顶管施工技术及验收规范 顶管施工技术的应用研究
时间：2019-04-03 03:11:47 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：顶管施工是一种新的施工方法，无须破坏地表即可完成地下管道敷设工作，顶管技术的优越性越来越得到人们的青睐。在我国得到越来越广泛的应用。随着技术的发展，顶管技术在我国地下管线工程施工中起到了重要的作用。文章主要介绍了顶管法施工技术在水库输水涵管施工中的应用。仅供参考。
关键词:水利工程；顶管法；施工技术；应用
Abstract: the pipe jacking construction is a new construction method, need not destroy the surface can complete the work underground pipe laying, the superiority of the pipe jacking technology is more and more get the favour of people. In our country get applied more and more. With the development of technology, pipe jacking technology in underground pipeline engineering construction in our country can play an important role. This paper mainly introduces the pipe jacking construction method in the reservoir water he slipped end-over-end technology in the construction of the application. Only for reference.
Keywords: water conservancy projects; Top tube method; Construction technology; application
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
引言
如今，我国许多中小型水库建于上世纪50年代，大多属边勘测、边设计、边施工的工程，施工质量差，建设标准低。工程运用至今已50多年，建筑物存在工程隐患，水库带病运行。运行中发现许多问题急待解决，特别是土坝输水涵管，相当部分出现裂缝漏水，严重影响大坝安全。大部分小型水库工程的输水涵管内径在0.5m以下，因管径太小根本无法维修加固施工。为解决此问题，可采用顶管法施工。
顶管法施工技术是指在施工时，通过传力顶铁和导向轨道，用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中，同时挖除并运走管正面的泥土。当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继续顶进，这样将一节节管子顶人，连接好接口，管外鳖灌浆，建成涵管。顶管法施工技术起源于美国，是一种使用较早的施工方法，近年来广泛应用于公路、铁路、水利等领域。目前，我国采用顶管施工的混凝土管径已从20世纪70年代的1.8m扩大到3m，曾多次穿越上海黄浦江、黄河等河流，在大直径、长距离顶管施工技术方面处于国际领先水平。
一、顶管法施工技术
顶管法施工技术是指在坝的一侧或两侧，构筑顶管工作坑及支承顶墩，用经纬仪和水准仪校正方位和高程后，用液压千斤顶将预制的管段（混凝土预制管、钢管或铸铁管等）按设计要求逐节顶进土坝形成输水涵管的施工方法。
1.1顶管法特点
顶管技术之所以得以广泛应用，在于它具有如下特点。
(1)不需开槽路面，施工面由线变点，占地面积少，可减少破路费用。
(2)施工面移入地下,地面活动不受施工影响,减少了对交通的干扰。穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量,不影响正常通航,一般也不需修建围堰和水下作业。
(3)顶进速度快,施工周期短,综合成本低。覆土深度大的情况下比开糟埋管经济。
(4)施工中噪声影响小,不影响环境,不破坏现有的管线和构筑物。
