半球阀或闸阀，此两类阀门闭水效果较好，发生漏水的概率也较小。排水阀发生漏水要在第一时间判断漏水位置，如排水阀体漏水，则需停止供水后关闭上下游检修阀门，打开排水阀门开始排水，排水完成后检修或更换排水阀。

相较排水阀本身发生漏水的概率，排水支管发生漏水的可能性较大。排水支管是连接主管道及排水阀之间的小直径管道，一般采用钢管，长度在6m左右。若回填不均容易造成基础不均匀沉降导致焊口拉裂，排水支管漏水需在排空管道后对漏点补焊或裁剪替换。

5.4 法兰漏水

排气阀井进人孔盖板漏水，检修阀法兰、伸缩节法兰漏水均可归为法兰漏水一类。通水过程中，法兰漏水水量会随压力增加而加大，由滴水逐渐演变为流水，随着压力增大，高压水流甚至会损坏止水垫片，造成巨大的损失。因此，建筑物值守人员应随时观察法兰状态，发现滴水及时紧固螺栓，避免止水垫片损坏。

6 管线长期运行

首次通水后，管道进入正常通水运行状态，巡查人员需定期对管道沿线及各类阀门的工作状态进行巡查并做好记录。法兰在长期升压降压的情况下，容易造成止水垫片的疲劳损伤。检修人员应定期对法兰螺栓进行紧固，以免发生漏水。如管道排空，需对排空部位的排气阀体进行清理，以免发生堵塞造成漏水。

7 结论

通水运行关键在于确保人员安全、线路安全。只有做好组织保障、技术保障、物资保障才能确保运行安全。组织保障措施应分工明确、责任明确，恪尽职守，信息传递要逐级上报，并确保信息传递及时有效。技术保障上，对常规问题要有技术培训和处理方案，对异常问题要有应急预案。

二、高压旋喷桩

1工程概况

本工程为非机动车道交通疏导工程，位于赣江中大道与南昌大桥西桥头路段，以南昌大桥为界，由于赣江中大道为双向六车道，而赣江南大道为双向四车道，因此，经常造成两条道路过渡位置交通拥堵。为缓解交通拥堵，拟将赣江中大道西侧与赣江南大道西侧人非机动车道贯通，满足非机动车南北双向行走。

受南昌大桥限制，贯通路段需下穿南昌大桥路基段，拟采用箱涵顶进施工方案。由于上覆砂层结构较薄（仅1.5m）且不稳定，极易在顶管施工过程中发生坍塌。水平旋喷桩加固技术已在隧道等工程中展现了较好的加固效果，本工程采用水平旋喷桩加固技术，通过高压喷射出的水泥浆液以相互咬合的方式结体，形成封闭的帷幕保护层，大幅降低施工风险。

2超长水平旋喷桩施工

由于矩形顶管上覆土层为厚度不到2m的砂层，因此，先进行砂层的管幕施工，以保证矩形管节顶管施工的安全。其原理是在工作钢管中穿入自带LED光源的钻头和钻杆，当顶管机旋转顶进时，将工作钢管也随之顶入土层中，钻杆会随钻进路线带出土屑。预先埋置于钢管前段的角度传感器，可实时反馈顶进时的角度，因此，可对预制管节进行实时纠偏。管幕施工主体顶面及两侧采用Φ299mm×10mm热轧无缝钢管作管棚超前支护，管距按35cm间距布置，管长为6m、9m、12m，壁厚10mm。沿平行于框构方向将Φ299m×10mm的钢管水平打设在砂层里，钢管之间采用焊接L63mm×40mm×6mm角钢互扣，顶部管幕与管节净距为11cm，两侧净距为12cm。管幕及全断面注浆断面如图1所示。

2.1后靠墙制作

顶进后背采用Φmm钻孔灌注桩加后背墙，桩距1.5m。管幕后背墙采用现浇的整体钢筋混凝土结构，主要通过施工准备、测量放点、埋设护筒、反循环成孔、检验钢筋笼制作与安装、安装导管和二次清孔、水下混凝土灌注等步骤完成。

