长距离人工顶管施工方法有哪些

‘壹’ 顶管施工工艺流程

顶管施工工艺流程。

主顶：采用4台200吨/台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为1.4米。千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。

顶管施工

顶管施工就是非开挖施工方法，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助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。

‘贰’ 顶管法可以分为以下几种

顶管法可以分为以下几种：(1)静压式顶管，即单纯利用给进油缸顶推及后拉套管；
(2)水力冲刺静压式顶管，即采用高压水力冲刺破土，油缸顶推套管，管外少量排渣；
3） 然而螺旋式顶管是利用螺旋钻进行施工的一种方法。施工时，先准备顶进坑，将螺旋钻机水平安装在坑内，再利用螺旋杆传输钻压和扭矩，推进机头前进。
利用钻机的顶进油缸向前顶进管节，机头掘削下来的土通过螺旋钻杆从管中输送到坑内。
这种方法的顶进距离较短，且只能在直线段使用，一般顶距在60m以内。其优点是施工时无震动、噪音小、重量轻、操作方便、施工人员少、基坑小。管长2m时，采用3.6m长、1.5m宽的顶进坑即可。
(4)回转式顶管，即钻头切削土层，套管同步跟进，管内排渣，它可分给水钻进和无水钻进两种，又可分套管回转和不回转两种。
在顶管施工技术中顶力是选用施工工法，确定后背墙加固方案和确定施工进度的重要依据。
根据施工实践，静压式顶管阻力最大，需要的顶力最大，水力静压式次之，回转式最小。
但回转式工法对机具要求最高，静压式顶管对机具的要求最简单。
因此，在选择顶管施工时，应根据顶进需要的顶力和设备能力来选择合适工法。

‘叁’ 求顶管施工工艺

顶管施工工艺顶管法施工是在地下工作坑内，借助顶进设备的顶力将管子逐渐顶入土中，并将阻挡管道向前顶进的土壤，从管内用人工或机械挖出。这种方法比开槽挖土减少大量土方，并节约施工用地，特别是要穿越建筑物时，采用此法更为有利。随着城市建设的发展，顶管法在地下工程中普遍采用。顶管法所用的管子通常采用钢筋混凝土管或钢管，管径一般为700-2600MM,顶管施工主要包括：作业坑设置、后背（又称后座）修筑与导轨铺设、顶进设备布置、工作管准备、降水与排水、顶进、挖土与出土、下管与接口等。1．10．1顶管法施工的分类目前顶管法施工可分为对顶法、对拉法、中继法、后顶法、牵引法、深覆土减摩顶进法等。在地下工程采用顶管法施工时，可按照地下工程的特点、设计要求、技术标准、有关规程，工程环境的实际情况、施工的力量和经济效益采取不同的顶管法施工。1．10．2顶管法施工准备工作确定采用顶管施工方案前：（1）、施工单位应组织有关人员，对勘察、设计单位所提供的顶管施工沿线的工程地质及水文情况，以及地质勘察报告进行学习了解;尤其是对土壤种类、物理力学性质、含石量及其粒径分析、渗透性以及地下水位等的情况进行熟悉掌握。（2）调查清楚顶管沿线的地下障碍物的情况，对管道穿越地段上部的建筑物、构筑物所必须采取的安全防护措施。（3）编制工程项目顶管施工组织设计方案，其中必须制订有针对性、实效性的安全技术措施和专项方案。（4）建立各类安全生产管理制度，落实有关的规范、标准，明确安全生产责任制，明确安全生产责任制，职责、责任落实到具体人员。1．10．3物资、设备的施工准备工作（1）采用的钢筋混凝土管、钢管、其他辅助材料均须合格。（2）顶管前必须对所用的顶管机具（如油泵车、千斤顶等）进行检查，保养完好后方能投入使用。（3）顶管工作坑的位置、水平与纵深尺寸、支撑方法与材料平台的结构与规模、后背的结构与安装、坑底基础的处理与导轨的安装、顶进设备的选用及其在坑底的平面布置等均应符合规定要求。尤其是后背（承压壁）在承受最大顶力时，必须具有足够的强度和稳定性，必须保证其平面与所顶钢管轴线垂直，其倾斜允许误差+-5MM /M（4）在顶进千斤顶安装时必须符合有关规定、规程要求，尤其是要按照理论计算或经验选定的总顶力的1.2倍来配备千斤顶。千斤顶的个数，一般以偶数为宜（5）开挖工作坑的所有作业人员都应严格执行工程技术人员的安全技术交底，熟知地上、地下的各种建筑物、构筑物的位置、深度、走向及可能发生危害所必须采取的劳动保护措施1.10.4顶管法施工应注意事项（1）顶管前，根据地下顶管法施工技术要求，按实际情况，制定出符合规范、标准、规程的专项安全技术方案和措施（2）顶管后座安装时，如发现后背墙面不平或顶进时枕木压缩不均匀，必须调整加固后方可顶进（3）顶管工作坑采用机械挖上部土方时，现场应有专人指挥装车，堆土应符合有关规定，不得损坏任何构筑物和预埋立撑;工作坑如果采用混凝土灌注桩连续墙，应严格执行有关项的安全技术规程操作；工作坑四周或坑底必须有排水设备及措施；工作坑内应设符合规定的和固定牢固的安全梯，下管作业的全过程中，工作坑内严禁有人（4）吊装顶铁或钢管时，严禁在扒杆回转半径内停留；往工作坑内下管时，应穿保险钢丝绳，并缓慢地将管子送入导轨就位，以便防止滑脱坠落或冲击导轨，同时坑下人员应站在安全角落（5）插管及止水盘根处理必须按操作要求，尤其待工具管就位（应严格复测管子的中线和前、后端管底标高，确认合格后）并接长管子，安装水力机械、千斤顶、油泵车、高压水泵、压浆系统等设备全部运转正常后方可开封插扳管顶进（6）垂直运输设备的操作人员，在作业前要对卷扬机等设备各部分进行安全检查，确认无异常后方可作业，作业时精力集中，服从指挥，严格执行卷扬机和起重作业有关的安全操作规定（7）安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核；两导轨应顺直|、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致。（8）在拼接管段前或因故障停顿时，应加强联系，及时通知工具管头部操作人员停止冲泥出土，防止由于冲吸过多造成塌方。并应在长距离顶进过程中，加强通风。（9）当因吸泥莲蓬头堵塞、水力机械失效等原因，需要打胸板上的清石孔进行处理时，必须采取防止冒顶塌方的安全措施。（10）顶进过程中，油泵操作工应严格注意观察油泵车压力是否均匀渐增，若发现压力骤然上升，应立即停止顶进，待查明原因后方能继续顶进。（11）管子的顶进或停止，应以工具管头部发出信号为准。遇到顶进系统发生故障或在拼管子前20MIN ，即应发出信号给工具管头部的操作人员，引起注意。（12）顶进过程中，一切操作人员不得在顶铁两侧操作，以防发生崩铁伤人事故。（13）如顶进不是连续三班作业，在中班下班时，应保持工具管头部有足够多的土塞；若遇土质差、因地下水渗流可能造成塌方时，则应将工具管头部灌满以增大水压力。（14）管道内的照明电信系统应采取安全电压，每班顶管前电工要仔细检查各种线路是否正常，确保安全施工。（15）工具管中的纠偏千斤顶应绝缘良好，操作电动高压油泵应戴绝缘手套。（16）顶进中应有防毒、防燃、防爆、防水淹的措施，顶进长度超50M时，应有预防缺氧、窒息的措施。（17）氧气瓶与乙炔瓶（罐）不得进入坑内。

