時間：2023-03-27 16:47:19
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秦嶺路熱力管網是我公司供熱主干道，肩負鄭州市西區600萬平方米供熱面積。該工程全長3980米，熱力管管徑為DN1000-DN900，熱水雙管直埋。秦嶺路熱力管網隨著鄭州市道路改造施工，全長穿越現狀重要道路6個，分別為崗坡路、伊河路等交通要道，這些路段車流量大，交通壓力大，因此辦理破路施工許可證非常難。鄭州市是創建文明城市，對城市文明施工要求嚴，過重要路口一般只允許頂管施工。該工程于當年9月10正式動工，11月15日必須正式投運確保原有600萬平方米采暖用戶正式用熱。為此在工期緊、任務重的情況下我大膽提出創新，在穿越崗坡路、伊河路路段采用預制保溫管直接頂管施工。面對重重壓力，我們克服困難，保證質量，最終保證了工程順利進行。
2.頂管方法、過程、措施
2.1施工順序
采用先施工頂管工作井平臺及后靠背，再進行管道頂進施工。頂管施工采用人工挖掘頂進施工，在管道頭部安裝導向糾偏節，管道頂進隨時進行測量、糾偏。管道頂進時，將人工挖掘管道前端的土體，利用小車運送至管外的棄土區。設備→吊裝預制保溫管到軌道上→安裝頂鐵→管道頂進→管道焊接貫通。
2.2施工設計
頂管的施工設計應包括以下主要內容：施工現場平面布置圖；頂進方法的選用和頂管段單元長度的確定；工作坑位置的選擇及其結構類型的設計；頂管機頭選型及各類設備的規格、型號及數量；頂力計算和后背設計；洞口的封門設計；測量、糾偏的方法；垂直運輸和水平運輸布置；下管、挖土、運土或泥水排除的方法；減阻措施；控制地面隆起、沉降的措施；地下水排除方法；注漿加固措施；安全技術措施。
2.3施工方法
施工管道頂進方法的選擇，應根據管道所處土層性質、管徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、構筑物和各種設施等因素，經技術經濟比較后確定。根據鄭州市西區地下水位低，地下8米均不見水，施工熱力管徑較大（DN1000）等特點，本次采用手掘式頂管。頂管施工中應建立地面與地下測量控制系統，控制點應設在不易擾動、視線清楚、方便校核、易于保護處。
2.4頂管工作坑的選擇
2.4.1頂管工作坑的位置選擇
頂管工作坑的位置應按下列條件選擇：管道井室的位置；可利用坑壁土體作后背；便于排水、出土和運輸；對地上與地下建筑物、構筑物易于采取保護和安全施工的措施；距電源和水源較近，交通方便；單向進時宜設在下游一側。
2.4.2頂管后背墻選擇
采用裝配式后背墻時應符合下列規定；裝配式后背墻宜采用方木、型鋼或鋼板等組裝，組裝后的后背墻應有足夠的強度和剛度；后背土體壁面應平整，并與管道頂進方向垂直；裝配式后背墻的底端宜在工作坑底以下，不宜小于50cm；后背土體壁面應與后背墻貼緊，有孔隙時應采用砂石料填塞密實；組裝后背墻的構件在同層內的規格應一致，各層之間的接觸應緊貼，并層層固定。工作坑的支撐宜形成封閉式框架，矩形工作坑的四角應加斜撐。頂管工作坑及裝配式后背墻的墻面應與管道軸線垂直，其施工允許偏差應符合相關規定。
2.4.3頂管工作坑深度選擇
工作坑深度應符合下列公式要求：H1=h1+h2+h3(2.4.3-1)H2=h1+h3(2.4.3-2)式中H1——頂進坑地面至坑底的深度(m)；H2——接受坑地面至坑底的深度(m)；h1——地面至管道底部外緣的深度(m)；h2——管道外緣底部至導軌底面的高度(m)；h3——基礎及其墊層的厚底。但不應小于該處井室的基礎及墊層厚度(m)。
2.5設備安裝
2.5.1導軌的選擇安裝
導軌應選用鋼質材料制作，其安裝應符合下列規定：兩導軌應順直、平行、等高，其縱坡應與管道設計坡度一致；導軌安裝的允許偏差應為：軸線位置：3mm頂面高程：0～+3mm兩軌內距：±2mm安裝后的導軌應牢固，不得在使用中產生位移，并應經常檢查校核。
2.5.2千斤頂的選擇安裝
千斤頂的安裝應符合下列規定：千斤頂宜固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點應在管道中心的垂直線上；當千斤頂多于一臺時，宜取偶數，且其規格宜相同；當規格不同時，其行程應同步，并應將同規格的千斤頂對稱布置；千斤頂的油路應并聯，每臺千斤頂應有進油、退油的控制系統。
2.5.3油泵的選擇安裝
油泵安裝和運轉應符合下列規定：油泵宜設置在千斤頂附近，油管應順直、轉角少；油泵應與千斤頂相匹配，并應有備用油泵；油泵安裝完畢，應進行試運轉；頂進開始時，應緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進速度頂進；頂進中若發現油壓突然增高，應立即停止頂進，檢查原因并經處理后方可繼續頂進；千斤頂活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。
2.5.4頂鐵的安裝
頂鐵的安裝和使用應符合下列規定：安裝后的頂鐵軸線應與管道軸線平行、對稱，頂鐵與導軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污；更換頂鐵時，應先使用長度大的頂鐵；頂鐵拼裝后應鎖定；頂鐵的允許聯接長度，應根據頂鐵的截面尺寸確定。當采用截面為20cm×30cm頂鐵時，單行順向使用的長度不得大于1.5m；雙行使用的長度不得大于2.5m，且應在中間加橫向頂鐵相聯；頂鐵與管口之間應采用緩沖材料襯墊，當頂力接近管節材料的允許抗壓強度時，管端應增加U形或環形頂鐵；頂進時，工作人員不得在頂鐵上方及側面停留，并應隨時觀察頂鐵有無異常跡象。
2.6頂進
2.6.1頂進前的條件確認
開始頂進前應檢查下列內容，確認條件具備時方可開始頂進。全部設備經過檢查并經過試運轉；工具管在導軌上的中心線、坡度和高程應符合規定；防止流動性土或地下水由洞口進入工作坑的措施；開啟封門的措施。拆除封門時應符合下列規定：采用鋼板樁支撐時，可拔起或切割鋼板樁露出洞口，并采取措施防止洞口上方的鋼板樁下落；
2.6.2頂進預制保溫管的保護
由于采用的是預制保溫管直接頂進，對頭一根管道預留的300mm管頭必須做保護，否則保溫層會破壞、摩擦力大頂進難度加大。可采用披肩法，在管頭周圍焊接一圈與工作管成15°的披肩。
2.6.3頂進過程
千斤頂的行程為28厘米，用扁鐵制成的緊固件將其固定在預制保溫管上開始頂。頂進完一節管后應及時焊接下一節，焊完后按規定探傷，焊接合格后保溫完畢進行下一段的頂進。預制保溫管開始頂進5～10m的范圍內，允許偏差應為：軸線位置3mm，高程0～+3mm。當超過允許偏差時，應采取措施糾正。
3.預制保溫管頂管的經濟性、效益性分析
3.1縮短工期、減少難度
由于直接采用預制保溫管，省去了砼管的吊裝、土方量大大減少。以DN1000熱力管為例，如果采用砼管，每前進一米至少需要挖直徑為1700mm的圓隧道，每米土方量為2.27立方，而采用預制保溫管只需1200mm挖直徑為1700mm的圓隧道，每米土方量為1.13立方，土方量只需采用砼管的一半。24小時可頂進12-14米，進度可以加快一半。省去了在砼管內穿預制保溫管的難度。
3.2節省投資
可以節省砼管材料費用，頂DN1000熱力管為例，需要1500mm砼管材料費為每米750元。因減少土方量，節省勞動力費用及運輸費用。節省了穿管機械費用。如果采用破路施工，每米管網施工需開挖3.5平方米，按鄭州市市政局的收費標準，正常開挖及恢復路面每平方米造價850元，即每米管網破路恢復費用為2975元，而我采用預制保溫管頂管雙管每米造價在2800元以下。
3.3減少環境污染
非開挖頂管施工采用油壓驅動施工時噪音遠遠小于開槽式敷設管道，幾乎沒有地盤沉降的現象，對周遭的影響降低到最小程度。而且在較深的埋深情況下施工成本要小于開槽式敷設管道，不影響交通，減少塵土飛揚，為創建文明城市提供有力保障，百姓不會埋怨天天挖溝破路造成的出行不便。
4.預制保溫管頂管的適用性
4.1管徑的要求
進行預制保溫管頂管適合熱力管徑在DN700以上，因為管徑太小無法進行手掘式頂管，人體無法在管內操作。當然管徑小不經濟。
4.2頂管長度的范圍
該頂管適合頂管長度在26米范圍內，如果太長，鋼管會變形，超過30米長建議使用砼套管頂管，然后穿預制保溫管。