施工时应当注意以下几点：

（1）钻孔施工时，应综合考虑地勘报告和现场地质情况，确定钻孔速度，避免发生缩颈和塌孔等事故。

（2）导管安装后进行二次清孔，孔底沉渣厚度需要满足规范要求。

（3）水下混凝土应连续浇筑，不得中断浇筑，以防发生塌孔或掩埋导管等事故。

（4）根据混凝土质量和混凝土浇筑速度确定导管埋深，且满足规范要求。

（5）当混凝土浇筑面接近钢筋笼底部时，导管宜埋入较深，降低浇筑速度，确保钢筋笼不被混凝土顶托而上浮。

2.2设备安装

（1）坑内轨道安装应参照规范明文要求，确保轨道线上各点的高程和基准线精度一致。

（2）送水泵、排泥泵机座须与预埋件相连。

（3）连接送水泵的贮浆箱应低于连接排泥泵的贮浆箱，保证稀泥浆能及时循环。

2.3钢管旋转顶进施工及轨迹控制

（1）应确保顶推预制钢管的机器顶推角度和钢管角度均为水平，且误差应≤1/。

（2）钢管每旋转顶进0.6m，根据碳棒反馈回来的角度予以纠偏，当旋转顶进的钢管深度达6~12m时，测量一次钻杆探头灯光，计算高差。

（3）根据两者差值，适当调整顶进角度。

（4）钢管的轨迹偏差控制在0.4%。

（5）在钻进的同时，严格控制面向角的变化，60m钢管自转小于4°。

2.4钢管焊接

采用Φ299mm×10mm热轧无缝钢管，单根长24.6m。钢管之间采用焊接L63mm×40mm×6mm角钢互扣。应满足：

（1）钢管之间采用水平尺调整对齐，对齐后，顶管机适当加力，使钢管之间贴紧。

（2）锁扣以母扣对齐为准，公扣适当加工，锁扣的焊接必须通长。

（3）焊接采用手动焊机，焊缝饱满。

2.5钻杆回拔

（1）钢管打到设计位置后，采用油缸的方式回拔。

（2）回拔时必须保证正转出土，严禁反转。

2.6注浆

（1）钢管内注浆。Φ299mm钢管顶进完成后，两端采用直径300mm的钢板进行封口，并焊接注浆管。主体钢管内、注浆导管内采用纯水泥浆液注浆，水灰比1：1，注浆压力0.6~0.8MPa。锁扣之间采用纯水泥浆液填充，注浆压力0.8MPa。

（2）管幕外侧注浆。注浆管与管幕钢管焊接一起，一并利用顶管机顶入砂层内，注浆管采用Φ32mm袖阀管，间距300mm。

（3）全断面水平旋喷注浆。水平旋喷注浆的主要机械为水平定向钻机，待钻机水平钻进到一定位置时，准备开始将钻杆收回，在钻杆回拔过程中，将配置好的浆液以一定压力从喷嘴喷射至砂层中。凭借流体的强大冲击力对薄覆土砂层进行切削，回拔过程中的钻杆将充分搅拌并混合破坏后的土体和喷射其中的水泥浆，最终，将有效提高该区域土体的强度，进而大幅提高矩形顶管过程中的安全性。

3监控量测

施工前已对顶管上部桥梁路面、及周边土体的沉降、倾斜和裂缝等进行实时监测。从顶管施工开始到结束，上覆桥梁路面未发现明显沉降、裂缝情况，各沉降及位移值均未超过警戒值。

4结语

（1）超长水平旋喷桩适用于超薄填砂路基，但应注意轨迹控制。

（2）水平旋喷桩咬合紧密，有效提高了该区域土体强度，对后续顶管施工提供了安全保障。

三、管幕法

由于地面空间的减少，地下空间也慢慢地被利用作为城市建设。而在地下施工我们就需要用到管幕法施工。用管幕法时，由于开挖土体或者推进箱涵是在管幕的保护下进行的，因此，可以显著减少地面沉降和增加施工时开挖面的稳定性，同时，由于管幕具有隔离地下水的作用，故施工时无需降低地下水位。