‘肆’ 顶管法施工工艺

顶管法敷管的施工工艺类型很多，按照开挖工作面的施工方法，可以分为敞开式和封闭式两种。

一、敞开式施工工艺

敞开式施工工艺一般适用于土质条件稳定，无地下水干扰，工人可以进入工作面直接挖掘而不会出现大塌方或涌水等现象。因其工作面常处于开放状态，故也称为开放式施工工艺。

根据工具管的不同可分为手掘式、挤压式、机械开挖式、挤压土层式掘进顶管。

1.手掘式顶管

手掘式顶管机也即是非机械的开放式（或敞口式）顶管机，适用于能自稳的土体中。在顶管的前端装有工具管，施工时，采用手工的方法来破碎工作面的土层，破碎辅助工具主要有镐、锹以及冲击锤等。如果在含水量较大的砂土中，需采用降水等辅助措施。

工人可以直接进入工作面挖掘，施工人员可随时观察土层与工作面的稳定状态，造价低、便于掌握，但效率低，必须将水位降低至管基以下0.5m后，方可施工。当土质比较稳定的情况下，首节管可以不带前面的管帽，直接由首节管作为工具管进行顶管施工，也是常用的一种顶管施工方法，也称为人工掘进顶管。手掘式顶管施工示意如图9-1 所示。

图9-1 手掘式顶管施工示意图

2.挤压式掘进顶管

挤压式掘进顶管一般适用于大中口径的管道，对潮湿、可压缩的黏性土、砂性土较为适宜。该方法设备简单、安全，又避免了挖装土的工序，比人工挖掘提高效率 1～2倍。它是将工作面用胸板隔开后，在胸板上留有一喇叭口形的锥筒，当顶进时将土体挤入喇叭口内，土体被压缩成从锥筒口吐出的条形土柱。待条形土柱达到一定长度后，再用钢丝将其割断，由运土工具吊运至地面。其结构形式如图9-2 所示。

图9-2 挤压式顶

3.机械开挖式顶管

机械开挖式顶管是在工具管的前方装有由电动机驱动的刀盘钻进挖土，被挖下来的土体由皮带运输机运出，从而代替了人工操作。一般适用于无地下水干扰、土质稳定的黏性土或砂性土层。其结构形式如图9-3 所示。

图9-3 机械开挖式顶管

4.挤压土层式顶管

挤密土层式顶管前端的工具管可分为锥形和管帽形，仅适用于潮湿的黏土、砂土、粉质黏土，顶距较短的小口径钢管、铸铁管，且对地面变形要求不甚严格的地段。这种工具管安装在被顶管道的前方，顶进时，工具管借助千斤顶的顶力将管子直接挤入土层里，管子周围的土层被挤密实，常引起地面较大的变形。其结构形式如图9-4 所示。

