顶管施工是一种不开挖或少开挖的地下管道铺设技术,适用于穿越道路、河流、建筑物等场景。其施工要点涉及前期准备、设备调试、顶进过程控制、监测与安全管理等多个环节,以下是关键要点总结:
一、施工前准备
1. 地质勘察与环境调研
详细勘察施工区域的地质条件(如土层类型、地下水水位、承载力等),判断是否需降水、地基加固(如注浆、搅拌桩)。
调查地下管线(燃气、电力、供水等)、周边建(构)筑物分布,避免施工扰动导致破坏。
2. 方案设计与设备选型
根据管径、长度、地质条件选择顶管机类型:
手掘式顶管机:适用于无地下水、稳定性好的土层,成本低但人工强度大。
泥水平衡顶管机:适用于软土、富水地层,通过泥浆压力平衡土压,减少地面沉降。
土压平衡顶管机:适用于黏性土、砂性土,通过螺旋输送机控制出土量平衡土压。
配套设备:顶进系统(千斤顶、顶铁)、注浆系统、通风照明系统、监测仪器(激光经纬仪、陀螺仪)。
3. 工作井与接收井施工
工作井作为顶管起点,需满足设备安装、出土和排水要求,通常采用沉井、钢板桩或混凝土支护。
接收井为管道终点,需预留足够空间容纳顶管机退出,并做好洞口密封防止水土涌入。
二、顶管机调试与始发
1. 设备调试
检查顶管机刀盘、螺旋输送机、泥浆泵等运转是否正常,测试注浆系统压力是否达标。
校准测量仪器,确保顶进方向偏差控制在设计范围内(通常轴线偏差≤50mm,高程偏差 ±30mm)。
2. 始发阶段控制
顶管机入土前,在工作井洞口安装密封装置(如橡胶帘布),防止泥土、地下水漏入井内。
初始顶进时,缓慢加压(顶力一般控制在设计值的 30%~50%),密切观察地面沉降、顶力变化和出土情况,调整泥浆 / 土压平衡参数。
三、顶进过程关键控制
1. 方向与坡度控制
激光导向:通过激光经纬仪发射固定光束,实时监测顶管机轴线与设计轴线的偏差,偏差超过允许值时(如 ±10mm),通过调整千斤顶编组或纠偏油缸进行校正。
曲线顶进:长距离或曲线管道需使用铰接式顶管机,配合陀螺仪等仪器精确控制转向。
2. 顶力与顶进速度
顶力受土层摩擦力、机头阻力等影响,需通过理论计算(如太沙基公式)和实际监测控制,避免超过管道或工作井承载能力。
顶进速度宜匀速(通常 10~30mm/min),过快可能导致土压失衡引发地面隆起,过慢易造成泥浆沉淀或管节接口渗漏。
3. 减阻与注浆
触变泥浆减阻:在顶进过程中通过管道注浆孔注入触变泥浆(膨润土 + 水 + 添加剂),形成泥浆套包裹管节,降低摩擦力(减阻效果可达 30%~50%)。
注浆要点:
注浆压力略高于土层压力,避免漏浆或地层劈裂。
注浆孔间距一般 3~5m,顶进中连续补浆保持泥浆套完整。
4. 出土与泥水处理
泥水平衡顶管需通过泥浆循环系统(进浆管、排浆管、沉淀池)分离渣土,控制泥浆密度和黏度(密度 1.05~1.2g/cm³,黏度 18~25s)。
土压平衡顶管需控制出土量与理论开挖量一致(误差≤±5%),避免超挖或欠挖导致地层变形。
顶管施工需结合工程特点精细化控制各环节,重点关注地质适应性、方向精度、压力平衡和监测预警,以确保施工安全、质量及对周边环境的最小影响。如果想要了解更多,可以关注我们:安徽润冉建设工程有限公司成立于2014年3月,公司位于淮水之畔历史 悠久的管子故里颍上县,公司主要从事市政公用工程、房屋建筑工程施工等。