頂管技術可用於哪些特殊地質

『壹』 頂管法主要工程技術

在頂管過程中，要充分考慮可能遇到的障礙，如孤石等。以往的經驗曾經有遇到障礙無法穿過而整個管道廢掉的先例，特別是小直徑管管前無法挖土時更容易出現這種情況。所以在頂管施工前，一定要弄清頂管處的地質情況。對遇到障礙時要有充分可靠的處理方案。

下面以手掘式頂管施工為例對頂管施工進行介紹。

此方法適用於軟土地層中、地下水位以上黃土地層中、地下水位以上強風岩地層中；特點是施工成本低，在頂進過程中如遇前方障礙物可立即採用人工方式排除；其缺點是頂進管徑應大於Φ800mm，否則不便於人員進出，頂進距離不宜過長。工藝流程如圖9-10 所示。

圖9-10 頂管法工藝流程圖

人工頂管施工頂管系統主要包括：千斤頂、頂鐵、後靠背、導軌、頂管管節。施工示意如圖9-11 所示。

圖9-11 頂管施工示意圖

一、施工准備

1.一般工作坑內的布置

如圖9-12 所示，頂管工作井施工，井內設集水坑，便於抽排積水，根據基底情況，可選擇原土基礎、砂礫基礎或混凝土基礎。

圖9-12 工作坑縱斷面圖

2.後靠背設置

工作井基礎設定後，根據管道走向設置後靠背。

（1）採用原土作後背時，後背牆的安裝應符合下列要求：①後背土壁鏟修平整，並使壁面與管道頂進方向垂直。②後背牆宜採用方木、型鋼、鋼板等組裝，組裝後的後背牆應有足夠的強度和剛度，其後背牆底應低於工作坑底不小於 0.5m。③後背土體壁面應與後背牆緊貼，孔隙用砂石料填塞密實。④後背牆安裝時，緊貼土體的後背材料（型鋼、預制後背、方木等）應橫放，在其前面放置立鐵，立鐵前放置橫鐵。

（2）當工作坑過長，不能用原土作後背時，應採用結構簡單、穩定可靠、就地取材、拆除方便的人工後背牆。

（3）利用已完成頂進的管段作後背時，頂力中心宜與已完工管道中心重合，頂力應小於已頂完管道的抗頂力。後背鋼板與管口間應墊緩沖材料，保護管口不受損傷。

3.導軌安裝

導軌安裝牢固與准確對管子的頂進質量有較大的影響，因此導軌安裝依據管徑大小、管道坡度、頂進方向確定，頂進方向必須平直，標高、軸線准確。

（1）導軌宜採用鐵路鋼軌。

（2）在基礎上鋪設枕木、安裝導軌。導軌用道釘固定於枕木上，兩導軌之間用拉桿控制導軌中距，拉桿間距 1.5～2m。

（3）導軌軌面應高於該處管道外底的高程，其坡度應與管道坡度一致。兩導軌應平行、等高。

（4）枕木截面不小於 150mm×150mm。

（5）兩根導軌應順直。

4.工作平台安裝

（1）頂管工作坑開挖與支護完成後進行工作平台安裝。

（2）工作平台承重主梁根據靜載、活載及其他附加荷載計算選用，主梁兩端伸出工作坑外，一般不小於 1.2m並放於枕木上。

（3）平台開口的長度宜大於管節長度0.4m，寬度宜大於管外徑0.4m。

（4）根據頂進設備和混凝土管的重量，選擇起重設備，並確定豎向提升和水平運輸的支撐架形式。

（5）起重支架安裝在鎖口圈樑上，宜與防護棚結合成一體，並安裝牢固。

（6）工作坑必須設置有護欄的工作鋼梯。

5.頂鐵安裝

（1）頂鐵一般採用鑄鋼件或型鋼焊接成型，具有足夠的剛度，頂鐵上需有吊環（吊孔）及鎖定裝置。

（2）頂鐵放置在管道兩側，且頂鐵中心線應與管道中心線平行、對稱直順。

（3）更換頂鐵時，先使用長頂鐵，以減少頂鐵連接次數。

（4）頂鐵與管口之間安裝緩沖襯墊。在頂力作用下，管節承壓面應力接近設計頂鎬壓力強度時，應使用U形或環形頂鐵等工具，減少管節承壓面應力。

6.頂進設備安裝

（1）安裝前應對高壓油泵、千斤頂、液壓管路控制系統、壓力表等進行檢查標定，設備完好方可安裝。

（2）根據頂管坑的施工設計，安裝高壓油泵、管路及控制系統。油泵設置在千斤頂附近；油管應順直、轉角少；油泵應與千斤頂相匹配，並應有備用油泵；油泵安裝完畢應進行試運轉。

