对市政道路顶管施工技术的探讨.doc

1、对市政道路顶管施工技术的探讨摘要：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，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。 关键词：技术简介 施工工艺 质量控制中图分类号：TU755.2+2 文献标识码：A 文章编号： 前言 随着我国经济的快速发展，城镇规模不断扩大，特别是临近大中城市的县镇，发展势头迅猛，为满足日益增长的排水量并合符国家对城镇污水的监察和管理，县镇必须积极主动的建设更多、更大管径的污水排水管。然而，对城镇特别是县城中心采取顶管施工不仅能降低施工对城市交通、绿化带等市政设施的破坏，还能节省施工成本。在

2、城镇排水管顶管施工中，必须做好城镇排水管顶管施工前的准备工作，科学矫正好泥水平衡压力和管壁摩擦力，并及时引入和革新顶管施工技术，在确保顶管施工质量和工期的情况下尽可能降低施工成本，为进一步完善和发展城镇排水管顶管施工技术提供基础性的理论知识和实践经验。 1 顶管施工技术的给排水顶管 顶管敷设管道施工技术特别适用于大中型管径的非开挖埋设，具有经济、高效、保护环境的综合功能。采用该技术施工，既能节约一定的征地拆迁费用，又可减少环境污染和对道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。 这种技术具有的优势包括：1）不用开挖地面，尤其是城市道路；2）不用拆迁征地，不会破坏地面建筑物；3）不影响正常的城市交

3、通秩序；4）不破坏地表植被和周边环境；5）施工过程不受气候和环境的影响；6）不影响管道的段差变形； 7）省时、高效、安全，无建筑垃圾污染，并且综合造价低等。 2 顶管施工工艺及流程 目前，在我国常用的市政排水管顶管施工方式主要有 2 种：开放型和密封型。其中，顶管施工密封型的应用最为广泛，并可分为顶管泥水式推进法、顶管土压式推进法和顶管泥浓式推进法。 2.1 泥水式推进法 通过使用刀盘掘进机并用科学设计的顶速来平衡正面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力。该工艺的施工特点：在顶管施工过程中施工不间断，施工速度较快，且不需要特别的改良地基或降水处理，地表沉降小。 2.2 土压式推进法 该方法

4、主要是采用向工作间的切削仓内注入一定比例的混合材料，使其充满整个泥仓的方法来平衡正面土压力和地下水压力；施工推进中并不需要泥浆泵等输送混合材料的设备，整套施工推进机器造价低廉；不需要对泥浆进行处理，整体推进顶管施工的成本较低。土压式推进工法选用的顶管掘进机一般为单刀或多刀盘土压平衡掘进机。土压式推进工法适用的施工管径一般在 1 0003 000 mm 之间。 2.3 泥浓式推进法 该工艺采用二次注浆处理，不仅能在很大程度上消减与地层间的摩擦阻力，还能顺利排出粒径为顶管直径 1/3 的砾石等废弃物，保证顶管施工的顺利进行，较适用于城市排水管长距离顶管推进施工。该顶管推进方法在顶管施工过程中，将地

5、下的土、砾石等废弃物分成两部分通过不同的方式输送至地表后再外运处理。因此，泥浓式推进法的适用性非常广泛，除岩石外所有土质条件均可适用。它适用的顶进管径一般在7002 200 mm 之间。 3 顶管技术施工要点及注意事项 3.1 采用触变泥浆，向管道外壁压人一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层问的摩阻力，从而减小顶进时的顶力，泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。利用泥浆套的支承作用，减少粉质粘土坍塌，形成的地层流失，以控制地面沉降。对顶管机头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆，在中继间和中部管节处须跟踪补浆，泥浆的实际用量要比理论用量大得多，一般可达到理论值的45 倍

6、。通过以上压浆措施，达到预期效果。 3.2 洞口止水，顶管丁程中，为使管子能顺利从工作井内出洞，一般采取工作井预留洞口比管节外径略大些(一般为 100mm)的方式，顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭，我们采用的洞口止水方法是在沉井制做时，预先在洞口预埋一个 10mm 厚钢法兰，在钢法兰上焊接螺栓，安装16mm 厚橡胶法兰，用 10mm 厚钢压板压紧，在我们完成的顶管中，未发现地下水和泥砂流入工作井内，同时橡胶法兰和压板可以回收，效果很好。3.3 顶进中须严格按设计线路顶进，可利用削土刀盘上可伸缩的超提刀，结合千斤顶编组进行纠偏。经常对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情