水管道施工方法的不足，對頂管施工方法進行了探討，在簡單分析了頂管施工的
特點的基礎上，重點對頂管施工在給排水管道建設中的施工應用進行了分析探
討。
關鍵詞：頂管技術給排水管道施工工藝
中圖分類號：S276文獻標識碼：A
引言
地下給排水管網是城市基礎設施的重要組成部分，污水管道、雨水管道、自
來水管道、中水管道的系統等等都屬于地下給排水管網之內，要對上述市政設施
進行改建、新建、擴建，需要工程技術人員進行安全的管道安裝。由于施工現狀
地形及管線的原因，傳統的挖槽下管施工技術難以進行現場施工，頂管施工技術
將完全能解決這些難題，提供安全及經濟的施工方法。隨著頂管技術在市政工程
的廣泛運用，本文主要探討在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題，
值得施工技術人員重視，并以此和同行共享。
1頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面
構筑物和地下管線及公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期
將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通
條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施
工法由于其上述多方面的優點，在市政工程中尤其是在市政給排水管線工程中得
到了廣泛地應用。概括起來，頂管施工技術具有幾大方面的優點：施工面由線縮
成點，占地面積小；地面活動不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動低，城
市中施工對居民生活環境干擾小，不影響現有管線及構筑物的使用；可以在很深
的地下或水下敷設管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的
拆遷工作量，降低工程造價，其主要缺點是施工技術難度較高，需要詳細的工程
地質和水文地質勘探資料。
2頂管技術施工應用分析
2.1頂進管的選擇頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼
筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別
是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。
2.1.1頂進管直徑的選擇頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確
定內徑，根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管
工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm。
2.1.2頂進管長度的選擇頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的
影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但
隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加
困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將
相應地增加。反之，在直線上推頂很短的管也較困難，因為短管比較容易向周圍
土層中擠入，致使整個管列呈蛇形彎曲，這便降低了管路頂進的可控性。
一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當L/D外≤1.10時，為短管；當L/D
外=1.15時，為標準管；當L/D外≥2.10時為長管。
2.2頂管施工的前期準備
2.2.1現場平面布置平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片
堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝
發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下
井扶梯供施工人員上下。轉貼于2.2.2頂管機進、出洞處以及后靠土體加固為
確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁
加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸
變泥漿不流失，必須在工作井安裝洞口止水裝置。
2.3頂管施工的工藝頂管施工又稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制的
箱形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管
施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備
將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，
前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。
2.3.1頂管井的設計頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多
種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。
前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由
高至低依次為圓形一正方形一矩形。結構布置時，可在井內設置內支撐，改善結
構受力。在建造過程中，工作井按雙向頂進設計，與接收井間隔布置，間距與設
計檢查井間距一致，施工完畢，在工作井和接收井的位置上按設計要求做檢查井。
2.3.2頂管施工工序
①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工
措施如下：a穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到
臨時性阻水擋土作用；b為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強
度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；c穿墻前對可能出
現的問題進行分析并制定相應處理措施；d悶板開啟后迅速推進工具管，同時做
好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優質橡膠止
水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形
成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。
②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管
機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是
頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采
取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行
糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。
③注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充
管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂
進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然
后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損
失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。
④頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，
改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂進。頂進糾偏是采用調整
4臺糾偏千斤頂組的方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，
反之亦然。如果同時有高程和方向偏差，則應先糾正偏差大的一邊。糾偏應做到
在頂進中采用小角度分級逐步進行，勤調微糾。當頂管機頭發生旋轉時，可采取
在管內的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉糾正力矩等方法糾正。
3結語
頂管工藝的施工從技術上講是完全可行的，相對于開槽埋管從社會效益與經
濟效益上來講更具有優越性。從根本上改變了城市管網亂挖現象；另外一方面從
切實做到保護環境入手，加大推廣頂管施工技術力度勢在必行，可以預見未來的
關鍵詞：工作原理；特點；頂管施工；應用
0 引言
隨著我國城市化進程不斷加快，城市地下管線擴建、改造工程量不斷增加；采用非開挖鋪設管道的技術越來越受到人們的關注,由于其不需要開挖地面，交通不斷行，對周圍的環境影響能減少到最小，在繁華都市的工程建設中，頂管技術獨具優勢。因此，在許多領域，非開挖技術，受到越來越廣泛地采用。本論文主要討論在頂管施工過程中出現的技術問題，值得施工技術人員重視，并以此和同行共享。
1 頂管施工發展及工作原理
頂管施工是繼盾構施工之后而發展起來的一種地下管道施工方法，它不需要開挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構筑物以及各種地下管線等。頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進機從工作井內穿過土層一直推到接收井內吊起。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設在兩井之間，以期實現非開挖敷設地下管道的施工方法。
2 頂管施工的特點
2.1頂管施工最突出的特點就是適應性問題。針對不同的地質情況、施工條件和設計要求，選用與之適應的頂管施工方式，如何正確地選擇頂管機和配套輔助設備，對于頂管施工來說是非常關鍵的。
2.2頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，與傳統的"挖槽埋管法"相比，開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。
2.3頂管施工技術優點是不開挖地面；不拆遷，不破壞地面建筑物；不影響交通；不破壞環境；施工不受氣候和環境的影響；不影響管道的段差變形；省時、高效、安全，綜合造價低；其主要缺點是施工技術難度較高，需要詳細的工程地質和水文地質勘探資料。
3 頂管施工技術應用
3.1頂進管的選擇頂進管一般選用鋼筋混凝土管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋混凝土管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋混凝土的標準和技術規程。
3.1.1 頂進管直徑的選擇頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定混凝土管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm。
3.1.2 頂進管長度的選擇頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。反之，在直線上推頂很短的管也較困難，因為短管比較容易向周圍土層中擠入，致使整個管列呈蛇形彎曲，這便降低了管路頂進的可控性。一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當L/D外≤1.10時，為短管；當L/D外=1.15時，為標準管；當L/D外≥2.10時為長管。
3.2頂管施工的前期準備
3.2.1 現場平面布置平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下。
3.2.2 頂管機進、出洞處以及后靠土體加固為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝洞口止水裝置。
3.3頂管施工的工藝頂管施工又稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制的箱形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。
3.3.1 頂管井的設計頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。結構布置時，可在井內設置內支撐，改善結構受力。在建造過程中，工作井按雙向頂進設計，與接收井間隔布置，間距與設計檢查井間距一致，施工完畢，在工作井和接收井的位置上按設計要求做檢查井。
3.3.2 頂管施工工序⑴ 穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施如下：①穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；②為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；③穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；④悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水。⑵ 頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。⑶ 注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。⑷ 頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂進。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組的方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。如果同時有高程和方向偏差，則應先糾正偏差大的一邊。糾偏應做到在頂進中采用小角度分級逐步進行，勤調微糾。當頂管機頭發生旋轉時，可采取在管內的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉糾正力矩等方法糾正。
Abstract: Due to many advantages in the municipal construction， the pipe technology is widely used. This paper introduces the construction characteristics of pipe technology， based on this， it mainly analyzes the application of pipe technology in the construction of municipal engineering， and discusses its problems， which has a certain reference for further improving the quality of pipe construction.
