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摘要： 本文主要阐述顶管施工的工艺流程，施工技术的要点以及顶管施工过程中的安装与其配套施工作业。
关键词：顶管施工、设备安装、顶管作业
Abstract: this paper mainly expounds the pipe jacking construction process, construction technology and the main points of pipe jacking construction process of the installation the matched construction work.
Keywords: pipe jacking construction, equipment installation, pipe jacking homework
中图分类号： U990 文献标识码：A 文章编号：
引言：随着城市建设的发展，相应配套的城市管网系统施工也随之进行。有些地下管线施工过程中，不宜采用大开挖的方式，那么其他满足施工要求的施工工艺也就应运而生。地下顶管施工就是其中一种，它是不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，可以不必进行大规模的开挖，显出其独特的优势。下面就以顶管施工的工艺流程来说明。
顶管施工工艺流程图：
临设搭建―测量放线―探坑开挖―顶管工作坑施工―设备安装―施工顶进―注浆
施工测量：
按照设计单位（或甲方）提供的测量资料，复核导线点、水准基点测量放线。
二、工作坑和接收坑施工
工作坑和接收坑采用逆作法锚喷混凝土竖井施工，规格尺寸应根据工作坑类型、支护方式、管径、管长、顶管机具规格、下管等条件和拟建井室型号确定。锚喷墙厚度250mm，喷射砼强度c25。
1. 竖井施工工艺流程
竖井施工工序分四步施工。即：井圈锁口混凝土施工→井身开挖→架立格栅钢架、钢筋施工、喷混凝土支护→竖井封底。
2.锁口圈梁
工作竖井锁口圈梁宽60cm，高50cm。为了工作竖井下部格栅钢架能与锁口圈梁连接，锁口圈梁向下预留连接筋，纵向连接筋采用￠18钢筋，间距50cm呈梅花型布置。纵向连接筋采用焊接，焊接长度不小于10d。
3顶管工作坑开挖
开挖前，根据该定坑的管内底标高，考虑导轨高度、工作坑地板厚度等计算出工作坑实际槽底标高。
工作坑采用分台阶逐榀支护，随挖随支的方法，先挖其中的一面，锚喷混凝土完成后，再挖与其相对应的一面，每榀开挖步距为60cm。
4顶管工作坑支护
井壁采用锚喷混凝土结构支护形式，即喷射混凝土+钢筋+纵向连接筋+钢格栅+钢筋网片+纵向连接筋+喷射混凝土的结构。钢格栅上下每隔60 cm设一榀，上榀钢格栅的接头与下榀钢格栅的接头应错开100竖井用Φ18钢筋连接（采用搭接焊），纵向连接筋距离50cm钢格栅主筋采用Φ20，支字筋采用Φ12螺纹钢筋，钢格栅箍筋为Φ8，钢格栅纵筋与八字筋焊接。格栅内外侧铺Φ6@100×100mm钢筋网片。
（1）注浆加固方法
锚喷工作坑施工中沿坑壁设置长325 c m的Φ32小导管（钢管），竖向间距50cm，纵向间距30cm每米进行一次小导管注浆加固（方法：钻孔、插入钢管、封堵、注浆）
（2）混凝土喷射技术要点
喷射混凝土强度等级为C25，水泥采用P .S .A42.5 普通硅酸盐水泥，碎石粒径要＜15cm，砂的细度模数＞2.5。喷射用混凝土采用干拌发，水泥与砂、石的重量比控制早1.：3.5~1.0：4.0之间，水灰比采用0.46，砂率控制在55%速凝剂掺量为水泥重量的5%，Fs-防水剂掺量为水泥的8%。以上配比以为经验值，施工中要根据实验室的配比进行施工。
混合料随伴随用，不掺速凝剂的干料其存放时间不超过45min。喷射作业分层、分片、分段依次进行，喷射顺序自下向上，沿水平方向螺旋式移动，回旋直径为300 c m左右，一圈压半圈，一次喷射厚度不得大于10 c m，分三层喷满。喷射均匀密实不在一处堆积，不露筋。
作业面开挖完成后，立即挂网片喷射5cm厚的混凝土封闭开挖面，防止塌方。钢筋格栅在喷射封闭作业面混凝土后安装，并保护层厚度2cm；连接筋搭接单面焊接，焊接长度为10d。锚喷墙体在进行到顶管洞口位置时，在顶管洞口位置安装圆形格栅，内径大于砼管外径10 cm。保证顶管管道进出洞口时锚喷竖井墙体安全稳定。在进出洞口上方30 cm的位置打入Φ32花管，长度300cm，间距15cm，注水泥浆加固。
锚喷墙体在进行到顶管洞口位置时，在顶管洞口位置安装圆形格栅，内径大于砼管外径10 cm。保证顶管管道进出洞口时锚喷竖井墙体安全稳定。在进出洞口上方30 cm的位置打入Φ32花管，长度300cm，间距15cm，注水泥浆加固。
