市政给水管道顶管施工技术探析

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1、市政给水管道顶管施工技术探析　　摘要：顶管施工是一种管道非开挖施工技术，能够减小管道施工对现状道路、建（构）筑物的破坏，施工噪音和振动都非常小，对周围环境影响小，管道开挖量小等优点。结合工程实例探讨了市政给水管道的顶管施工技术。关键词：给水管道顶管施工顶管机中图分类号：TU99文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）04（c）-0060-021工程概况某市自来水公司一条供水主干管，其管径为DN1600壁厚16mm，材质为Q235B钢管，由于该管道需要穿越一条重要的现状城市主干道，道路车流量较大，道路下面管线较为复杂，且涉及到

2、军用通信及输油管线，如果采用常规的开挖沟槽来埋设管道，将会给交通及各种地下管线的正常运营带来严重影响，并且道路管线迁改还建造价较高，因此本项目经过技术经济等各方面的方案比选之后，决定采用顶管施工。管道顶管全长65m，管道埋深约6m左右。2顶进设备的选择与就位6顶进机的主要组成系统包括动力系统、主壳体、液压系统、电气控制系统、中继间等部分。这些设备选择和准备好后，开始就位。先应安装好基坑导轨，在工作井施工时，在底板基础上预埋钢板，应具有足够的强度和刚度，并在钢板上锚固钢筋，采用焊接固定的方法使导轨与之焊接，安放导轨后，应在两侧采用型钢进行固

3、定，必要时可采用混凝土浇筑加固，以防导轨在受到撞击的情况下发生变形或位移。施工之前还应安装好顶管承压壁，即承受和传递全部顶力的后座墙，在钢筋混凝土后背墙前加设一块钢后背，其厚度约30mm左右，钢后靠应与轨道轴线垂直，工作井后靠施工时须保证与顶进方向垂直。施工前还应安装好起重系统与工作平台，起重系统可用来下钢管、更换顶铁以及吊装小型设备，可采用25～50T汽车吊，吊车沿顶进轴线出洞口布置；工作平台采用型钢搭建，其上布置主顶动力站和操作台，顶面还应搭设防雨防冲击顶棚。3施工平面布置顶管工作井区布置应在满足顶管施工的前提下遵循少占地、减小噪声影

4、响和场地环境的破坏、便于管理等原则。（1）场地平面施工布置。场地平面布置应充分考虑各个环节的施工便利，主要内容包括存管及下管、供电系统、设备控制室、触变泥浆设备、生产用水、施工道路、场地排水等。本工程现场已经存在施工便道，在现场安排一台256t履带式吊车，吊车边设置成品管存放地，以便现场管节的吊装及井下拼接管节。泥浆搅拌、储存、输送设备设置在工作井右侧。在工作井一侧设三级泥水沉淀池；顶管施工时，地下挖弃土通过泥水管路系统排出，选用两台泥水泵，分别放在基坑的上侧和下侧作为送泥泵和排泥泵，管路采用直径为40mm的无缝钢管，基坑内设有旁通装置等

5、。中央控制室及主顶动力站设置在工作井右侧，工作井施工区域采用全封闭彩钢板维护，并在井上口四周采用钢管焊接设置安全扶栏。（2）工作井内布置主要机具设备：主推进千斤顶、中继间泵站、电焊机、洞口密封环、顶铁及排泥泵。此外，还应布置好各种管与线，包括排泥管、泥水管、空气管、各种电缆、照明及通风。管道内的照明采用24V安全电压，由工作井内操作平台上的配电箱供电。管道内还设有应急照明系统，以作为故障停电时使用，方便施工人员的安全撤离。4顶管施工工艺（1）穿墙。在穿墙施工操作中，应先开启穿墙闷板，从井内顶出工具管，并设置穿墙止水设备。为防止管道施工受到

6、外部环境水的影响，可在穿墙管道内填封低强度水泥粘土拌合土或纸筋粘土等填充料，以保证管道内密实。穿墙操作前可在穿墙管外侧进行注浆固结，以防止出现墙孔部位强度不足的现象。根据大量顶管施工经验，应提前针对此环节容易出现的工程问题制定紧急应对措施，以最大限度地减小对工程质量及施工进度的影响。本项目中采用了止水法兰加压板，在其中部设置厚度为26cm的天然优质橡胶止水板环，其拉伸率及耐磨性能都很好，这样在管道顶进过程中起到逆向止水的效果。（2）机头就位、开洞门。在工作井前壁墙沿管外壁上方环向200～300mm间距打入棚架管，然后注入水泥浆来加固土层，

7、以提高开洞门时的安全性。开动千斤顶将机头顶到距离洞门35mm处停下，凿除洞口封门，并割除型钢或钢筋。洞门的直径应当比机头外径大，若已经提前埋好环形套管，则其内径也应比机头外径大。安装好密封止水胶圈后，机头应及时顶入洞口后下设备段，转接油管、电缆及泥水管后继续顶进，机头脱离导轨后并测量机身高程、坡度满足要求与否，若出现较大偏差就应采取措施进行纠偏。（3）下管。下管前应先认真检查管子外观，端面要平直，管壁应光洁无坑陷或鼓泡，管子应无破损及纵向裂缝，检查合格后的管子方可下管。下管时工作坑内严禁站人，操作人员在管道接近导轨时方可进坑工作，第一节管

8、下到导轨上，按照施工图上的位置来确定管道中心线，并测量管子中心及前端和后端的管底高程，符合要求后和机头导向环连接牢固，确认安装合格后方可顶进。6（4）顶进施工。开始顶进前对机械设备进行全面检查