關鍵詞：頂管技術；市政工程；應用；施工工序
Key words: pipe technology；municipal engineering；application；construction process
0 引言
地下管網是城市基礎設施的重要組成部分，日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內，要對上述市政設施進行改建、新建、擴建，需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開挖的地段，這個矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小，如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。
非開挖技術將完全能解決這些難題，提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術，其在國外已廣泛使用，在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用，本論文主要討論在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題，值得施工技術人員重視，并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來，頂管施工技術具有幾大方面的優點：施工面由線縮成點，占地面積小；地面活動不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動低，城市中施工對居民生活環境干擾小，不影響現有管線及構筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。①頂進管直徑的選擇：頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm；②頂進管長度的選擇：頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。
一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當L/D外≤1.10時，為短管；當L/D外=1.15時，為標準管；當IJD外≥2.10時為長管。
2.2 頂管施工的前期準備 ①現場平面布置：平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下；②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝：頂管施 叉稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交義通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。
2.3.1 頂管井的設計：頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施如下：1）穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；2）為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；3）穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；4）悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩定，以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內，充滿孔隙，并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中，壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減，所以相應每一種壓漿壓力，都有一個完全確定的滲入深度。
盡管就某種場合來說，隨著管子的推進同時在管子整個圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的，而在另一些場合下，正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現已得知，在管子下半部，膨潤土在頂進過程中比靜止狀態下更容易流出，而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進行。因此最好是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來。這種半側壓出韻原因在于，靜止狀態的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙，或者至少是形成了一個壓力較低的區域。因而在這種狀態下，膨瀾土在管頂處比在管底部更容易流出。反之，在頂壓力和浮力同時作用下，管道有向上拱起的傾向。這時管道離地升起，于是管底下方便形成了一個低壓區，致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。
4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的，亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時，這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響
5 結語
頂管設計在市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設計中顯得尤為重要。在特定工程條件下，相對與開槽埋管更具優越性。時代要前進，城市要發展。市政設施配套完善，地下各種管道建設將會大量增加，頂管設計和施工也會增多。管徑加大，長度加長，有直有曲，種類繁多，這將是今后大城市頂管施工的發展趨勢。因此，我們要重視這個良機，進一步地完善和提高我們的頂管設計和施工技術，使之綜合施工技術達到國際水平。
參考文獻
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[2] 鄧雅婷.地下建筑與工程專業揭密及院校介紹[J].高校招生，2002，(07) :58；學校學報，2010，(01):23-24，37.
[3]張振宇.盾構法施工技術在我國的應用與發展[J].武漢工程職業技術學院學報，2005，(04):26-28，36.
關鍵詞：頂管技術；市政工程；應用；施工工序
引言
地下管網是城市基礎設施的重要組成部分，日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內，要對上述市政設施進行改建、新建、擴建，需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開挖的地段，這個矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小，如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。 非開挖技術將完全能解決這些難題，提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術，其在國外已廣泛使用，在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用，本論文主要討論在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題，值得施工技術人員重視，并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點 頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。①頂進管直徑的選擇：頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm；②頂進管長度的選擇：頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。
