一、項(xiàng)目概況
某市政管道工程位于某市區(qū)車(chē)行道上，地下管線(xiàn)繁多，交通流量很大，經(jīng)研究決定污水管采用頂管施工，管材為DN1000III鋼筋混凝土頂管，污水管道全長(zhǎng)約1000米，埋深約6-7米，分為6個(gè)頂管施工段，長(zhǎng)一段為192m。施工單位計(jì)劃采用總頂力為800噸（4個(gè)200噸千斤頂）的泥水平衡式頂管機(jī)進(jìn)行管道施工。
二、頂管施工流程
（1）做好施工計(jì)劃，合理安排好人員、材料、設(shè)備。
（2）工作井內(nèi)安裝頂管設(shè)備，管材由廠家運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，吊裝就位后在管道內(nèi)安裝注漿管等管線(xiàn)。
（3）安裝好頂壓環(huán)并卡牢管后端，檢查頂進(jìn)系統(tǒng)的安裝是否良好，校核管線(xiàn)標(biāo)高和方向，各方面都準(zhǔn)備良好后方可操作頂進(jìn)。
（4）開(kāi)動(dòng)機(jī)頭，轉(zhuǎn)速由慢轉(zhuǎn)快，然后啟動(dòng)進(jìn)出泥泵出泥，然后操作頂進(jìn)架進(jìn)行頂進(jìn)，直到頂完一節(jié)管。
（5）停止頂進(jìn)，進(jìn)出泥系統(tǒng)旁通，千斤頂回油，活塞回縮。
（6）吊裝下一節(jié)管道，準(zhǔn)備進(jìn)行下一節(jié)管道的頂進(jìn)。
三、施工技術(shù)準(zhǔn)備
根據(jù)地質(zhì)勘探資料，針對(duì)土層變化情況，出頂進(jìn)參數(shù)，采取如下的措施：
（1）砂質(zhì)土層
在該層中頂進(jìn)刀管道堵塞少，刀盤(pán)切削阻力小，頂進(jìn)速度快，該土層對(duì)泥水平衡式頂管施工來(lái)說(shuō)是一種良好的土質(zhì)。由流體力學(xué)可知，通過(guò)一定通流截面的含沙水流流量（流速）越大，水流中所能飽和的含沙量也越大。因此，在面對(duì)砂質(zhì)土層時(shí)應(yīng)該使用較大的流量頂進(jìn)。同時(shí)應(yīng)該注意不要流量太大而導(dǎo)致機(jī)頭下泥砂沖空而導(dǎo)致下沉。
（2）淤泥質(zhì)土層
在該層中刀盤(pán)的切削阻力并不會(huì)改變多少。由于淤泥土的成分粒度比砂還小得多，很懸浮于水中形成懸濁液，故頂進(jìn)時(shí)管道不堵塞，在流量不大的情況下就能以很快的速度頂進(jìn)。但機(jī)頭前方的淤泥質(zhì)土在水流的沖刷下很被沖空，在該土質(zhì)頂進(jìn)時(shí)使機(jī)頭下沉，因此應(yīng)避免在不頂進(jìn)時(shí)打開(kāi)工作閥沖刷機(jī)頭，同時(shí)流量也不應(yīng)過(guò)大，注意下沉糾偏。
（3）粉質(zhì)粘土層
在水力作用下，硬粘土碰撞泥水管壁而逐漸形成泥團(tuán)，可能堵塞管道彎頭及蝶閥。頂進(jìn)時(shí)時(shí)刻注意流量的變化值，當(dāng)變化較大時(shí)考慮水流反向沖刷，注意反向時(shí)間不能過(guò)一分鐘，另外適當(dāng)減小刀盤(pán)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)所切削泥土厚度，同時(shí)適當(dāng)加大進(jìn)水流量。
（5）砂層
僅僅下部才有細(xì)砂段，采用如前面所采用的方法進(jìn)行頂進(jìn)，對(duì)于整個(gè)斷面大部分為砂層，注意控制正面壓力以抵抗砂層坍塌，刀頭前端密封倉(cāng)壓力控制在1MPa～2MPa之間，頂進(jìn)速度不得小于10cm/min，當(dāng)發(fā)現(xiàn)正面壓力小于1MPa時(shí)，停止進(jìn)出水，至壓力上升到控制值時(shí)再打開(kāi)進(jìn)出水閥門(mén)。正常情況下水壓控制在50MPa～60MPa之間。

頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后而發(fā)展起來(lái)的一種地下管道施工方法