图9-4 挤压土层式顶管

二、封闭式施工工艺

封闭式施工工艺一般适用于土质不稳定、地下水位高，工人不能直接进行开挖的施工条件。为防止工作面塌方、涌水对人身造成危害，常将机头前端的挖掘面与工人操作室之间用密封舱隔开，并在密封舱内充入空气、泥浆、泥水混合物等，借助气压、土压、泥水混合物的压力支撑开挖面，以达到稳定土层、防止塌方、涌水以及控制地面沉降的目的。

1.水力掘进顶管法

水力掘进顶管的挖土是利用高压水枪的射流将顶进前方的土冲成泥浆，再通过泥浆管道输送至地面储泥场。整个工作是由装在混凝土管前端的工具管来完成的，其结构形式如图9-5 所示。

工具管的前端为冲泥舱。掘进时，先开动千斤顶，由刃脚将土切入冲泥舱，然后用人工操纵水枪操作把，将土冲成泥浆。泥浆经过格栅进入真空室由泥浆管吸入工作坑，再由泥浆泵排至储泥场。冲泥舱是完全密封的，其上设有观察孔和小密封门，用于操作和维修。

管道的掘进方向由中间部位的校正管控制。工具管的后端是气闸室。气闸室是作为维修人员进出高压区时的升压和降压之用。当前端工具管出现故障时，维修人员可通过小密封门进入冲泥舱，为防止小密封门打开后涌入大量泥水，可先封闭气闸室，经升压后再进行操作，保证气压和泥水压力的平衡。维修完毕后，再逐渐降压，恢复正常掘进。

图9-5 水力掘进顶管机示意图

1—刃脚、2—格栅、3—水枪、4—吸气格栅、5—水枪操作把、6—胸板、7—吸泥管进口、8—吸泥管、9—水平铰、10—垂直铰链、11—上下纠偏油缸、12—左右纠偏油缸、13—气闸门、14—大水密门、15—小水密门

水力切削式机头生产效率高，其冲土、排泥连续进行，可改善劳动条件，减轻劳动强度，但需耗用大量的水，且需要有较大的存泥浆场地，故在某些缺水地区受到限制。

2.土压平衡式顶管法

土压平衡就是将刀盘切削下来的土、砂中注入流动性和不透水性的“作泥材料”，然后在刀盘强制转动、搅拌下，使切削下来的土变成流动性的、不透水的特殊土体使之充满密封舱，并保持一定压力来平衡开挖面的土压力。此法的密封舱设置在工具管的前方，工作人员可在密封舱外，通过操作电控开关来控制刀盘切削和顶进速度。螺旋输送器的出土量和顶进速度，应与刀盘的切削速度相配合，以保持密封舱内的土压力与开挖面的土压力始终处于平衡状态。

土压平衡式顶管法常用于含水量较高的黏性、砂性土以及地面隆陷值要求控制较严格的地区。其结构形式如图9-6 所示。

图9-6 土压平衡式顶管机示意图

1—大刀盘；2—大刀盘驱动装置；3—前壳体；4—加泥（水）装置回转接头；5—纠偏油缸组；6—刀盘驱动电动机；7—螺旋输送机驱动电动机；8—带式螺旋输送机；9—顶管操纵台；10—后壳体；11—螺旋输送机出土门装置

3.泥水平衡式顶管法

泥水平衡顶管常用于控制地面变形小于3cm，工作面位于地下水位以下，渗透系数大于 1 0～1cm/s的黏性土、砂性土、粉砂质土的作业条件。其特点是挖掘面稳定，地面沉降小，可以连续出土，但因泥水量大，弃土的运输和堆放都比较困难。

此法和土压平衡式顶管法一样，都是在前方设有密封舱、刀盘、螺旋输送器等设备。施工时，随着工具管的推进，刀盘不停地转动，进泥管不断地进泥水，而抛泥管则不断地将混有弃土的泥水抛出密封舱。在密封舱内，常采用护壁泥浆来平衡开挖面的土压力，即保持一定的泥水压力，以此来平衡土压力和地下水压力。

管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层的性质、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确定。本章将重点介绍手掘式顶管法的施工工艺。

三、顶管机类型的选择

管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建（构）筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定，并应符合下列规定：

（1）在黏性土或砂性土层，且无地下水影响时，宜采用手掘式或机械挖掘式顶管法；当土质为砂砾土时，可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施。

（2）在软土层且无障碍物的条件下，管顶以上土层较厚时，宜采用挤压式或网格式顶管法。

（3）在黏性土层中必须控制地面隆陷时，宜采用土压平衡顶管法。

（4）在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时，宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法。

（5）在顶进长度较短、管径小的金属管时，宜采用一次顶进的挤密土层顶管法。

合理选择顶管机的型式，是整个工程成功的关键。顶管机选型可参照表9-1。

表9-1 顶管机选型可参照表

注：表中所指地层变形量指D＝2.4m，H＝1.5D的顶管。

‘伍’ 电力电缆顶管是怎么施工的

顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。

顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。

顶管施工特点：

1、非开挖技术不开挖地面，故而被铺设管道的上部土层未经扰动，管道的管节端不易产生段差变形，其管道寿命亦大于开挖法埋管。

2、采用房下非开挖技术能节约一大笔征地拆迁费用，减少动迁用房，缩短管线长度，有很大经济和社会效益。

3、施工时产生的噪音及振动很小，不扰民。

4、在现有道路下进行管线铺设时，不影响交通。

(5)长距离人工顶管施工方法有哪些扩展阅读：

顶管施工工法：

开放式顶管：当工作面土层的物理力学性质良好且土层处于稳定状态时，操作时不会出现塌方现象，能直接挖土，且工作面开敞。

1、机械式顶管机。

适用于岩层，硬土层和整体稳定性较好的土层，工作效率比较高。

2、挤压式顶管机。

适用于淤泥质土，流塑性土质，而且要求覆土深度比较深。

3、人工挖掘顶管机。

适用于地基强度较高的土层，也有在软土中应用的，前提采用注浆改善土质，或在工具管前加网格，以稳定挖掘面，最大特点是适应地下障碍物较多且较大的条件，可排除障碍的可能性最大最好。

