1、1道路顶管施工技术实践探析摘要：本文通过结合某道路排水工程污水主干管工程的设计施工建设情况，总结出该工程所采取的顶管施工技术，提出了管道顶进施工的关键环节，及其相应的施工应注意的问题，有效地提高顶管施工质量，推广顶管施工技术的应用。 关键词：道路施工；顶管施工；顶进技术 中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号： 工程概况 贵港市仙衣路污水主干管工程是贵港市城西污水处理厂工程的配套工程，该工程污水主管道总长 1729m，主管管径 =16502000，其中按设计要求开槽大开挖施工段 837 m，顶管施工段 892 m（下穿黎湛铁路段105 m） 。本文主要介绍顶管施工。 顶管施工方案考虑 顶
2、管施工段采用人工挖土，挤压式机械顶进法顶管,不大面积开挖地面,不破坏地面道路,不影响交通,不破坏环境,不影响管道段的变形,造价比大开挖路面低.安全性比大开挖好。根据挤压式机械的一次最多只能顶进 40 米特点，在施工中一般每隔 80 米开挖一个工作井（如果是城市主干道等重要交通路段，为了加快施工进度，减少交通的拥堵时间，可以每隔 50 米开挖一个工作井） 。双向工作井是向两个方向顶进管道的工作2坑，因而可增加从一个工作坑顶进管道的有效长度，工作搞的平面形状采用施工中常用的矩形工作坑，其短边与长边之比一般为 2：3，本工程开掘的工作井采用开挖长度为 7 米,宽度为 6 米的工作井，用 C25 钢筋
3、混凝土做长 5 米,宽 4 米,厚为 0.4 米的沉箱。工作井的沉箱均使用人工开挖进行下沉，下沉深度可达 12 米。沉箱下沉到设计管底高程下 200MM 时停止下沉，凿开沉箱侧壁顶管的范围,采用 C25 现浇钢筋混凝土做顶管后背墙,再进行顶管工作。预制钢筋混凝土主管管径为 =1.652 米，每节钢筋混凝土管重达 4 吨，使用龙门架吊混凝土管进工作井。根据液压机械的特点，采用挤压式顶进法,每个工作井每次最多顶进 40 米。各个工作井的顶管完成后,将工作井用级配碎石回填压实。降水井位于管道中心线两侧,对称布置,井连线距离中心线 3.0 米,井间距 5.0 米。每段先做好降水井,再分段抽水分段施工,
4、为了避免大量抽水可能引起的不良现象,抽水段所抽水最佳往 30 米外不抽水段管井进行回灌。 顶进设备的安装和使用 根据土质情况，主要为粉质粘土，采用人工手掘式顶管施工，安装一台 400t 的油压千斤顶。工作坑采用 I45 工字钢防护，每米 6 根。导轨安装时，应复核管道的中心位置，二根导轨必须互相平等、等高，导轨面的中心标高应按设计管底标高适当抛高（一般为 0.51.0 厘米） ，导轨的安装坡度应与设计管道的坡度相互一致。管底标高减去导轨的总高度h 等于工作坑砼基础面标高。后背墙采用 C25 钢筋混凝土结构，墙厚500mm，双向配筋 20150。同时，施工中为了能有效地减少后座倾覆、偏斜，千斤顶
5、受力的合力位置应位于后座中间，每台千斤顶应有单独的3进油退镐控制系统。千斤顶应根据不同的顶进阻力选用千斤顶的最大顶伸长度应比柱塞行程少 10cm。 油泵必须有限压闸、滤油器、溢流阀和压力表等保护装置，安装完毕后必须进行试车，检验设备的完好情况。千斤顶启动时，顶伸速度应慢，控制阀门逐步增大油路压力和数量，砼管道顶进时方可加快顶伸速度，油泵千斤顶工作时，操作者应集中思想，正确起闭阀门，控制油路压力（不大于 300 千克/平方厘米） ，压力突然增高，应停止顶进，并检查原因经过及时处理后方可继续顶进。 顶进施工技术 准备工作完毕后，经检查各部位处于良好状态后，顶进即可进行。在每节管道的顶进过程中，必须
6、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。顶管掘进机进入土层过程中，每顶进 30cm，测量不应少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进 100cm，测量不应少于一次，纠偏时应增加测量次数。工具管入土时，应严格控制顶进偏差，中心偏差不得大于 0.5cm，高低偏差宜抛高 0.51cm，若达不到上述要求，应拉出工具管，作第二次顶进，严格控制前 5 米管道的顶进偏差，其上下、左右偏差均不得大于 1cm。在顶进过程中若产生偏差，应随时纠正，纠偏可采用调整纠偏千斤顶的方法，若管道偏左，则左侧的纠偏千斤顶伸出，而右侧缩进。在既有高低偏差又有左右偏差时，应把偏差较大