5.工作坑封底
工作坑开挖及支护到设计标高后，现浇300mm厚C30混凝土竖井封底，钢筋Φ14@200上下双层布置，井底预留集水坑及后背预留槽
三、设备安装
1、平台支搭
在中线两侧，1.2 m、2.2m处各设一根30号工字钢，每根长10m。四根工字钢作为平台的受力简支主梁结构，纵向间距4.5m设置横向连接梁两根，采用20号工字钢，并与主梁焊接牢固。
2、立顶管架
①顶管工程下管，出土所用的工作支架由四根Φ140mm，壁厚4.5mm钢管组成，每根钢管长度L=7m，顶部用50mm圆钢连接，两端锁紧。工作支架底部由人工配合将四个支点位置找准确后立即在四脚外侧焊防滑挡托，在顶管工的指挥下，上横向拉杆。横向拉杆要齐全，安装要平且保证拉杆能充分拉。拉杆上齐后，卷扬机就位。
3. 顶管工作坑基础和导轨
工作基础采用混凝土底板木枕基础。将工作坑底部平整后，浇注300mm厚的C30工作坑封底混凝土，在混凝土中埋预埋件并安装枕木，枕木上安放43kg/m 重轨，用斜铁调整导轨高程，用地脚螺栓、压板固定导轨。两导轨道顺直、平行、高等、牢固，其纵坡与管道设计坡度一致，在使用中經常检查核防止导轨产生位移。
4.顶管后背安装
①顶管利用坑墙土体作后背，所设计的后背具有充分的强度、钢度、且后背墙表面要平直。
②后背布置
采用长4.0m、断面15cm×15cm方木密排，高底为2.5m，尽量贴紧墙壁，后背平面要求垂直于管道中心线，如有空隙用砂石填充严密，设2cm再埋设2根立铁，间距1.2m，立铁前端码放横铁。立铁与横铁均采用25号工字钢对焊面成。横铁要求码平整，顶镐后座与横铁结合处严密，以便均匀地将顶力传到后背上。顶力设备为2台320T液压千斤顶，行程L=700mm。
5. 主顶设备安装
①千斤顶固定在支架上，2台千斤顶分别安装在管道中心线两侧50cm及流水面上约30cm处。
②油泵设置在千斤顶附近，油管顺直、转弯少，油泵与千斤顶相匹配，并有备用油泵，油泵安装完毕，进行试运转。
③安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有水泥、油污。顶铁的相邻面垂直，顶铁上有锁定装置。顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当定力接进管接进管节材料的允许强度时，管端增加u型或环形顶铁。
四、顶管作业
1.管子就位：第一节管子下到导轨上，测量管子中心及前、后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进。每顶进30cm应对管道的轴线、管内底两端的高程进行复测一次。
2.管前挖土与顶进
管前挖土是控制管节顶进方向和高程，减少偏差的重要作业，是保证顶管质量及管上构筑物安全的关健。(1)挖土：根据工程土质情况，管前挖土每次不超过30 cm。（2）开始顶进时，应缓慢进行，待各接触面部位密合后再按正常速顶进，顶进施工应连贯顶进。顶进测量在首管顶进时测量间隔不应超过50cm，正常顶进时测量间隔不应超过1m。在测量过程中发现偏差应进行纠偏工作。（3）管道连接：（采用螺旋钢管，管口对接）每个管口处用δ=12㎜厚钢板作30 cm宽内套加强圈，对接焊接，里外满焊。(4)顶进过程中，出现中心偏差或高程偏差及有偏差趋势应及时纠偏用千斤顶人工配合，纠偏时每顶进20-30cm测量一次，注意后一次测量与前一次测量结果。
3、触变泥浆减阻
管道顶进10m后在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆套减阻。触变泥浆从前向后依次加入，顶进一段距离后及时进行补浆。为了使膨润土充分分散，泥浆拌合后停滞时间在12h以上。管道顶进时向管外压注触变泥浆，降低管道摩擦力。
4、水泥、粉煤灰浆补浆
管道顶通打口施工完成后，使用高压注浆泵向管外注入水泥、粉煤灰浆液灌顶管超挖空隙，最大限度减少际面沉降，补浆时由后向前交错压入水泥、粉煤灰浆液。
参考文献：
[1]中国非开挖技术协会行业标准.《顶管施工技术及验收规范》.人民交通出版社，2007.2
[2]葛金科，沈水龙，许烨霜.现代顶管施工技术及工程实例[D].中国建筑工业出版社，2009.10
关键词：顶管施工、设备安装、顶管作业
Abstract: this paper mainly expounds the pipe jacking construction process, construction technology and the main points of pipe jacking construction process of the installation the matched construction work.