‘陆’ 顶管施工技术的要点是什么

关于常用的顶管施工技术：
1.手掘式顶管工具为正面敞胸，采用人工挖土
2.挤压式顶管工具管正面有网格切土装置或将切口刃脚放大，由此减小开挖面采用挤土顶进
3.局部气压水力挖土式顶管工具正面设有网格并在其后设置密封舱，在密封舱中加适当气压以支承正面土体，密封舱中设置高压水枪和水利扬升机用以冲挖正面土体，将冲下的泥水吸出并送入通过密封舱隔墙的水力运泥管道排放至地面的储泥水池
4.泥水平衡式顶管工具正面设置刮土刀盘，其后设置密封舱，在密封舱中注入稳定正面土体的护壁泥浆，刮土刀盘刮下的泥土沉入密封舱下部的泥水中并通过水力运输管道排放至地面的泥水处理装置
5.多刀盘土压平衡式顶管工具头部设置密封舱，密封隔板上装设数个刀盘切土器，顶进时螺旋器出土速度与工具管推进速度相协调。
近年来，顶管法已普遍用于建筑物密集市区和穿越江河、江堤及铁路。外包钢板复合式钢筋混凝土管和钢筋混凝土管道的顶距已达100-290m，钢管的顶距已达1200m。在合理的施工条件下，采用一般顶管工具引起的地表沉降量可控制在5-10cm，而采用泥水平衡式顶管工具引起的地表沉降量达3cm以下。但是若在施工前对地质条件及环境条件的调查不够详细，对工具管的工艺特点及流程不熟悉，技术方案不合理，施工操作不当，在施工中就可能引起破坏性的地面沉降