2.2 頂管施工的前期準備 ①現場平面布置：平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下；②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝：頂管施 叉稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交義通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。
2.3.1 頂管井的設計：頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施如下：1）穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；2）為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；3）穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；4）悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用 在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩定，以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內，充滿孔隙，并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時也取決于壓漿壓力。
盡管就某種場合來說，隨著管子的推進同時在管子整個圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的，而在另一些場合下，正確的方法則又可能是分段壓漿。
頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力 只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的，亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時，這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響
【關鍵詞】市政給排水；頂管技術；施工
地下管網是城市基礎設施的重要組成部分，日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內，要對上述市政設施進行改建、新建、擴建，需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開挖的地段，這個矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小，如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。
非開挖技術將完全能解決這些難題，提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術，其在國外已廣泛使用，在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用，本論文主要討論在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題，值得施工技術人員重視，并以此和同行共享。
1.頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線及公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點，在市政工程中尤其是在市政給排水管線工程中得到了廣泛的應用。概括起來，頂管施工技術具有幾大方面的優點：施工面由線縮成點，占地面積小；地面活動不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動低，城市中施工對居民生活環境干擾小，不影響現有管線及構筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價，其主要缺點是施工技術難度較高，需要詳細的工程地質和水文地質勘探資料。
2.頂管技術施工應用分析
2.1頂進管的選擇
頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。
2.1.1頂進管直徑的選擇
頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm。
2.1.2頂進管長度的選擇
頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。
2.2頂管施工的前期準備
2.2.1現場平面布置
平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下。
2.2.2頂管機進、出洞處以及后靠土體加固
為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝洞口止水裝置。
2.3頂管施工的工藝
頂管施工又稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制的箱形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。
2.4頂管井的設計
頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形、正方形、矩形。結構布置時，可在井內設置內支撐，改善結構受力。在建造過程中，工作井按雙向頂進設計，與接收井間隔布置，間距與設計檢查井間距一致，施工完畢，在工作井和接收井的位置上按設計要求做檢查井。
3.頂管施工要點
（1）采用觸變泥漿，向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道形成一個泥漿套，減小管節外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進時的頂力，泥漿套形成的好壞直接關系到減阻的效果。利用泥漿套的支承作用，減少粉質粘土坍塌，形成的地層流失，以控制地面沉降。對頂管機頭尾端的壓漿要緊隨管道頂進同步壓漿，在中繼間和中部管節處須跟蹤補漿，泥漿的實際用量要比理論用量大得多，一般可達到理論值的4～5倍。通過以上壓漿措施，達到預期效果。
（2）頂進中須嚴格按設計線路頂進，可利用削土刀盤上可伸縮的超提刀，結合千斤頂編組進行糾偏。經常對頂進軸線進行測量，檢查頂進軸線是否和設計軸線相吻合。在正常情況下，每頂進1節混凝土管節測量1次，在出洞、糾偏、到達終點前，適當增加測量次數。施工時還要經常對測量控制點進行復測，以保證測量的精度。通過及時糾偏，相鄰管間錯口
（3）洞口止水，頂管工程中，為使管子能順利從工作井內出洞，一般采取工作井預留洞口比管節外徑略大些（一般為100mm）的方式，頂進時此間隙需采取有效措施進行封閉，采用的洞口止水方法是在沉井制作時，預先在洞口預埋一個10mm厚鋼法蘭，在鋼法蘭上焊接螺栓，安裝16mm厚橡膠法蘭，用10mm厚鋼壓板壓緊，在完成的頂管中，未發現地下水和泥砂流入工作井內，同時橡膠法蘭和壓板可以回收，效果很好。
（4）進出洞是頂管施工中的一道重要工序，因為穿墻后掘進機方向的準確與否將會給以后管道的方向控制和井內管節的拼裝工作帶來影響。穿墻時，首先，要防止井外的泥水大量涌入井內，嚴防塌方和流沙。其次，要使管道不偏離軸線，頂進方向要準確。
（5）在建筑物密集處和路面上須作監測布置，觀測地表變形和土移，有效避免房屋開裂和路面沉降。