Keywords: pipe jacking construction, equipment installation, pipe jacking homework
中图分类号： U990 文献标识码：A 文章编号：
引言：随着城市建设的发展，相应配套的城市管网系统施工也随之进行。有些地下管线施工过程中，不宜采用大开挖的方式，那么其他满足施工要求的施工工艺也就应运而生。地下顶管施工就是其中一种，它是不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，可以不必进行大规模的开挖，显出其独特的优势。下面就以顶管施工的工艺流程来说明。
顶管施工工艺流程图：
临设搭建―测量放线―探坑开挖―顶管工作坑施工―设备安装―施工顶进―注浆
施工测量：
按照设计单位（或甲方）提供的测量资料，复核导线点、水准基点测量放线。
二、工作坑和接收坑施工
工作坑和接收坑采用逆作法锚喷混凝土竖井施工，规格尺寸应根据工作坑类型、支护方式、管径、管长、顶管机具规格、下管等条件和拟建井室型号确定。锚喷墙厚度250mm，喷射砼强度c25。
1. 竖井施工工艺流程
竖井施工工序分四步施工。即：井圈锁口混凝土施工→井身开挖→架立格栅钢架、钢筋施工、喷混凝土支护→竖井封底。
2.锁口圈梁
工作竖井锁口圈梁宽60cm，高50cm。为了工作竖井下部格栅钢架能与锁口圈梁连接，锁口圈梁向下预留连接筋，纵向连接筋采用￠18钢筋，间距50cm呈梅花型布置。纵向连接筋采用焊接，焊接长度不小于10d。
3顶管工作坑开挖
开挖前，根据该定坑的管内底标高，考虑导轨高度、工作坑地板厚度等计算出工作坑实际槽底标高。
工作坑采用分台阶逐榀支护，随挖随支的方法，先挖其中的一面，锚喷混凝土完成后，再挖与其相对应的一面，每榀开挖步距为60cm。
4顶管工作坑支护
井壁采用锚喷混凝土结构支护形式，即喷射混凝土+钢筋+纵向连接筋+钢格栅+钢筋网片+纵向连接筋+喷射混凝土的结构。钢格栅上下每隔60 cm设一榀，上榀钢格栅的接头与下榀钢格栅的接头应错开100竖井用Φ18钢筋连接（采用搭接焊），纵向连接筋距离50cm钢格栅主筋采用Φ20，支字筋采用Φ12螺纹钢筋，钢格栅箍筋为Φ8，钢格栅纵筋与八字筋焊接。格栅内外侧铺Φ6@100×100mm钢筋网片。
（1）注浆加固方法
锚喷工作坑施工中沿坑壁设置长325 c m的Φ32小导管（钢管），竖向间距50cm，纵向间距30cm每米进行一次小导管注浆加固（方法：钻孔、插入钢管、封堵、注浆）
（2）混凝土喷射技术要点
喷射混凝土强度等级为C25，水泥采用P .S .A42.5 普通硅酸盐水泥，碎石粒径要＜15cm，砂的细度模数＞2.5。喷射用混凝土采用干拌发，水泥与砂、石的重量比控制早1.：3.5~1.0：4.0之间，水灰比采用0.46，砂率控制在55%速凝剂掺量为水泥重量的5%，Fs-防水剂掺量为水泥的8%。以上配比以为经验值，施工中要根据实验室的配比进行施工。
混合料随伴随用，不掺速凝剂的干料其存放时间不超过45min。喷射作业分层、分片、分段依次进行，喷射顺序自下向上，沿水平方向螺旋式移动，回旋直径为300 c m左右，一圈压半圈，一次喷射厚度不得大于10 c m，分三层喷满。喷射均匀密实不在一处堆积，不露筋。
作业面开挖完成后，立即挂网片喷射5cm厚的混凝土封闭开挖面，防止塌方。钢筋格栅在喷射封闭作业面混凝土后安装，并保护层厚度2cm；连接筋搭接单面焊接，焊接长度为10d。锚喷墙体在进行到顶管洞口位置时，在顶管洞口位置安装圆形格栅，内径大于砼管外径10 cm。保证顶管管道进出洞口时锚喷竖井墙体安全稳定。在进出洞口上方30 cm的位置打入Φ32花管，长度300cm，间距15cm，注水泥浆加固。
锚喷墙体在进行到顶管洞口位置时，在顶管洞口位置安装圆形格栅，内径大于砼管外径10 cm。保证顶管管道进出洞口时锚喷竖井墙体安全稳定。在进出洞口上方30 cm的位置打入Φ32花管，长度300cm，间距15cm，注水泥浆加固。
5.工作坑封底
工作坑开挖及支护到设计标高后，现浇300mm厚C30混凝土竖井封底，钢筋Φ14@200上下双层布置，井底预留集水坑及后背预留槽