‘柒’ 求顶管施工组织设计

（收集整理，仅供参考）
现提供施工方案，其他关于编制说明、临时水电，施工部署等可根据情况编写或在网上搜

顶管施工方案
1.施工程序：围挡→人工挖顶管坑上半部土方和支撑→搭平台、支立四角架及起重设备→挖下半部土方和支撑→安装顶管设备→顶管→砌井→拆撑还土→管道清理与打口→水泥浆填充。
2.施工测量：工程开工前先进行现况管线调查，复核管线的位置与高程。顶管测量人员均持证上岗。现场使用的水准点闭合后方能使。
3.顶管工作坑、检查井坑开挖与支撑：顶管工作坑尺寸的确定。顶管工作坑、检查井坑的长度尺寸为L，宽度尺寸为B。L的计算公式为：L=L1+L2+L3+L4+L5式中：
L1—管节长度（m）
L2—顶镐长度（m）
L3—出土工作间（m），一般取1.0-1.8m
L4—后背墙厚度（m）一般取0.85m
L5—已顶进管留在导轨上的最小长度（m），一般取0.3-0.5m
B的计算公式为：B=D+S，式中：
D—砼管外径（m）
S操作宽度（m），取2.4-3.2m
L=3+1.3+1+0.85+0.5=6.65=7 m
B=1.25+3.2=4.45m =5 m
考虑到顶管坑单向顶进,因此工作坑为L×B=7m×5m；转弯处顶管坑为L×B=7m×7m。检查井坑的尺寸满足检查井的砌筑，净空尺寸长×宽=4.5m×4.5m。
土方调配：顶管坑采取人工开挖，顶管坑的土方部分用于排管马道，其余土方的存放集中在总包方现场指定地点，以便运弃。
顶管工作坑净空尺寸长×宽=7m×5m,检查井坑的净空尺寸长×宽=4.5m×4.5m。深度在5m以内的坑为一步开挖，深度大于5m的坑分两步开挖，第二步较第一步缩小0.5m。
支撑采用钢木组合支撑，立梁采用20#工字钢，圈梁采用25#工字钢，立梁间距1.5～2m，地面以下0.5m设第一道圈梁，以下每1.5m左右设一道，圈梁八字撑采用25#工字钢，长度大于3.5m。
工作坑两端管道入口处，立梁间距1.4m，圈梁距管外顶0.2m，并按管道流水面高程控制其位置。钢筋焊接点均需满焊。圈梁后密排长4m、厚5cm的大板，其后若有空隙用草袋装土填实。顶管坑见底后进行钎探。
4.顶管后背与顶力计算
⑴顶管后背承载力计算（以长距离井段为例，L=19m），后背承载力计算公式为：F=H×B×[σ]= 2.5×3×18=135t，式中：
F—后背承载力（t）
H—后背高度（m）
B—后背宽度（m）
[σ]—后背承载力，取18t/m2。
⑵顶管顶力计算采用经验公式计算，计算公式为：
P=NP0=1.5×3.169/3×19=30.1t，式中：
P--计算总顶力（KN）
P0—顶进管子的全部自重
N:土层系数，取值等于1.5。
⑶根据计算：后背承载力大于最大顶力，能满足最大顶力的需要。后背长度核算公式为：L= P/B +La = 30.1/3+2 =3.46m，式中：
L---后背长度（m）
P---顶管需要的总顶力（t）
B---后背受力宽度（m）
La---附加安全长度（m），砂土取2；亚砂土取1；粘土、亚粘土取0。
经核算，厚背需要的长度为3.46m，故此其它工程项目开槽时，需保留此长度不开挖。
5.后背安装：
⑴后背较坑底深0.8m，采用长3m、断面15cm×15cm方木码放，高度为2.5m，并尽量贴紧墙壁，后背平面要求垂直于管道中心线，如有空隙用砂石填充严密，方木前埋设立铁3根，间距1.0m。立铁前码放横铁，横铁要求码放平整，顶镐后座与横铁结合处严密，以便均匀地将顶力传到后背上。
⑵每座顶管坑顶管时首先顶较长的井段。
⑶顶力设备为320t油压千斤顶，行程L=700mm。根据顶力计算，安装2台千斤顶，与管道中心线对称布置。
6.道轨安装：导轨使用高度为140的钢轨，安装道轨用木枕，经计算D=1050砼管导轨宽度为737mm，导轨高程用顶管坑内的水准点测设。钢制道轨与木枕用道钉固定，两侧用方木与槽壁撑紧固定。
7.测量放线与纠偏
⑴测量与放线：根据监理单位审核批准的桩点施测污水管线的中心线和高程桩。根据中线控制桩用经纬仪将顶管中线桩分别测设在顶管工作坑的前后，使前后两桩互相通视，并与管线在同一条线上。
顶管工作坑内的水准点由坑上一次引测，经过校核，误差不得大于±5mm。每座顶管坑内设2个水准点。
⑵顶管测量与纠偏：在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间距不应超过30cm，以保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过100cm。
中心测量：本工程最大顶进长度为19m，拟采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能的拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差，并且每顶进12m用经纬仪检测一次，见顶管测量与超挖示意图。
高程测量：用水准仪及特制高程尺，根据工作坑内设置的水准点，测头一节管前端与后端的管内底高程，以掌握头一节管子的走向，测量后应与工作坑内另一个水准点闭合。
每班工作要做好顶管记录和交接班记录，全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置与高程，有错口时应测出其错口的高差。
顶管误差校正逐步进行。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，使管子逐渐复位，切忌猛纠硬调，以防产生相反的结果。纠偏过程中应加强测量密度，每10--20cm测量一次，根据实际情况采取有针对性的纠偏方式。
常用的方法有以下三种：
①超挖纠偏法：偏差为1--2cm时，可采取此法。即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐步回到设计位置。
②顶木纠偏：偏差大于2cm时，在超挖纠偏不起作用时采用。用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内壁上，另一端斜撑在钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，在顶进过程中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时的斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。
③千斤顶纠偏法：方法基本同顶木纠偏法，只是在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位纠正。
8.管前挖土与顶进施工：顶管偏差高程控制在+1cm、-2cm，中心控制在左右3cm。
⑴管前挖土长度：本工程中规定管前挖土长度为30cm为宜，最多不能超过50cm。
⑵关于管周围的超挖：本工程管顶以上允许超挖1.5cm，但在下面135º范围不得超挖，一定保持管壁与土基面的吻合。
⑶首节管下到导轨上应测量其高程、中心是否符合要求，确认合格后方可顶进。首节管入土后，每顶进30cm要量测中心，高程一次，及时、细致操作，防止出现偏差。
⑷工作坑内设的两个进行校核的水准点、中心点，施工时应对其妥善保护，防止碰撞。
⑸顶进时昼夜三班不间断施工，防止因中途停置而导致摩擦力增加，造成顶进困难。
⑹当遇下列情况时，应停止顶进，迅速采取措施处理：管前方发生塌方或遇障碍物时；后背倾斜或严重变形；顶铁发生扭曲变形现象；错位偏差太大，且校正无效；顶力较预计增大，超过管口许可承受的能力。
8.7顶管测量记录
⑴在顶进过程中，管道一直处于动态，加强顶进施工中的动态管理，是提高顶进质量的首要保证。顶进施工记录则是反映管道在顶进过程中动态情况的依据，因此，应认真填写顶进施工记录，做好交接班，掌握顶进的动态，做到情况明、问题清、有对策、处理及时。
⑵顶进中每班必须如实填写记录，记录中应包括顶进长度、土质情况、顶力数值、每次的测量记录、校正情况、机械运转情况及其它注意事项。
⑶认真执行交接班制度，交接时当班的负责人必须向接班负责人交清记录，并说明在顶进操作中所出现的问题及处理情况。
⑷整个施工段的顶进分阶段的进行自检，不可等到全段顶完再全面检验。日常的顶进原始记录（交接班记录），只反映了当班的情况，但顶进的管道在动态过程中的变化情况则应掌握，所以每顶进20m时即全面检验一次施工质量，存在的问题应在继续顶进中得到解决。
⑸顶管记录由质量检查人员每日收集一次，并将顶进质量及时向项目经理汇报。
9.水泥浆填充
⑴由于管线位于新建路下，为保证路基稳定，顶管结束后应及时对管体四周的缝隙充填水泥砂浆，使其密实坚固，填充水泥砂浆所用设备与填充触变泥浆设备相同，配比为：水泥：粉煤灰：水=1:3:4；
⑵水泥浆液需搅拌均匀，无结块，无杂物。注浆压力为0.1～0.2MPa，注浆孔左右各设一个排气孔。充填水泥浆必须自一个方向顺序压浆，即每个注浆孔压浆时见到前方注浆孔冒出水泥浆时才能认为充填饱满。压浆分两次进行，第一次注满土层和管壁之间的孔隙，等24小时后进行第二次压浆，第二次压浆重新布孔。注浆结束后要及时清理注浆设备，以防堵塞。
⑶注浆设备和系统是由泥浆搅拌机、泥浆泵、输浆管、输浆管总节门、注浆孔及分节门组成。第一注浆孔设在距首节管7.5m左右,依次每3m设置一个注浆孔，注浆孔位置一般设在管子左上方或右上方，以免出土时碰撞。
10.顶管的接口：柔性接口钢筋砼管滑动胶圈接口。
11. 检查井：顶管完成及安管后及时砌筑检查井，砌筑前按设计图对照标准图将井位尺寸施放准确。
井室砌筑采用Mu10非粘土烧结砖，砌筑用M7.5水泥砂浆。砌砖用砂浆配比准确，满铺满挤，砖缝不得有竖向通缝。流槽与井壁同时砌筑，井室内外表面用砂浆分层压实抹光。井室内安装球墨铸铁小踏步，注意管顶上安装挂灯、挂安全带的踏步。
球墨铸铁小踏步安装前必须刷防腐锈漆，砌筑砂浆未达到抗压强度时不得踩踏踏步。井筒勾缝时，砂浆必须填满。预留管端头用白灰砂浆砌堵封严。检查井采用重型五防井盖，高程与路面同高。
12.闭水检验：
⑴闭水试验的条件：检查井及管道的外观质量及复测检验均已合格；注浆孔洞均全部封堵且不漏水；现场有满足闭水要求的水源；排放水不影响附近环境。
⑵带井闭水：放水前检查所有预留支管的管堵是否严密，抹面的强度是否符合要求，检查合格后，方可放水。试验水应为试验段上游管内顶以上2m，如不足2m其渗水量按公式折减。
⑶注水过程中要检查管堵、管道、井身等处有无漏水、渗水，注满水浸泡1～2天后进行闭水试验。