（3）千斤頂的油路應並聯，每台千斤頂應有獨立的進油、退油控制系統。

（4）千斤頂受力中心宜位於管口總高的 1/4 左右處，且不小於組裝後背高度的 1/3。

（5）千斤頂宜固定在支架上，並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。

（6）當千斤頂多於一台時，宜取偶數，且其規格宜相同；當規格不同時，其行程應同步，並應將同規格的千斤頂對稱布置。

（7）對全部設備進行檢查並經過試運轉合格方可開始頂進。

7.注意

頂管工作坑四周必須採用圍護措施，採用彩鋼瓦圍護，雨帆布防護，並設醒目警示標牌。頂進時，過往車輛應減速慢行，且禁止大噸位、重載車輛通行。

二、挖土與頂進

工作坑內設備安裝完畢，經檢查各部處於良好正常狀態，即可進開挖和頂進。

首先將管子下到導軌上，就位以後，裝好頂鐵，校測管中心和管底標高以便符合設計要求，即可進行管前端挖土。

1.拆除洞口封門

機頭及首節管空頂就位後，拆除洞口封門。採用鋼木支架、立板密撐時，應採取措施保持洞口上方支撐穩固。採用沉井、地下連續牆，應先拆除內側的臨時封門，再拆除井壁外側的封門或其他的封堵措施。在不穩定土層中頂管時，封門拆除後應將工具管立即頂入土層內。應有防止流動性土或地下水由洞口進入工作坑的措施。

2.挖土與運土

管前挖土是保證頂進質量及地上構築物安全的關鍵，管前挖土的方向和開挖形狀，直接影響頂進管位的准確性，因此管前周圍挖土應嚴格控制。在一般頂管地段，土質良好，可超越管端開挖300～500mm；在土質不好的地段，最大不得超過管端 300mm。在鐵路道軌下不得超越管端以外 100mm，並隨挖隨頂，在道軌以外最大不得超過 300mm，同時應遵守其管理單位的有關規定。在土層比較穩定的情況下，管頂以上最大超挖量宜控制在15mm以內，管道下部 135°范圍內不得超挖。

安裝管帽：在土層鬆散或有流沙的地段頂管時，為了防止土方坍落，保證安全和便於挖土操作，在第一節管前端可安裝管帽（帽檐伸出的長度取決於土質）。將管帽頂入土中後便可在帽檐下挖土。

管前挖出的土應及時外運，大管徑可採用手推車推運，管徑較小時，採用雙筒卷揚機牽引小車出土。土運至管外，再用工作平台上的搖頭扒桿吊到平台上，然後運出坑外。

3.頂進

頂進利用千斤頂頂出鎬在後背不動的情況下將頂進管子推向前進，其操作過程如下：①安裝好頂鐵、擠牢，管前端已挖一定長度土後，啟動油泵，千斤頂進油，活塞伸出一個工作行程，將管子推向一定距離；②停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞縮回；③添加頂鐵，重復上述操作，直至需要安裝下一節管子為止。

頂進注意事項：

（1）頂進時應遵照「先挖後頂，隨挖隨頂」的原則。應連續作業，避免中途停止，造成阻力增大，增加頂進困難。

（2）首節管子頂進的方向和高程關繫到整段頂進質量，應勤測量，勤檢查及時校正偏差。

（3）安裝頂鐵應平順，無歪斜扭曲現象，每次回收活塞加放頂鐵時，應換用可能安放的最長頂鐵，使連接的頂鐵數目為最少。

（4）頂進過程中，發現管前土方坍塌或油泵壓力表指針驟然增大等情況，應立即停止頂進，查明原因，排除故障後再繼續頂進。

三、注觸變泥漿

頂進過程中，在管節四周注觸變泥漿，減少摩擦阻力和防止土層坍塌。

1.觸變泥漿的配置

觸變泥漿的配置主要是由膨潤土、外加劑、水充分攪拌而成。調整純鹼用量，使漿液pH 值控制在8～10。外加劑主要有純鹼、燒鹼、氨鹽、高效潤滑劑、防塌劑等，根據實際情況選擇品種及摻量。