（一）顶管进出洞技术措施

1、土体加固

当在软弱土地区进行施工时，由于管幕段所处的土层基本为流塑状的土，含水量大，强度低，为保证管幕钢管进出洞时洞口的稳定性及防水要求，避免软弱土体及地下水涌入工作井内，造成地表沉降，同时为增加始发井后靠土体的稳定性，需要采取土体加固的措施。土体加固要求为：

（1）土体加固、改良后的土体的无侧限抗压强度需大于1.2MPa。但也不能太高，以免造成顶管顶进时顶力太大，影响顶进精度。

（2）加固范围按3米考虑。加固过程中，应对地表进行跟踪监测，地表隆起应控制在20毫米以内。

2、顶管出洞技术措施

（1）出洞施工

在出洞施工之前，需要通过开观察孔等手段，确认加固后的土体的止水性达到设计要求，防止由于加固效果不良，导致洞口泥水涌入。若土层加固未达到设计要求，则需要进行二次加固处理，直到确认安全后，才可进行顶管的出洞施工。

为防止掘进机出洞时发生磕头现象，可采取如下措施：调整后座主千斤顶的合力中心，出洞时加密对掘进机偏差的测量，一旦发现有下磕的趋势，立即用后座千斤顶进行纠偏。

（2）洞口止水装置

在软粘土及淤泥质粘土地区，地下水也是管幕施工的一大影响因素。对于高地下水位地区，为避免推进过程中的涌水及涌砂现象，应尽可能选用具有水密性的推进机头，或在推进进行的过程中进行止水灌浆。为有效地防止地下水、润滑泥浆流入工作井内，需要设置有效的洞口止水构造。

3、顶管进洞技术措施

在机头将要达到接收井时，要精确测出机头姿态位置，尽量满足橡胶法兰与机头同心的要求。在顶管结束后，顶管首节与尾节和井壁预埋钢环连接，并作密封处理。

（二）管幕渗漏的防治

虽然在开挖前，管幕接口间压注过高分子浆液，但随着开挖的进行，管幕接口仍然可能渗漏。此时，根据渗漏点的部位应分别采取措施：

（1）渗漏点在已开挖的部位：此时用电钻在连接口部位穿孔，直接压注油溶性聚氨酯。也可以采用钢板封堵后压注聚氨酯。

（2）渗漏点在开挖部位前方：派人乘小车进入钢管，在预定部位压注聚氨酯浆液。如果发生在侧壁且深度较大，视情况可以在地面振管注浆。值得指出的是，为保护地面绿化，管幕以上土体不容许注任何浆液。

（三）触变泥浆减阻

顶进施工中，触变泥浆的应用是减少顶进阻力的重要措施。顶进时，通过顶管机铰接处及管节上预留的注浆孔，向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道四周外围形成一个泥浆套，减少管节外壁压入一定量的减阻泥浆，从而减少顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。

（四）钢管焊接

为提高焊接质量与焊接速度，可以采用管道自动焊接技术，以人工焊接为辅，自动焊接为主。

由于管幕钢管的厚度较厚，管节头部设单面坡口，尾部不设坡口，这样管节顶进时不会减少受力面积，坡口采用45°。

管节吊下井后，先进行拼接。拼接时，在前一节管节尾部烧焊几个“搭子”，通过在搭子中打入铁楔，可将后一节管节头部整形，使之与前一节尾部能相连接。拼接时，前后管节间应留1～2毫米的空隙，利于烧焊牢固。

（五）管幕顶进后的处理措施

（1）置换触变泥浆

当相邻两根钢管顶进结束后，进行触变泥浆的置换。置换材料选用纯水泥浆，以便有足够的连接强度。置换过程按顺序进行，通过回流孔将触变泥浆完全排入钢管内。置换时，需要严格控制水泥浆的注浆压力和注浆量。

（2）钢管锁口止水处理

为了防止箱涵顶进时，不发生渗漏泥水的现象，在触变泥浆置换完成后，要利用预留的注浆孔向锁口部位压注聚胺脂浆。同时，要预留足够的跟踪注浆孔，以便在箱涵顶进过程中对局部渗漏点进行二次注浆。