，它不需要開(kāi)挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構(gòu)筑物以及各種地下管線(xiàn)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(jìn)機(jī)從工作井內(nèi)穿過(guò)土層一直推到井內(nèi)吊起。與此同時(shí)，也就把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩井之間，以期實(shí)現(xiàn)非開(kāi)挖敷設(shè)地下管道的施工方法。
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，頂管技術(shù)在我國(guó)已得到大量地實(shí)際工程應(yīng)用，且保持著高速的增長(zhǎng)勢(shì)頭，無(wú)論在技術(shù)上、頂管設(shè)備還是施工工藝上了很大的進(jìn)步，在某些方面甚至已達(dá)到了水平。 2001年上海股份有限公司在江蘇省常州完成了長(zhǎng) 2050m、直徑 2m的鋼筋水泥管頂管工程，是目前已完成的我國(guó)長(zhǎng)的頂管工程。2001年 8月～12月嘉興市污水處理排海工程一次頂進(jìn) 2050m長(zhǎng)距離鋼筋混凝土頂管，由于選擇了合理的頂管機(jī)具型式、成功地解決了減阻泥漿運(yùn)用和軸線(xiàn)控制等技術(shù)難題，用約5個(gè)月完成全部頂進(jìn)施工，創(chuàng)造了新的頂管施工記錄。全長(zhǎng)3600m、管徑為1.8米的鋼管從23至25米深的地下于2002年9月成功橫穿黃河，無(wú)論從頂進(jìn)長(zhǎng)度、埋深、地質(zhì)條件，還是鋼管直徑在國(guó)內(nèi)尚屬。其
中長(zhǎng)的一段位于黃河主河床上，長(zhǎng)達(dá) 米，還要穿越較厚的礫砂層與黃河主河槽，既是我國(guó)西氣東輸項(xiàng)目的關(guān)鍵工程，也是目前世界上復(fù)雜地質(zhì)條件下大直徑鋼管一次性頂進(jìn)距離長(zhǎng)的頂管工程。2001年的上虞市污水處理工程中，玻璃纖維夾 砂管成功地應(yīng)用于頂管。2008年在無(wú)錫長(zhǎng)江引水工程中中鐵十局十公司采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備直徑2200mm鋼管雙管同步頂進(jìn)2500米。
非開(kāi)挖工程有限公司，專(zhuān)業(yè)非開(kāi)挖頂管施工，技術(shù)力量雄厚，設(shè)備齊全，管網(wǎng)二級(jí)資質(zhì)。公司前身是項(xiàng)城市順通頂管工程隊(duì)，成立于1999年6月。現(xiàn)有工程師2人，技術(shù)員20人，專(zhuān)業(yè)工人100余人。頂管設(shè)備有:泥水平衡機(jī)頭，人工擠壓式機(jī)頭，，手工掘進(jìn)頂進(jìn)設(shè)備，36噸定向鉆機(jī)等20余套。我們根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)及使用條件合理的施工方案，經(jīng)濟(jì)、的實(shí)現(xiàn)頂管穿越。我們的施工方案單向頂進(jìn)距離長(zhǎng)，抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)。

一、市政道路污水管頂管施工簡(jiǎn)述