(5)在承载力较小但有一定承载力的土层中顶管是可行的,不必像深埋管那样先进行地基处理。根据顶管技术的特点,顶管法通常适用于下面的情况:适于非岩性土层,在岩石层、含水层施工难度大。
1.2施工前期准备
（1）开挖工作坑。按照设计要求开挖工作坑，并在底部浇筑一定厚度的混凝土底座，底座要求与后座连接在一起以增加摩擦力，可以减小后座尺寸。为了保证涵管顺直顶进，按设计比降和高程在底座处预埋两根工字钢作导轨。在工作坑内靠近坝体一侧再挖一个工作槽，以方便两管底部焊接，同时作为集水坑。
（2）后座施工。后座是顶管施工时用来支撑千斤顶的，所以必须有足够的刚度，承受压力后不产生变形，保证后座墙面与涵管中心线垂直，使涵管顺直顶进。
（3）安装测量架。顶管时要求经常校测涵管顶进的高程和方向，所以，工作坑内要架设安放测量仪器的测量架，深埋于地基中。
（4）施工机具的准备。施工中用到的主要施工机具有：挖掘机、油压千斤顶、测量仪器（水准仪、全站仪和水平尺）、钢板、方形小钢板（用以填塞空隙）等，另外还需解决照明、通风和排水等问题。
1.3施工工艺
（1）涵管就位。制作好的涵管经检测合格后，运至工作坑附近，将管段推至工作坑导轨上就位，顶进一节后，再吊装另一节，循环作业。
（2）顶进。管段就位后，在后座前安放一块钢板作为支承板，然后顺次安放千斤顶、顶梁和横梁，开始将管段逐渐顶进。
（3）挖弃土。涵管顶进2～3m后，撤除横梁和一节顶梁，人工进管挖出弃土，运至管外。
（4）测量。人工挖土至管端后，应测量管端中心线位置和管底高程。在测量架上安置全站仪，测量涵管顶进偏斜的误差，然后测量管端底部高程与设计高程差，当偏斜误差大于15mm时，应进行纠正。
（5）再顶进。消除误差后继续向前顶进，直至涵管外端处于工作槽中间部位，然后撤掉横梁和顶梁，安装另一节管段，对齐位置后继续顶进，直至全部管段顶完。
1.4注意事项
（1）后座和导轨施工中，应特别注意后座的千斤顶支承墙面与涵管中心线要严格垂直，才能保证涵管的顺直推进。
（2）顶管施工时，由于千斤顶加力不均匀、力点偏移，使顶进的涵管中心线与设计涵管中心线不可能完全一致，因此，及时消除偏斜误差是顶管施工技术的一项重要工序。
（3）涵管顶进过程中，应随时观察后座有无变形、位移、裂缝等，发现不妥要及时处理，确保安全。
（4）顶进、安放管段和其他施工机具时，要避免碰撞测量座架，以免测量不准。
（5）为使涵管外壁与大坝土体之间结合密实，防止出现沿涵管外壁纵向集中渗流，在施工完毕后，通过预留灌浆孔充填灌浆。
二、顶管法与开挖重建比较
开挖重建即破坝开挖的施工方法，根据涵管的埋设深度以及土坝土体的物理力学性质，确定开挖截面，挖除土坝涵管以上的全部土体，拆除破旧的涵管，再按设计要求进行新涵管的铺设，最后进行土料回填和压实，目前是使用较为普遍的方法，特别是对于埋深较浅的管道。对于实际工程，采用哪一种方法是工程决策者必须面对的问题。采用开挖重建存在的问题：
（1）对土坝的扰动较大。原土坝已运行几十年，土体基本处于固结稳定状态，新回填土体与原坝体的交接处易出现不均匀沉降而造成裂缝，威胁土坝的安全；
（2）开挖断面大，土方工作量大。土坝越高，从坝面开挖至新涵管底座的高度就越大，开挖回填的土方量也越大，增加了工程造价；
（3）施工季节性强。施工过程中若遇雨天则不能施工，影响施工进度。
顶管法采用机械化施工，不需破坝，工艺简单，施工方便，基本不受雨季的制约，施工速度快，效果好，对原坝体基本不产生整体扰动，对周围建筑物不产生破坏。但对于硬土地带，且埋设深度较小时，采用开挖重建的费用要低于顶管法。所以，在铺设管道工程时，选择采用何种施工方法必须综合考虑工程的使用功能、场地环境、施工技术、经济效益和社会效益等各种因素。
三、结束语
顶管法施工技术是继盾构施工之后发展起来的地下管道施工方法，随着科学技术的发展，顶管法施工的工艺、方法也不断发展改进。顶管法具有的主要优点：(1)减少土方工程量，减少建筑垃圾集中搬运的污染；
(2)节约沟管基座材料，可以减少水泥，砂石料的用量；
(3)不干扰地面交通，对穿越交叉路口、铁路道口、河堤，大坝尤为显著；
(4)顶管法可穿越地面和地下建筑，不必搬迁地面建(构)筑物；
(5)施工场地少，有利于市区建筑密集地段新管道的铺设和旧管道的维修。顶管法施上技术由于这些特点不失为一种环保的施工技术。
由于这些特点，顶管法施工技术成为一种新型环保的施工技术。但实际工程要充分考虑施工条件、工程造价、施工工期、生态环境等因素，选择合理的施工方案。
参考文献
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