（6）頂進中遇障礙物后的頂進處理，成為困擾施工的難題，如突遇大量埋木、石塊及老河道駁坎等等，都需現場研究給出解決的技術措施。
筆者在市政給排水施工中經常遇到截污干管頂管的工程，所以特舉例說明，根據前期地質勘察與筆者的施工經驗，頂管機頭采用氣壓平衡水沖式機頭進行施工，此機頭運行較為穩定，對土體的破壞較輕。
4.截污干管頂管施工實例
4.1頂管施工工藝
采用3臺150噸/臺千斤頂作為主頂，千斤頂行程為1.6米。千斤頂動力由油泵提供。千斤頂后端用道木和分壓環將反力均勻作用于工作井，前端頂進分壓環，頂鐵將頂力傳至管節。分壓環制作具有足夠的剛性，與管端面接觸相對平整，無變形。在長距離頂進過程中，當頂進阻力超過容許總頂力時，無法一次達到頂進距離時，須設置中繼間分段接力頂進。
本頂管工程在頂進長度超過120米時，考慮在機頭后設置一只中繼間，并采用觸變泥漿注漿工藝。管節接口主要由外套環（鋼套環）橡膠止水帶和軟土襯墊組成。鋼套環在加工處至現場運輸吊裝過程中不能變形，接口不損壞，以確保管節在對接過程中，橡膠帶不移位、不翻轉，確保管節的密封性。同時，鋼環套在進場前還必須做好防腐處理。在長距離（大于100米）管道頂進過程中，必須采用注漿工藝，利用觸變泥漿套減少頂進過程中管壁與土體之間的摩擦力，并填充流失的土體，減少土體變形、沉降和隔水。
4.2管道內管線的鋪設
管道內的管線用鋼架設置到混凝土管壁上，主要有通風管線和電源管線。施工中由于施工距離大于100米，且埋置管置較深，管道內氧氣不足或產生有害氣體，所以必須要安裝換氣系統。通風設施按施工要求用一臺柴油空氣壓縮機將空氣過濾，并傳輸到儲氣桶中，經過壓縮把空氣傳送到管體的最前端，并將管體最前端的空氣排出，這樣就可以確保管內空氣的含氧量達到施工要求，同時還可以進行氣體的循環。電源管線在頂管施工中也起著非常重要的作用，施工過程中主要依靠電源作為動力用電和照明電。頂管施工的電源一般都依靠380V的動力電，所以管內的管線施工一定要做好二極保護和接地保護，這樣可以防止人為事故的發生，電源位置也要處理妥當，并加設保護套。照明電要依據施工要求采用36V的低電壓，因為管內空氣濕度較大，為避免事故，燈具也要加裝防水防爆裝置。
5.結束語
頂管過程是一個復雜的力學過程，它涉及材料力學、巖土力學、流體力學、彈塑性力學等諸多學科。頂管施工技術是在不穩定及飽和土層中以最小的破壞和最大的保護環境的特點，解決了市政給排水網管的難題，頂管技術適用于各種復雜的城市地形，頂管技術的出現為建設和諧安寧的城市和加速城區建設創造了勃勃生機。
【參考文獻】
關鍵詞：頂管技術；給排水管道；施工方法
頂管技術(Pipe Jacking)也被稱為液壓頂管技術。該施工方法的實質就是，所要頂進的管道在主頂工作站的作用下(有時需要中間站或中繼站輔助)，由始發并始發，頂進至目標井。在施工中，通過位于第一節管道的可控頂管機(或盾構機)，可以實現直線或曲線頂進，一般情況下，頂管機的操作和控制可以直接在地下的工作現場由操作人員來完成，特殊情況下(如微型隧道施工技術)，也可以通過位于地表的控制臺進行遙控。本論文結合楓林機電工業園區排污干管及泵站工程，主要討論在頂管作業施工過程中出現的一些具體的技術問題，值得施工技術人員重視，并以此和同行共享。
1頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線及公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點，在市政工程中尤其是在市政給排水管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來，頂管施工技術具有幾大方面的優點：施工面由線縮成點，占地面積小；地面活動不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動低，城市中施工對居民生活環境干擾小，不影響現有管線及構筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價，其主要缺點是施工技術難度較高，需要詳細的工程地質和水文地質勘探資料。在楓林機電工業園區排污干管及泵站工程泵前2106m的污水干管工程沿線主要經過耕地、泥漿池、高架橋施工區域等，地形平坦，地面標高一般為1.8～2.4m，泥漿堤壩和施工區域局部較高，標高達3.0～4.0m左右，綜合本工程的實際現狀及頂管施工的工藝特點，對泵站前污水重力流干管d1350采用頂管施工工藝。
2頂管技術施工應用分析
2．1頂進管的選擇
頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。
2．1．1頂進管直徑的選擇。頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm。楓林機電工業園區泵站前污水重力流管道直徑為d1350，適用于頂進管的直徑選擇范圍。
2．1．2頂進管長度的選擇。頂進管的長度
對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。反之，在直線上推頂很短的管也較困難，因為短管比較容易向周圍土層中擠入，致使整個管列呈蛇形彎曲，這便降低了管路頂進的可控性。
一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當L／D外≤1．10時，為短管；當L／D外=1．15時，為標準管；當L／D外≥2．10時為長管。楓林機電園區排污干管選擇了長管頂管施工，選用泥水平衡封閉式頂管掘進機，可以很好的操縱遙控頂進工作，通過ISEKI專利的RSG雙光靶方向控制系統，將頂進方向控制在10mm之內。
2．2頂管施工的前期準備
2．2．1現場平面布置。平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下。
2．2．2頂管機進、出洞處以及后靠土體加固。為確保頂管機出洞的絕對安全，在楓林機電園區排污干管的頂管施工工藝中，對后靠土體及進、出洞區域土體進行了高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，在工作井安裝了洞口止水裝置，確保了工程順利實施。
2．3頂管施工的工藝
頂管施工又稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制的箱形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推人土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。
2．3．1頂管井的設計。頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形-正方形-矩形。結構布置時，可在井內設置內支撐，改善結構受力。在建造過程中，工作井按雙向頂進設計，與接收井間隔布置，間距與設計檢查井間距一致，施工完畢，在工作井和接收井的位置上按設計要求做檢查井。楓林機電院排污干管頂管施工共有頂管井為鋼筋混凝土結構，共19座，接收井10座，工作井9座，間隔設置。
2．3．2頂管施工工序。①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施如下：a穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；b．為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；c．穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；d．悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，在本工程中離接收井15m左右位置即加強對頂進軸線的觀測，若發現頂進軸線偏差，立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。楓林機電園區排污干管屬于長距離頂管，因此要進行注漿減阻。（注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。）在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并與頂進工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。④頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂進。本工程中，頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組的方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。如果同時有高程和方向偏差，則應先糾正偏差大的一邊。糾偏應做到在頂進中采用小角度分級逐步進行，勤調微糾。當頂管機頭發生旋轉時，可采取在管內的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉糾正力矩等方法糾正。在施工中貫徹了勤測、勤糾、緩糾的原則，不劇烈糾偏，與頂管同步進行。