2.注漿孔的布置

注漿孔的布置宜按管道直徑的大小確定，每個斷面可設置 3～5個，均勻布置，並具備排氣功能；相鄰斷面上的注漿孔可平行布置或交錯布置。

3.注漿作業

注漿前，通過注水檢查注漿設備，確認設備正常後方可灌注。

注漿用注漿泵進行。輸漿管宜用鋼管或高壓膠管，布設至注漿孔口，每個注漿孔宜安裝閥門。注漿遇有機械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時，經處理後，方可繼續注漿。

注漿壓力從0.1Mpa開始加壓，在注漿過程中的注漿流量、壓力等施工參數，應按減阻及控制地面變形的量測資料調整。

注漿通常從頂管的第一節向後進行，待頂進數米後，改從後端依次向前進行補漿。

注漿量宜按管道與周圍土層之間月牙形間隙的 1～2倍估算。

4.背後注漿

頂進結束後，應進行觸變泥漿的置換（背後注漿）：①可採用水泥砂漿或粉煤灰水泥砂漿從注漿孔注入；②拆除注漿孔管後，應用水泥砂漿將注漿孔封閉嚴密。

四、測量和誤差的校正

1.測量

頂管中線和水準點引入工作坑內，控制導軌、頂管機安裝位置和頂進方向及高程。

頂進時，每頂一定距離測量一次，第一節管子測量間距應縮短。校正時，每頂進一鎬即測量一次。

2.頂進偏差的校正

頂進過程中發現管位偏差 10mm 左右時，即應進行校正，糾偏校正應緩緩進行，使管子逐漸復位，不得猛糾硬調。校正方法一般採用：

（1）挖土校正法：偏差值為 10～20mm 時採用此法。即管子偏向設計中心左側時，可在管子中心右側適當超挖，而在偏向一側不超挖，使管子在繼續頂進中逐漸回到設計位置。

（2）頂木校正法：偏差較大時或採用挖土校正法無效時，可用圓木或方木，一端頂在管子偏向一側的內管壁上，另一端支撐在墊有木板的管前土層上，開動千斤頂，利用頂木產生的分力，使管子得到校正。

五、沉降觀測及控制

頂管過程中，因開挖正面土體鬆弛、糾偏對管道周圍空隙填充不足、管道與土層摩擦等原因均會引起地面沉降，因此，施工時必須設置沉降觀測點，加強沉降觀測。

『貳』 有哪些地質情況不能實施頂管

如果復地資資料和物探資制料准確的話，除了有電纜等已建好而不能破壞的障礙物，哪種情況都可以頂管，頂管分為人工頂管和機械頂管，人工頂管遇障礙物（除不能破壞的障礙物）可以清除通過，缺點是遇流動性大的土質則會造成路面下陷，而機械頂管雖不會造成路面下陷，但遇障礙物就麻煩了，可能會導致刀盤卡死，頂管失敗，工具頭埋在路中需開挖就難以處理了。頂管方法很多種，不同環境不同施工方法。我單位施工的污水處理管網系統，什麼樣的地質都有，很多種處理方法的。

『叄』 頂管的技術要點

頂管是一項不容易施工好的工程，也是一種不太為人知的工程。
非開挖工程技術徹底解決了管道埋設施工中對城市建築物的破壞和道路交通的堵塞等難題，在穩定土層和環境保護方面凸顯其優勢。這對交通繁忙、人口密集、地面建築物眾多、地下管線復雜的城市是非常重要的，它將為城市創造一個潔凈、舒適和美好的環境。
非開挖技術是近幾年才開始頻繁使用的一個術語，它涉及的是利用少開挖，即工作井與接收井要開挖，以及不開挖，即管道不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換，頂管直徑DN800—4500。通過工作井把要埋設的管子頂入土內，一個工作井內的管子可在地下穿行2000米以上，並且還能曲線穿行，以繞開一些地下管線或障礙物。
它的技術要點在於糾正管子在地下延伸的偏差。特別適用於大中型管徑的非開挖鋪設。具有經濟、高效，保護環境的綜合功能。這種技術的優點是：不開挖地面；不拆遷，不破壞地面建築物；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。
該技術在我國沿海經濟發達地區廣泛用於城市地下給排水管道、天然氣石油管道、通訊電纜等各種管道的非開挖鋪設。它能穿越公路、鐵路、橋梁、高山、河流、海峽和地面任何建築物。採用該技術施工，能節約一大筆征地拆遷費用、減少對環境污染和道路的堵塞，具有顯著的經濟效益和社會效益。