7、的方向作为主要突破口，先予以纠正。顶进的操作顺序采取挖土出土顶进测量。连续作业，避免中途停止造成阻力增大，增加顶进的困难。 4在顶进过程中，正面土压值的变化是通过仓前的压力表来观察的，顶进前根据理论计算值来设定一个泥水压力值，在顶进时通过调节排泥量和顶进速度来确保掘进机正面的稳定压力在设定值的范围内。对于操作者来说应当始终注意管擦汗各电流表及其电压表是否在正常范围内，应通过改变推进速度、排泥速度来使得泥水仓压力始终控制在上下限之内。 顶管施工中，一节管道顶完后，再将另一节管道下入工作坑，继续顶进，继续顶进前，相邻管管间要连接好，以提高管段的整体性和减少误差。 另外，为了有效地确保顶进施工技术质
8、量，顶向不偏移，管节不错口，每一顶程管低坡度不允许倒水，管道接口腰箍须嵌打嵌打密实，逆顺不起壳，不渗不漏。管内若有不小于 0.2 毫米的裂缝，可用环氧砂浆或其他涂料修补。修补后不得有渗水现象，若裂缝不大于 0.2 毫米，则应另行研究处理。同时应当严格控制管道顶进允许误差，结合实践，其允许误差应符合表 1 所示。 表 1 管道顶进允许误差 顶管施工控制要点 顶管施工比开槽施工复杂，容易产生施工偏差，因此在顶进过程中，测量是非常重要的，为了不使顶进偏离轨道，应对管道中心线、顶管的起点、高程进行精确地确定，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。每5顶进 1 节混凝土管节测量 1 次，在出洞、纠偏、到达终
9、点前，适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。随着顶进距离的不断增长，轴线偏差测量需接站观测，从而产生接站误差。因此顶进前按不同的顶进里程，同时现场施工人员将制定相应的轴线平面偏差测量方法：高程偏差测量采用水准接站测量，先测得顶管中心标高，再与设计高程相比较就可得高程偏差。指示轴线在顶进工程中，利用联系三角形法定期进行复测，以保证整个顶进轴线的一致性。在施工中，为了较好地解决测量用时问题，将尽可能减少测量接站数，在转站处利用特殊发光源作为目标，再利用放大倍率较大的经纬仪观测；测定工具管前进的趋势，达到减少测量时间的目的。在顶进中，顶进轴线和设计轴线经常发生偏差，
10、因此要采取纠偏措施，减小顶进轴线和设计轴线间的偏差值，使之尽量趋于一致。顶进轴线发生偏差时，通过调节纠偏千斤顶的伸缩量，使偏差值逐渐减小并回至设计轴线位置。另外，在施工过程中，及时了解工具管的趋势对纠偏十分有利。如果轴线偏差较小，且趋势较好(沿设计方位)，就可省去不必要的测量和纠偏，提供更多的顶进时间；如轴线偏差较小，但工具管前进趋势背离设计轴线方向，则要及时进行有效的纠偏，使工具管不致偏离较大。测量采用高精度的全站仪，激光经纬仪和水准仪。工具管内设有坡度板和光靶，坡度板用于读取工具管的坡度和转角，光靶用于激光经纬仪进行6轴线的跟踪测量。 结语 顶管施工是一种新近发展起来的,不需要开挖地面就能
11、够穿越地面建筑物、地下构筑物和地下管线的地下施工技术。贵港市仙衣路污水主干管工程正是采用了顶管施工技术，有效的穿越了地下各种管线，大大减小了管道施工对周边环境的影响,效果良好。顶管施工采用挖掘机进行工作井的开挖，制作混凝土沉箱做护壁，然后进行人工开挖土方进行沉井，按照顶管设计管线位置的标高和坡度，在起点工作坑内修筑基础，做好工作井底的垫层，再进行人工挖土和采用挤压式机械顶进法顶管的施工方法。 参考文献： 1 孙素银，吴新中排水管道顶管施工设计的认识J山西建筑，2009，28（06）：118119 2 朴英俊浅析顶管施工质量管理J科技创新导报，2009，31（01）：3133 3 齐玉刚，刘勇人工掘进式顶管施工技术J人民长江，2008，23（05）：1115 作者简介 何权友，学士，工程师，二级建造师，现供职于贵港市城市道路管理处.