地下管網是城市基礎設施的重要組成部分。城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內，要對上述市政設施進行改建、新建、擴建，需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開挖的地段，這個矛盾就更加突出。非開挖技術將完全能解決這些難題，提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術。
一、 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線以及公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。
二、 頂管施工技術要點
(一) 現場勘查
首先，在進行頂管施工前，要進行施工現場勘查，觀察施工地點的人、車流情況，確定交通路線，并且在交通路口設立導向牌等標志，同時安排人員指揮交通；其次，在施工之前要考察臨近的排水系統建設，設計好排水線路以及管道建設，避免污水橫流；再次，對施工現場的電力、通訊、煤氣等管道進行現場定位勘查，找出需要臨時關停或搬遷的設備設施，避免發生不良影響；此外，認真調查附近橋梁等構筑物的橋臺基礎、樁基深度及間距、建筑物基坑的結構形式，以便于確認是否要對其進行噴錨結構施工，為頂管技術的順利實施打好鋪墊。
(二) 技術準備
在頂管施工前，根據當地的頂管頂進的地質資料，了解土層的物理性質、力學參數、分布狀況，了解建筑施工場地的地下水來源、水面標高數據以及受潮汐影響等自然條件。在有砂層的情況下，要了解含砂量以及砂的細度、級配關系等。在巖層的地質情況下，要勘測是否有裂隙發育的情況；風化巖的地質，則要了解強風化、中風化或是弱風化等級，并且了解抗壓強度和抗剪強度以及結構狀況等。作為施工單位，一定要認真考察施工地質狀況，結合業主所給的資料，運用各種施工技術手段進行勘察，以備頂管施工實施的需要。
(三) 頂管線路確定以及井位設計
現行設計院設計管道大部分都是按照明挖方式設計，在經過施工現場調查后，要盡量優化線路設計，避開不利頂管的土層，讓頂管線路避開結構物及樹木等障礙物。可以選擇在每個工作井或者接收井內設計成檢查井位。線路與附近結構物的距離設計必須考慮到以后作檢查井的方便和空間，盡量避免沖突。此外，按照現行規范檢查井間距，根據具體施工情況可以和設計單位研究來適當加長，當頂進深度范圍內土層較為復雜時，可以考慮與設計部門協商進行抬高或者降低標高。
三、 頂管技術施工應用分析
（一） 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。①頂進管直徑的選擇：頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm；②頂進管長度的選擇：頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當L/D外≤1.10時，為短管；當L/D外=1.15時，為標準管；當IJD外≥2.10時為長管。
（二） 頂管施工的前期準備 ①現場平面布置：平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下；②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
（三） 頂管施工的工藝：頂管施 叉稱為頂進法施工，是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基，以構成立體交義通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井，然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體，由機頭導向，將預制的鋼筋混凝土管向前頂進，前端土體通過工作井運出，最后完成管道鋪設。
頂管施工工序： ①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施如下：1）穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；2）為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；3）穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；4）悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
(四) 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩定，以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮液在砂礫土中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內，充滿孔隙，并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。
（五） 頂進管在膨潤土懸浮液中受到的浮力
只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓入膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的，亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時，這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響
關鍵詞：頂管技術;市政工程;應用;施工工序
Abstract: Pipe jacking technology gradually been widely used because of its many advantages in the construction of municipal works, this paper introduced pipe jacking construction characteristics of the technology, focusing on the application of pipe jacking technology in the construction of municipal works, put out a comprehensive description of the pipe jacking techniques.Key words: pipe jacking technology; municipal engineering; application; construction process
中圖分類號：TU99 文獻標識碼：A
1頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。同時，頂管施工技術可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來，項管施工技術具有幾大方面的優點：施工面由線縮成點，占地面積小：地面活動不受施工影響，對交通干擾小：噪音和震動低，城市中施工對居民生活環境干擾小，不影響現有管線及構筑物的使用：可以在很深的地下或水下敷設管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價。
2 頂管技術在市政工程中的應用
2.1適用范圍
(1)在城市中心地區，或商業繁華街道，以及城市建設中遇到無法遷移或不能實施大型開挖的文物古跡遺址等特殊地段，對不能進行空中架線、開槽埋管來實施作業施工時，一般是采用管徑Φ80一Φ600mm的地下埋管工程可使用頂管法施工。
(2)在敷設城市污水管道直徑大于Φ600mm時，施工現場無法采用明溝開挖埋管施工而管道沿線又無其它建筑物基礎時，可使用頂管法施工作業。
2.2頂管技術在市政管網中的應用
目前，在城市管網施工時，許多城市都存在馬路反復開挖的現象，嚴重防礙了市區的交通，困擾了居民生活，縮短了路面的壽命。配套的電訊、自來水、煤氣、排水、路燈、城市坐標、候車亭、廣告箱、路牌、電話亭、治安崗亭等都要發生反復拆建才行，這無疑增加了對城市設施的破壞和施工的難度，城市這方面的問題顯得尤其突。
頂管施工技術在市政管網中的應用主要包括：
(1)舊城改造過程中，由于多年形成的各種管網相互交錯，很多管線地下位置不明，原始資料丟失或不全等因素，市政管網鋪設時無法對地面進行有效開挖。
(2)城市架空線路遇交通干線、繁華街道、文物古跡，鐵路或江河阻截，需轉入地下過渡。
(3)當污水管道直徑較大(Φ600mm以上)，而施工現場周邊環境受限，無法采用明溝開挖來埋管施工管道。
3 頂管技術施工要點分析
3.1 頂進管的選擇
頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。①頂進管直徑的選擇：頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據項進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm；②頂進管長度的選擇：項進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。
一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當L/D外≤1.10時，為短管；當L/D外=1.15時，為標準管；當L/D外≥2.10時，為長管。
3.2頂管線路確定及井位設計
頂進距離由設備條件及周圍環境來綜合決定。考慮到工作井的造價比較昂貴，應少一些工作井，盡量安排往兩個方向頂進。由于現行設計院設計管道大多按照明挖方式設計，在現場調查后盡量優化線路設計，避開不利頂管的土層、盡量讓頂管線路避開結構物及樹木。最好在每個工作井或者接收井內設計成檢查井位。線路與附近結構物的距離設計必須考慮到以后作檢查井的方便和空間，盡量避免沖突。檢查井間距按照現行規范可以和設計單位研究適當加長。頂進深度范圍內土層較為復雜時，與設計部門協商考慮抬高或者降低標高。
3.3頂管施工的頂力設計
頂管在施工中，影響頂管頂力的的主要因素有：①地質條件，主要包括含砂量，粘聚力，內摩擦角，地下雜質和地下水位；②管徑，頂力隨著管徑的增大而呈現線性上升趨勢，管徑越大，頂力越大。③注漿，注漿效果直接關系到頂力的大小(注漿的頂力明顯減小，未注漿頂管管外壁的單位面積摩阻力約為20―30KN，有時會再增大2倍；注漿后頂力可減少1/3―1/4；④頂進過程中停止時間過長，重新啟動頂力會增大。由于停頓時間長，四周松土會坍落在管壁上抱實，同時水分也會從減阻漿液里離析出來，失去減阻支承作用，%頂進阻力則增大；⑤管線偏差，在頂進過程中不斷出現偏差，校正過多，因阻力增加也會使頂力增大。頂力主要包括工具管迎面阻力和管道摩阻力兩部分組成。管道摩阻力與土層性質，接觸的緊密度，觸變泥漿情況有關。
3.3.1迎面阻力
對于采用土壓平衡和泥水平衡的頂管，通常迎面土壓力都控制在主動土壓力和被動土壓力之間，一般泥水平衡泥倉壓力和土壓平衡掘進機土壓力應為前靜止土壓力的1.0―1.1倍。從多個工程的現場量測數據分析，認為迎面阻力可近似采用管中心所受的靜止土壓力，即
式中：
K0―靜止土壓力系數，與土性質有關，粘性土中，K0的取值范圍為0.33 ― 0.7。
γ―土體重度，KN/m3；
D1―工具管的半徑，m；
H―頂管覆土厚度，m；
3.3.2管外壁摩阻力
根據GB50268―97《給排水管道工程施工及驗收規范》中第6.4.8條規定，頂管的管外壁摩阻力可按下式計算：
式中：F―計算的管外壁摩阻力，KN；
γ―管道處土層的重度，KN/m3；
D1―管道外徑，m；
H―頂管覆土厚度，m；
ψ―管道處土層內摩擦角，（°）；
ω―管道單位長度的自重，KN/m；
L―管道的計算頂進長度，m；
f―頂進時，管道表面與其周圍土層之間的摩擦系數。
3.4頂管施工工序
3.4.1穿墻
打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施如下：①穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；②為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；③穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施：④悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。
3.4.2頂管出洞
頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，項管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常項管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。
3.4.3注漿減阻
在項管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少項進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然后在中續問和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。
3.4.4頂管糾偏
糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線項迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
3.5線路加固與安全措施
在準備工作全面檢查均合格無誤后，再經試頂驗證，頂進的作業程序見圖1。為不使管身在頂進時中途停頓，勞動組織應保證晝夜連續作業。
圖1頂進作用程序
施工過程中，如需要對既有線路設備進行拆換、加固或起撥道時。須先與當地工務部門取得聯系，并經協商同意后方可進行。頂進開始后中途不得停頓，需24h連續作業并備足各種機具、材料。嚴格做到“四不挖土”的要求，列車通過時停止一切施工活動，人員撤出施工場地。頂進時頂鐵上嚴禁站人。
管身頂進就位后，即應盡快恢復線路。在拆除加固設施前，應首先確認道碴、上碴工具、起撥道工具是否備齊，同時安排后抽出橫梁的施工作業程序。施工中按隔六取一的方法抽出橫梁木枕換一根鋼筋混凝土軌枕，隨即補充道碴搗固。全部拆除撤換完畢，即對線路進行全面維修，到達標準后，才可報請運營部門恢復正常運行。
4 結語
頂管敷設管道施工技術在不穩定及飽和土層中以最小的破壞和最大的保護環境等特點，解決，市政工程管網施工中的難題，并在應付最惡劣的地下土壤條件中具有一定的施工優勢，便于針對任何復雜的城市地形和交通布局都能提供最經濟、準確、快速而可靠的解決問題的方案。所以，頂管技術的出現為創建都市的安寧環境和加速舊城區改造發展造就了勃勃生機。
參考文獻：
[1]中國地質大學．頂管施工技術及驗收規范(試行)[M]．北京：人民交通出版社.
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