『肆』 頂管的概念及實際運用

概念：
頂管是一種施工技術，頂管施工就是非開挖施工方法，是一種不開挖專或者少開挖的管道埋設屬施工技術。頂管法施工就是在工作坑內藉助於頂進設備產生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設計的坡度頂入土中，並將土方運走。一節管子完成頂入土層之後，再下第二節管子繼續頂進。
實際運用：
該技術在我國沿海經濟發達地區廣泛用於城市地下給排水管道、天燃氣石油管道、通訊電纜等各種管道的非開挖鋪設。它能穿越公路、鐵路、橋梁、高山、河流、海峽和地面任何建築物。採用該技術施工，能節約一大筆征地拆遷費用、減少對環境污染和道路的堵塞，具有顯著的經濟效益和社會效益。
工作原理：
頂管施工是繼盾構施工之後而發展起來的一種地下管道施工方法，它不需要開挖面層，並且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建築物、地下構築物以及各種地下管線等。頂管施工藉助於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後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。

『伍』 什麼是頂管技術

頂管技術是一項用於市政施工的非開挖掘進式管道鋪設施工技術。優點在於不影響周圍環境或者影響較小，施工場地小，噪音小。而且能夠深入地下作業，這是開挖埋管無法比擬的優點。但是頂管技術也有缺點，施工時間較長，工程造價高等。
一般都是垂直地面做工作井，然後用高壓液壓千斤頂，將水泥或者鋼制管道頂入地下，各種技術的差別就在於運輸管道內挖掘出來的泥土，石頭等渣子的方法，有人工的，有水抽式的，先進的還有遙控的。
目前，在頂管施工中最為流行的有三種平衡理論：
氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡理論。
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，對於頂管施工來說將是非常關鍵的 。
2.模具頂出系統的一部分，頂管也叫司筒， 是中空的頂針。

『陸』 頂管技術可用於哪些特殊地質條件下的管道工程

穿越江河湖泊港灣水體下的供水輸氣輸油管道工程,穿越城市建築群,繁華街道底下的上下水，煤氣管道工程，穿越重要公路鐵路基下的通訊電力電纜管道工程。水庫壩體，涵管重建工程。

『柒』 頂管是用來做什麼的

頂管技術是一項用於市政施工的非開挖掘進式管道鋪設施工技術。優點在於不影響周圍環版境或者權影響較小，施工場地小，噪音小。而且能夠深入地下作業，這是開挖埋管無法比擬的優點。但是頂管技術也有缺點，施工時間較長，工程造價高等。
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，對於頂管施工來說將是非常關鍵的 。
目前世界上的頂管技術已經發展到了十分成熟的階段，各種各樣的頂管方式方法出現。但是，萬變不離其宗，頂管施工技術的原理都是一樣的。一般都是垂直地面做工作井，然後用高壓液壓千斤頂，將水泥或者鋼制管道塗抹潤滑介質頂入地下，各種技術的差別就在於運輸管道內挖掘出來的泥土，石頭等渣子的方法，有人工的，有水抽式的，先進的還有遙控的。

『捌』 頂管主要用在哪些地方

應用隨著日新月異的現代化城市建設進程，我們在為治理環境、解決供水、供回電等問題作設施配套建設時答，通常採用開槽埋管的辦法進行工程施工。在市區較繁華的街道、在城市繞城主幹道、在剛建成的高等級公路主線上，往往能見到許多次圍著安全欄，晝夜作業的開挖場面。施工的地段，一幢嶄新的樓房被拆除，車輛被限速繞道通行，深度開挖引起了周圍構築物不同程度的沉降，修復後的路面幾年後尚在不停下陷。這一切越來越被人們所重視。近幾年，在管線穿越公路主幹線時，雖然採用了人工頂管施工方法，但是，由於擠壓式短距離頂管施工而引起路面隆起，人工挖掘式頂管施工而引起的路面沉陷時有發生。如何有效的解決以上問題？一種新型的頂管施工技術——泥水平衡式頂管施工工藝，已從日本引進，並 在上海、廣州等地廣泛地應用。