（3）钢管混凝土填充

在箱涵顶进前，在管幕部分钢管内进行无收缩、免振捣混凝土填充，以加大管幕纵向的刚度，和避免管幕局部出现应力集中而屈服。

（4）钢管端部与工作井的连接

浇注混凝土后，将钢管的口部焊接封闭，再用钢板与工作井连接。

（5）开始正常顶进作业

顶管施工过程总结

顶管施工是一种非开挖施工方法，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住顶进设备产生的顶力，克服管道和周围土壤的摩擦力，将管道按设计要求顶入土中，并将土方运出。一节管子顶入土中后，再下第二节管子继续顶进。

非开挖技术主要解决了管道埋设施工中对建筑物的破坏和道路交通的堵塞，通过工作井把要顶进的管子顶入接收井内，一个工作井内的管子可在地下穿行米以上，并且还能曲线穿行，以绕开一些地下管线或障碍物。

顶管施工流程：

1、编制顶管施工方案-----设备进场----起重机械验收（钢丝绳电动葫芦）（施工单位+监理单位）--工作坑开挖---顶管设备安装（含铺设轨道，洞口穿墙孔）---调运顶管到轨道上（钢筋混凝土排水管DRCPⅢ800*mm（顶管））--连接好工具管----装顶铁----开启油泵顶进---- 出泥----继续顶进---下方下一节管节、接管----循环，至管道贯通---拆工具管---砌检查井。

顶管施工方案顶管施工方案顶管设备进场顶管设备进场顶管设备进场基坑开挖钢筋混凝土排水管DRCPⅢ800*mm（顶管）

今天聊工程之顶管工程

今天和大家介绍的是在实际中顶管工程是怎么设计的。

二、设计资料

由于顶管受顶管工艺、施工单位技术力量、顶管材质等因素影响，顶管设计差别很大。为明确责任，确保安全，设计提出顶管设计相关参数如下：

1、顶管管材

本工程所用顶管管材应根据国标《混凝土和钢筋混凝土排水管(GB/T6-)》及管道覆土厚度（最大覆土厚度13.5米）向具有相应资质的管材生产厂家定制。生产厂家应根据国标《给水排水管道结构设计规范(GB2-)》计算确定管道厚度、配筋量等。管材制造公差等检验指标按《混凝土和钢筋混凝土排水管(GB/T6-)》规定控制。钢筋混凝土管道管材混凝土强度为C50，P8防水混凝土，管节长度2~3米。

顶管预制时，应同步预埋管道防水层并预埋承重地锚、预埋钢槽、预埋铁、预埋螺纹套管等预埋件。

2、管道最大顶力

DN/DN钢承口钢筋混凝土管计算允许最大顶力KN/5KN。

3、顶进井设计

本工程顶管井采用逆作法施工，施工前须先施作地面锁口梁，然后选用适用深度范围内大样图进行施工，每次开挖深度不大于一米，随挖随支，严禁超挖。如若施工时发现土体自稳性差，顶坑出现过大变形或者不均匀沉降等影响施工安全事件时，应立即停止施工，立即撤除施工人员，同时会同地勘、设计、业主、监理等各方协商解决。

4、顶进方法

根据工艺前期线路设计，需多次穿越现状铁路、高速公路、城市主干道，对地面沉降要求高。故在节点处现采用机械顶管施工工艺，其余段落采用人工顶管。

根据地勘报告，顶管管道基本位于中密卵石层。由于中密卵石层土体渗透系数较大，普通泥水式顶管机不适用于卵石层顶管。为了控制对顶进管道精度，尽量减少对周边土体的扰动，保证施工安全，建议机械顶管采用具有平衡功能的浓泥水式顶管机，相对于普通的泥水式顶管机进、排水的泥水相对密度，浓泥水式顶管机的进、排水的泥水相对密度在1.4~2.2之间。为保证顶进管道中的安全，具体措施如下：