‘捌’ 顶管施工技术方案

顶管施工技术方案

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。下面我为大家分享顶管施工技术方案，欢迎大家阅读浏览。

一、顶管工作原理及工艺选择

顶管工作原理：顶管施工是以顶管工作井为起始点，在工作井内安装主顶千斤顶系统提供水平推力，先将安装在导轨上的顶管机头从前墙预留的出洞口破封门推入土中，由机头导向，然后将钢筋砼管跟随机头一节一节地推向前顶进。与此同时，机头挖掘的泥土被不断排出，经水平运输至工作井，再经垂直运输至地面外运弃土。采用24小时连续施工，直至机头进入接收井回收，完成该次顶管管道铺设。

顶管工艺选择：顶管有土压平衡法、泥水平衡法及气压平衡法等多种施工方法，是由顶管工具管(机头)的功能分类而定的。应根据机头穿越的土层性质和地下水情况等因素，选择合适的顶管机头。顶管机头安装在管道的前端，它具有控制顶管方向、挖掘和防止坍方等功能，其外形和尺寸与管节相近。本工程拟选择泥水平衡平衡机头。

二、设备配置和安装

(1)井内顶推设备

1、主顶千斤顶：每套顶进总站配置3台300t油压千斤顶，其中1台备用。

2、组合支架：主顶千斤顶固定在组合支架上，按管道截面左右对称布置。

3、油泵：为保证油压千斤顶行程同步，共同作用，采用1台电动高压油泵形成并联油路向千斤顶供油压。每个千斤顶均备有独立的控制阀。

4、后座承压壁：主顶油缸提供水平推力将管道在土层中向前推进，其反推力作用在后座钢构件上并传递扩散到工作井后壁上。后座结构采用50mm厚钢板(重约2t)，和厚50cm砼墙体组成。后座与工作井后壁之间垫一层5cm厚木板，这样即可将2台油缸的集中顶力传递扩散到工作井壁上。

5、顶铁和分压环：分压环外径、内径与钢筋砼管一致，其长度为50cm，二台主顶油缸的顶推力作用在分压环上，分压环再均匀扩散传递到砼管的后端面。环形顶铁的结构与分压环一样，它的作用是由于油缸的一次行程不足以将一节砼管推顶到位，需要将油缸收回后，在分压环与油缸之间加垫该顶铁结构，然后利用油缸的第二次行程再推，这样反复多次即可将一节大大超过油缸行程长度的砼管推顶到位。本工程1.0m长度的顶铁各两件，采用20cm厚钢板加工而成，重量约1t。

6、中继间的设置及位置

A、 Ø800中继站由10个30T的液压千斤顶组成，总顶力为300t，伸缩量均为30cm，中继间在管道上的分段安放位置，可通过顶进阻力计算确定。

B、 按常规，由于机头前方迎面阻力和管道外壁阻力等不确定因素太多，为留有较大的安全顶力储备，因此第一号中继间应尽量设置在距机头比较近的位置处，一般设置在距机头20m处附近(，后面的中继间再按一定长度布置。本工程每段顶管只需设置一座中继间，即1#中继站。