早在6年，美國(guó)在北鐵路鋪設(shè)工程中就開(kāi)始運(yùn)用污水管頂管施工技術(shù)，然而，我國(guó)是在1953年才開(kāi)始使用此技術(shù)，因此，我國(guó)相對(duì)美國(guó)來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后了五十多年.剛開(kāi)始只是使用人工式頂管施工技術(shù)，而且施工設(shè)備也很簡(jiǎn)單，施工環(huán)境也不是很好。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，這種技術(shù)逐步開(kāi)始使用機(jī)器式頂管施工工藝，開(kāi)拓了很多新的工藝和方法，使此技術(shù)進(jìn)一步向前發(fā)展。目前，排水管頂管施工技術(shù)隨著城市的發(fā)展不斷得到完善和發(fā)展，且使用的領(lǐng)域也不斷得到拓展，并在頂管施工的基礎(chǔ)上發(fā)展成為一種非開(kāi)挖施工技術(shù)。污水管頂管施工技術(shù)是一種用于城鎮(zhèn)市政管道施工的非開(kāi)挖掘管道推進(jìn)技術(shù)，它的優(yōu)點(diǎn)有施工，安全性能高，所占場(chǎng)地小，噪聲小，由于管道內(nèi)表面光滑，密封性能好，所以對(duì)周?chē)用竦挠绊懞苄?當(dāng)然排水管頂管技術(shù)也有許許多多的問(wèn)題，其主要表現(xiàn)為污水管頂管工廠施工時(shí)間長(zhǎng)，成本高。值得欣慰的是，目前，我國(guó)污水管頂管技術(shù)的發(fā)展日益完善，施工方法和設(shè)備也數(shù)不勝數(shù)。
1、污水管頂管施工工作原理
污水管頂管施工技術(shù)是一種全新的在地下進(jìn)行的管道施工技術(shù)，正因?yàn)槭窃诘叵逻M(jìn)行所以不存在開(kāi)挖路面的情況，它的操作方法很簡(jiǎn)單，只需要在所需施工處的地面向下垂直地開(kāi)挖污水管頂管施工的工作井，接著采用千斤頂?shù)绕骶邔⑹┕に璨牧先缢噤撝乒艿赖戎萌氲叵录纯伞Ｎ鬯茼敼苁┕み^(guò)程中需要使用多方面的推動(dòng)力，例如來(lái)自主要的頂管油缸或者來(lái)自管道間中繼站等方面的推力，才能將污水管頂管施工中所需設(shè)備穿過(guò)地質(zhì)層，并把施工設(shè)備埋在地下，順利完成施工
2、污水管頂管施工原理的分類(lèi)
污水管頂管施工原理主要有三種：氣壓，土壓，泥水平衡原理。要想污水管頂管施工技術(shù)得到正確的運(yùn)用，必須使是施工技術(shù)的適應(yīng)性問(wèn)題得到解決。在施工過(guò)程中，要注意具體問(wèn)題具體分析，在不同的施工環(huán)境下，要相應(yīng)選擇不同的施工方法，科學(xué)的選則施工工藝和設(shè)施，以確保排水管頂管施工的順利完成。
3、污水管頂管施工系統(tǒng)的構(gòu)成
工作井與井。在頂管施工中，所有的頂進(jìn)設(shè)備全都置于工作井內(nèi)，如千斤頂、后靠背以及鐵環(huán)等等，同時(shí)掘進(jìn)機(jī)也是從工作井內(nèi)出發(fā)進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)；井是某一段頂進(jìn)的終端，也是掘進(jìn)機(jī)的場(chǎng)地。

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的支持下，頂管技術(shù)的發(fā)展將面臨的機(jī)遇，在加快引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基本上，努力消化，加強(qiáng)研發(fā)和人才培養(yǎng)，其前景是非常樂(lè)觀的。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定地增長(zhǎng)，城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，我國(guó)的地下管線(xiàn)的需求量也在逐年增加。加之人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)頂管技術(shù)將在我國(guó)地下管線(xiàn)的施工中起到越來(lái)越重要的地位和作用。非開(kāi)挖技術(shù)的發(fā)展必將向規(guī)模化、規(guī)范化、化的方向發(fā)展。
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