7、况下，每顶进 l 节混凝土管节测量 1 次，在出洞、纠偏、到达终点前，适当增加测量次数。施 t 时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。通过及时纠偏相邻管问错口15壁厚，竖向偏差控制在 3040mm 以内，水平偏差控制在50mm 以内。 3.4 进出洞是顶管施工中的一道重要工序，因为穿墙后掘进机方向的准确与否将会给以后管道的方向控制和井内管节的拼装工作带来影响。穿墙时，首先要防止井外的泥水大量涌入井内，严防塌方和流沙，本工程管道位于粉质粘土层较松散，在水位下呈流塑状，则必须在管子顶进方向距离工作井边一定范围，对整个土体进行改良或加固，采用了井点降水措施，以提高这部分土体的强度，防止掘

8、进机出洞时塌方。其次要使管道不偏离轴线，顶进方向要准确。 3.5 顶进中遇障碍物后的顶进处理，成为困扰施丁的难题，如突遇大量埋木、石块及老河道驳坎等等，都需现场研究给出解决的技术措施。顶管施工税市政工程中，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中尤显重要。顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的，相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。从根本上改变了城市管网乱挖现象；另外一方面从切实做到保护环境人手，加大推广顶管施工技术力度势在必行。可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑。 3.6 顶管进程中遭遇障碍物的处理方法 3.6.1 对长距离中风化或微风化地质的处理

9、。 顶管施工并不是在什么情况下都能顺利顶进的，当顶管施工遇到中风化和微风化的地质结构时，不管是人工顶管或是机械顶管都很难顶进，故在顶管设计时应仔细分析地质钻探资料，对出现中风化及微风化的地质结构进行特殊处理。对长距离、深度较大的中风化和微风化地质可采用暗挖隧洞施工；位于规划建设区内的中风化及微风化地质，根据情况采用大开挖施工或支护开挖施工。 3.6.2 采用破岩井处理孤石。 由于钻探是隔一定距离钻一个钻孔，很难完全准确反映地下的地质情况，故在顶管设计时即使地质钻探资料中没有中风化和微风化地层，但在实际顶进过程中也有可能遇到中风化或微风化的石头。当遇到石头时应对此处重新加密钻探，探清地下地质情况

10、，如果有长距离的中风化或微风化地质，可采用大开挖施工或支护开挖施工方法；若遇到孤石，应根据孤石大小设置破岩井，从地面设竖井取石后继续顶进。 4 市政道路排水管道的施工质量控制 4.1 防止测量和施工造成的病害措施 首先，施工前要认真按照施工测量规范和规程进行交接桩复测与保护；施工放样要结合水文地质条件，按照埋置深度和设计要求以及有关规定放样，且必须进行复测检验其误差符合要求后才能交付施工；施工时要严格按照样桩进行，沟槽和平基要做好轴线和纵坡测量验收。其次，施工过程中如意外遇到构筑物须避让时，应在适当的位置增设连接井，其间以直线连通，连接井转角应大于 135。 4.2 防止管道渗漏水 首先，认真

11、按设计要求施工，确保管道基础的强度和稳定性。当地基地质水文条件不良时，应进行换土改良处治，以提高基槽底部的承载力。其次，如果槽底土壤被扰动或受水浸泡，应先挖除松软土层后和超挖部分用砂或碎石等稳定性好的材料回填密实。地下水位以下开挖土方时，应采取有效措施做好抗槽底部排水降水工作，确保干槽开挖，必要时可在槽坑底预留 20cm 厚土层，待后续工序施工时随挖随封闭。 5 结论 顶管施工技术在该地区深埋污水管道施工中，由于各项技术环节考虑充分、全面，各项技术、施工措施得当，管理到位，取得了成功经验，可供类似工程借鉴。 参考文献 1张传安.软土地区双排大口径顶管施工技术J.铁道标准设计，2009（3）.