（1）顶进过程中加密地表沉降监测；

（2）平整场地顶进路线不得有堆载，同时避免顶部车辆荷载施加，并制定应急预案。

（3）顶管施工期间对路面交通临时管理，避免顶部车辆荷载施加，同时制定应急预案。

5、减阻措施

为降低管道顶进过程中的管壁摩阻力，应采用触变泥浆技术。由于本次顶进管道处于砂卵石层，渗透系数较大，触变泥浆采用高分子化学泥浆，管道注浆孔纵向间距为2~4节管道，每组压浆孔在同一横截面上设3个，管底不设注浆孔。主注浆孔应与管道顶进同步注浆，先注浆后顶进。

6、减少地面沉降的措施

由于本次顶管工程需穿越现状道路，该道路车流量较大，顶管施工时应减少减阻泥浆套的厚度，不可采用大角度纠偏，应严格控制出泥量，不可超量出泥。

顶管实施前，应采取道路压降措施，详见《地表加固注浆布置图》,道路地表注浆应避让现状管线。同时，应建立地面沉降观察点，顶进过程中需实时监测道路沉降，严格控制地面沉降。待顶管实施完成后，顶管管外侧与土体的空隙部分必须进行注浆填充，保证顶管所在地面不出现沉降。

施工单位避开车流量大时段，顶管可于夜间进行，根据施工经验制定有效施工保护措施，避免在顶进过程中车辆荷载对路面造成影响。

7、管道接头

顶管管道接头详见《顶管防水及管道接头大样图》。

管道防水

顶管管道

2mm厚高密度聚乙烯防水板(多点锚固PE板)

管道接缝

拼缝处采用闭合的钢套管双胶圈遇水膨胀橡胶+热熔满焊多点锚固PE板

9、顶管施工注意事项

1、管道顶进时需预留注浆孔，平均2~4管节预留一组，每组截面上设置3个，管底不设注浆孔。顶管结束后应采用水泥砂浆加固置换泥浆。

2、安装主油缸时应按操作规程施工，不平行度在水平方向不允许超过3毫米，在垂直方向不允许超过2毫米。

3、若数台千斤顶共同作用，则其规格应一致，同步行程应统一，且每台千斤顶使用压力不应大于额定工作压力的70%。

4、为了减少后座倾覆，千斤顶受力的合力位置应位于后座中间。

5、在每节管道的顶进过程中，必须测量和控制管道的管底标高和中心线，工作坑内应设置临时水准点，并应在交接班时进行校核。

6、顶进测量仪器放设时，其视准轴应与管道顶进中心线相互一致，以测定顶进管道的中心线偏差，同时整平仪器，以测定管道的管底标高偏差。

7、严格控制顶进速度和正面阻力，尤其是头部在加局部气压时要根据土质情况作适当调整，以不塌方为标准进行施工，每班结束后头部需灌水加气压。

8、工作坑内预埋件及预留孔根据施工人员及机械下井需要，应事先预埋及预留，不得事后凿洞。

9、钢筋遇孔洞应尽量绕过，必须截断时，截断钢筋应加弯钩与孔洞加强钢筋焊接。

10、顶管中应采用专用的空气压缩机或鼓风机，通过风道将新鲜的空气送到顶管内，把浑浊的空气排出管道，空气质量应满足相应的施工技术规范。

10、 基坑支护设计

本工程排管沟槽开挖采用采用放坡开挖，坡面采用网喷护坡封闭的方式做法详见基坑开挖、回填及监测图。

1、基坑等级：二级。

2、基坑设计使用年限为1年，重要性系数为1.0

3、基坑最大开挖深度：6米

4、结构抗震设防烈度为7度，地震动峰值加速度值为0.10g，设防分类为丙类，抗震等级为二级。

5.设计荷载：基坑开挖及使用期间，基坑周边6米范围内允许荷载不得大于10kN/m2。

11、基坑变形监测设计

本工程基坑变形保护等级为二级。为了指导施工，确保工程的顺利进行和周围现有建筑物的安全，应加强施工监测，实行信息化施工，随时预报，及时处理，防患于未然。主要监测内容及要求详见基坑监测图。

对监测异常情况，施工单位应编制相应应急预案，并按相关要求，报监理及业主地方主管部门审批。