三、顶管工具管安装

顶管机头维修调试好，运到现场后，被吊放到工作井内导轨上。检查测定机头与轨道是否平衡、吻合，机头的前后端中心方向和相对高差小于2mm，然后对机头的油路、泥浆和操纵系统等设备进行逐一连接，各部件连接牢固，不得渗漏，安装正确，并对各系统进行认真检查和试运行。

四、工作井地面设施

1、膨润注浆系统：包括膨润土拌合池、压浆泵、管道等。对于长距离顶管，泥浆泵的泵压能力要求更高，压力不得低于3Mpa。

2、弃土泥浆池：采用泥水平衡，井上地面需设置弃土泥浆池。弃土泥浆经过泥浆泵送入泥浆车运到政府指定地点排放。沉淀池设置两个连在一起的循环过滤池。单个泥浆池内空尺寸为长10m，宽5m, 高度为2m,四周井壁采用750mm砖砌墙体，采用Mu100的砖，M10水泥砂浆砌筑，内外抹20mm厚的水泥砂浆;井底采用30cm厚的C15混凝土基础底板。

3、蓄水池：采用泥水平衡，机头前方需要大量水供高压水破土，需在地面上建造一蓄水池，蓄水池内空尺寸为长5m，宽5m, 高度为2m,四周井壁采用750mm砖砌墙体，采用Mu100的砖，M10水泥砂浆砌筑，内外抹20mm厚的水泥砂浆;井底采用20cm厚的C15混凝土基础底板。

4、高压油泵站：包括高压油泵、油管、油箱、限压阀、溢流阀和压力表等指示保护装置。选用1台50Mpa高压油泵，液压系统设备安装完毕后要进行试车，使用过程中定时检修维护，及时排除故障。

5、空压站：是向管道内及机头供气，以确保管道内工作人员的呼吸安全和气仓内带压条件。由空压机生产压缩空气，通过净化后输入管道内。采用1台3m3的空压机。

6、泥浆站：包括压浆泵、搅拌机、泥浆池、管道、压力表和阀门等，用以向管道内供应减阻泥浆。共配置1台压浆泵(0.8Mpa)。

7、起重设备：选用一台25吨汽车式起重机。

五、顶管出洞

当井内、井外的准备工作全部完成后，可将机头吊放到井内导轨上，调整好方向，开始顶管的出洞，工作井壁前墙有机头及管道出洞的预留洞口。由于地下水位比较丰富，为防止井外水土从预留洞口与机头外壁之间的缝隙流入工作井内，预留孔洞与管道间取消常规的密封装置而改用动密封装置。

1、洞口密封结构：出洞口密封结构的作用是阻止在顶管过程中泥水从管节与洞口间的间隙流入井内。由于地下水位较高，改一般性的密封结构

根据管道中心线与井壁预留孔的位置，制作一个双层钢结构的内套环，套环内圈设有多层橡胶止水带，止水带之间填充黄油，套环安装在预留孔与管节之间，外围焊接在孔的预埋钢板上，内圈橡胶紧贴管节。

2、破墙的出洞：当机头前端进入洞口密封圈后，即可破墙出洞。工作井预留洞口已用钢封门临时封堵，在顶前采用气割按水平方向一点点地将封门割除，然后将机头推进，切入土体中，随后即可进行正常顶管施工。为保证顶管机头出洞的万无一失，除采用大管径井点外，应事先对洞口周围一定范围内的土体进行双液注浆压密，更有效地防止外侧的水土进入工作井。双液注浆压密范围为：长2m×宽4m×深6m。

3、方向监测：顶管出洞方向控制得好，整条管道才有可能顶好，顶管出洞不好，整条管道都难于顶好，故必须严格控制顶管出洞精度，采用跟踪测量，随时调整机头出洞的方向及高程偏差。

六、顶进施工

A、当工具管顶入沉井前壁外的土体后，留其尾部约30cm长搁置在导轨上，收回千斤顶活塞杆，卸走顶铁，安装管节和分压环，开始进行管道的顶进施工。

B、为实现有一次能顶进80m的距离，本工程拟采用下述两项技术措施：第一、在管壁外压注触变泥浆，形成一定厚度的泥浆套，利用触变泥浆的润滑作用，以减少顶进阻力;第二、采用中继间接力顶进技术，实行分段逐次顶进。

C、注浆减阻：压注触变泥浆填充管道的外周空隙，是减小地层损失控制地面沉降，减小顶进阻力实现长距离顶管的重要措施。对顶管机头尾端的.压浆，要紧随管道顶进同步压浆。为使管道外周形成的泥浆始终起到支承地层和减阻作用，在后续管道的适当点位，还必须进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失量。压浆所用设备有：①注浆泵(螺杆泵，排量1000L/min，压力3Mpa);②搅拌器;③注浆管道(主管φ50mm钢管，支管φ25mm);④管道阀门和压力计。所用的触变泥浆是由膨润土、水和掺合剂按一定比例混合而成。施工现场按重量计的触变泥浆配合比为：水：膨润土=8:1，膨润土：CMC=30:1，本工程拟购置膨润土袋装复合材料，在现场施工加水拌和。压浆量为管道外围环形空隙的1.5倍，压注压力根据管顶水压力而定。