『玖』 隧道施工技術的特殊地質

由於轄區內隧道裂隙均較發育，圍岩完整性、堅硬性差，深埋段不多，而且山體裂隙水比較豐富，所以發生地質災害——岩爆的幾率不高，根據鑽探和地質部門的資料該區域也不存在有害可燃易爆氣體，施工中主要的難點就是處理好大跨徑的開挖步序、工藝和應力突變導致淺埋段及主洞交叉處塌方冒頂及散體、破裂狀結構的邊仰坡失穩或順圍岩層理走向的滑塌；涌水防排的治理；由於地質限制只能採用導坑開挖，施工通風的處理等工作上。
1、塌方的防治實例
隧道施工中的塌方災害堅持防治結合的方針，以預防為主，對地質狀況進行超前預報，已支護的進行量測監控，嚴格設計工法施作，加強工序施工質量，嚴控各工序間的根據圍岩情況依據規范控制步序拉開的長度，嚴密監控不良地質開挖後的邊仰坡情況，及時加以必要的防護，
轄區隧道以上喝組地質情況較差：由於上喝組隧道出口為淺埋，易坍塌，場地也受到限制，採用進口單口掘進，但隧道進口在進洞後監控量測數據反映為異常，高駐辦會同有關專家查看後，果斷下發指令撤離所有人員及機械停工施工，採取加固措施，在洞內加設支撐、山頂地表注漿加固，洞內主洞注漿加固改善圍岩，邊仰坡小導管注漿改善，由於變化速率過大，山體已經形成裂隙滑塌面，於6天後進口仰坡順山體裂隙面突然大面積滑塌，由於及時撤離了人員機械，沒有造成人員及機械的重大損失，
塌方的主要原因：隧道至洞頂穿越斷層破裂帶，斷裂帶的走向與路線近平行，進口右線為高邊、仰坡，最高處為右邊坡69m，山體有7處縱橫、深度走向不明的採金洞遺址，且右線右邊坡偏壓，（在進洞之前由於考慮到右邊坡偏壓的影響，對該隧道進行了主洞全環徑向小導管注漿加固，改善岩體，上斷面導坑支護增加了臨時仰拱，提供水平支撐，並且增加了明洞套拱，套拱左側反壓回填），受其影響，隧址區圍岩完整性差，尤其是進口仰坡坡面暴露圍岩為全風化、強風化強烈岩體，多呈散體狀結構或碎裂狀結構，無自穩能力，加之施工中爆破開挖的震動干擾，導致右邊坡突然滑塌帶動仰坡使之坍塌將洞口左右線全部掩埋，經現場勘察滑塌體均為鬆散的碎石土（坡積碎石土），塌方體厚度10～12m，主洞室初支、明洞套拱情況不明。
經過設計、業主、監理、施工單位四方對塌方現場核查，該塌方為地質原因造成，為了進行下階段的施工或減少塌方對施工的影響，以及考慮總工期的要求，將掘進施工隊克服困難轉移到出口繼續施工，必須對進口塌方進行處治，經過四方共同研究決定，首先安排將塌方體進行詳細測量與塌方前的坡面比較得出塌方面的位置及清渣量，確定處治分兩個階段，第一個階段先將滑塌的邊、仰坡虛渣清除，並結合由上而下邊刷邊護原則完成框架錨桿防護，第二階段待主洞清理出來後根據破壞程度再進行第二步處治設計。
2、涌、滲水處理
防、排相結合是洞內治水的原則，清刺溝、上喝組隧道施工中都遇到了不同程度的涌水現象，施工中從兩個方面來處理，第一步將湧出的水排出洞外，不至於影響正常施工環境，對於順坡洞排水主要是挖臨時排水溝自然排水，反坡採用挖積水、排水泵站機械排水管路排水，圍岩的涌、滲水處的治理非常關鍵，如：上喝組隧道右線右導坑開挖約在SH202+800處右拱腰出現的涌水，水量較大噴射混凝土無法凝固在受噴圍岩面上，經過現場勘察涌水原因時，發現涌水點是約直徑為1.6m沙井處滲出的，而且通過涌水的洗刷已經形成漩渦狀，如果不及時處理，繼續任其沖刷形成沙井掏空，有可能會導致掌子面坍塌，通過施工單位與監理單位研究決定立即採用先堵後排的方案，即將涌水井用土工布填塞，並加設這了一榀剛拱架支撐，防止涌水井的沙被洗空，導致嚴重後果和損失，然後把PVC管將土工布過濾後的涌水集中排至積水坑，噴射加大速凝劑用量的噴射混凝土，考慮水量比較大，面積范圍較小，通過調查水的主要來源是雨季山體的裂隙水匯聚而成的，那麼不能讓其成為涌水通道，採用周邊注漿的方案將其封住，如果是地下水域的通道那麼必須作特殊處理。通過初期支護表面外觀和打孔檢測及雷達檢測來看效果良好。