七、测量与纠偏

①顶管测量控制

测量控制网及井下测量平台的建立：开工前根据设计图纸和业主提供的测量控制点，在工作井周围布设一个高精度的测量控制网，设置临时水准点。按设计要求在地面定出管道中心线，并在工作井的两端放设中心线桩，并按照设定的管道中心线和工作井井位建立地面与地下测量控制系统。控制桩设在不易扰动，视线畅通便于校核的地方。

在顶进工作井内的顶管轴线上，靠近后靠背处，设置测量平台，其上设置由地面水准点引入的临时水准点，在交接班时进行仪器高程的校对与调整。顶进轴线由设计管道中心通过经纬仪或挂垂线的方法引入井内的，并在井内布设2—3个后视点，以便相互校核。设置的井下测量平台必须稳固，不与管道、设备、后靠背接触，不受顶管操作的影响。

②顶管轴线与标高测量

顶管方向和管轴线偏差采用激光经纬仪测定，以控制掘进机的定线准直。测量方法是将激光经纬仪设备在井下测量平台的起始点，对准设在管内测点的激光靶板，激光经纬仪发射的激光束偏离光靶中心的距离，即为顶管轴线的偏差值，但方向相反。顶管标高采用水准仪测定。

③顶管地面测量控制

顶管施工地面或多或少会产生沉降，关键是要随时进行沉降观测并采取有效的措施。一般是在顶管轴线上每间隔10米设置一组沉降观测点进行定点定时观测，发现有较大的沉降就应进行处理。处理方式是采取地面注浆的方式，处理面积按测量情况确定。

④顶管纠偏

管道是否沿设计管轴线顶进，是靠测量方法进行检查，管道轴线位置偏差采用经纬仪测量检查，管道内底高程采用水准测量。

管道在顶进过程中所发生的偏差，是通过操纵机头内的纠偏千斤顶组来调整机头方向完成偏差。

纠偏时应做到在顶进中纠偏，采用小角度分次逐步纠偏，做到勤测、勤纠。

⑤轴线和高程控制标准

执行有关规范的标准。

‘玖’ 长距离顶管措施

顶管中，一次顶进长度受管材强度、顶进土质、后背强度及顶进技术等因素限制，一般一次顶进长度最大达 60～100m。当顶进距离超过一次顶进长度时，可采用中继间顶进、触变泥浆套顶进等方法，以提高在一个工作坑内的顶进长度，减少工作坑数目。

一、中继间顶进法

中继间顶进就是把管道一次顶进的全长分成若干段，在相邻两段之间设置一个钢制套管，套管与管壁之间应有防水措施，在套管内的两管之间沿管壁均匀地安装若干个千斤顶，该装置称为中继间，如图9-13 所示。中继间以前的管段用中继间顶进设备顶进，中继间以后的管段由工作坑的主千斤顶顶进。如果一次顶进距离过长，可在顶段内设几个中继间，这样可在较小顶力条件下，进行长距离顶管。

图9-13 中继间顶进法示意图

1—顶进管段 2—支撑管段 3—钢制套管 4—防水板 5—止水环

采用中继间顶管时，顶进一定长度后，即可安设中继间，之后继续顶进。当工作坑主千斤顶难以顶进时，开动中继间千斤顶，以后边管子为后背，向前顶进一个行程，然后开动工作坑内的千斤顶，使中继间后面的管子和中继间一同向前推进一个行程。而后再开动中继间千斤顶，如此连续循环操作，完成长距离顶进。

管道就位以后，应首先拆除第一个中继间，开动后面的千斤顶，将中继间空档推拢，接着拆第二个、第三个，直到把所有中继间空档都推拢后，顶进工作方告结束。

中继间的特点是减少顶力效果显着，操作机动灵活，可按照顶力大小自由选择，分段接力顶进。但也存在设备较复杂、加工成本高、操作不便及降低工效等不足。

二、触变泥浆套法

触变泥浆套法是将触变泥浆注入所顶进管子四周，形成一个泥浆套层，用以减小顶进的管子与土层的摩擦力，并能防止土层坍塌。一次顶进距离可较非泥浆套顶进增加 2～3倍。长距离顶管时，常和中继间配合使用。

触变泥浆是由膨润土加一定比例的碱（一般为 Na₂CO₃）、化学糨糊、高分子化合物及水配制而成。膨润土是触变泥浆的主要成分，它有很大的膨胀性，很高的活性、吸水性和基因的交换能力。碱主要是提供离子，促使离子交换，改变黏土颗粒表面的吸附层，使颗粒高度分散，从而控制触变泥浆。

一般触变泥浆由搅拌机械拌制后储于储浆罐内，由泵加压，经输泥管输送到工具管的泥浆封闭环内，再由封闭环上开设的注浆孔注入坑壁与管壁间的孔隙中，形成泥浆套，如图9-14 所示。工具管应具有良好的密封性，防止泥浆从工具管前端漏出。

图9-14 触变泥浆套法示意图

1—工具管；2—注浆孔；3—泥浆套；4—混凝土管

在长距离或超长距离顶管中，由于施工工期较长，泥浆的失水将会导致触变泥浆失效，因此必须从工具管开始每隔一定距离设置补浆孔，及时补充新的泥浆。管道顶进完毕后，拆除注浆管路，将管道上的注浆孔封闭严密。