三、设备安装
1、平台支搭
在中线两侧，1.2 m、2.2m处各设一根30号工字钢，每根长10m。四根工字钢作为平台的受力简支主梁结构，纵向间距4.5m设置横向连接梁两根，采用20号工字钢，并与主梁焊接牢固。
2、立顶管架
①顶管工程下管，出土所用的工作支架由四根Φ140mm，壁厚4.5mm钢管组成，每根钢管长度L=7m，顶部用50mm圆钢连接，两端锁紧。工作支架底部由人工配合将四个支点位置找准确后立即在四脚外侧焊防滑挡托，在顶管工的指挥下，上横向拉杆。横向拉杆要齐全，安装要平且保证拉杆能充分拉。拉杆上齐后，卷扬机就位。
3. 顶管工作坑基础和导轨
工作基础采用混凝土底板木枕基础。将工作坑底部平整后，浇注300mm厚的C30工作坑封底混凝土，在混凝土中埋预埋件并安装枕木，枕木上安放43kg/m 重轨，用斜铁调整导轨高程，用地脚螺栓、压板固定导轨。两导轨道顺直、平行、高等、牢固，其纵坡与管道设计坡度一致，在使用中經常检查核防止导轨产生位移。
4.顶管后背安装
①顶管利用坑墙土体作后背，所设计的后背具有充分的强度、钢度、且后背墙表面要平直。
②后背布置
采用长4.0m、断面15cm×15cm方木密排，高底为2.5m，尽量贴紧墙壁，后背平面要求垂直于管道中心线，如有空隙用砂石填充严密，设2cm再埋设2根立铁，间距1.2m，立铁前端码放横铁。立铁与横铁均采用25号工字钢对焊面成。横铁要求码平整，顶镐后座与横铁结合处严密，以便均匀地将顶力传到后背上。顶力设备为2台320T液压千斤顶，行程L=700mm。
5. 主顶设备安装
①千斤顶固定在支架上，2台千斤顶分别安装在管道中心线两侧50cm及流水面上约30cm处。
②油泵设置在千斤顶附近，油管顺直、转弯少，油泵与千斤顶相匹配，并有备用油泵，油泵安装完毕，进行试运转。
③安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有水泥、油污。顶铁的相邻面垂直，顶铁上有锁定装置。顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当定力接进管接进管节材料的允许强度时，管端增加u型或环形顶铁。
四、顶管作业
1.管子就位：第一节管子下到导轨上，测量管子中心及前、后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进。每顶进30cm应对管道的轴线、管内底两端的高程进行复测一次。
2.管前挖土与顶进
管前挖土是控制管节顶进方向和高程，减少偏差的重要作业，是保证顶管质量及管上构筑物安全的关健。(1)挖土：根据工程土质情况，管前挖土每次不超过30 cm。（2）开始顶进时，应缓慢进行，待各接触面部位密合后再按正常速顶进，顶进施工应连贯顶进。顶进测量在首管顶进时测量间隔不应超过50cm，正常顶进时测量间隔不应超过1m。在测量过程中发现偏差应进行纠偏工作。（3）管道连接：（采用螺旋钢管，管口对接）每个管口处用δ=12㎜厚钢板作30 cm宽内套加强圈，对接焊接，里外满焊。(4)顶进过程中，出现中心偏差或高程偏差及有偏差趋势应及时纠偏用千斤顶人工配合，纠偏时每顶进20-30cm测量一次，注意后一次测量与前一次测量结果。
3、触变泥浆减阻
管道顶进10m后在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆套减阻。触变泥浆从前向后依次加入，顶进一段距离后及时进行补浆。为了使膨润土充分分散，泥浆拌合后停滞时间在12h以上。管道顶进时向管外压注触变泥浆，降低管道摩擦力。
4、水泥、粉煤灰浆补浆
管道顶通打口施工完成后，使用高压注浆泵向管外注入水泥、粉煤灰浆液灌顶管超挖空隙，最大限度减少际面沉降，补浆时由后向前交错压入水泥、粉煤灰浆液。
参考文献：
[1]中国非开挖技术协会行业标准.《顶管施工技术及验收规范》.人民交通出版社，2007.2
[2]葛金科，沈水龙，许烨霜.现代顶管施工技术及工程实例[D].中国建筑工业出版社，2009.10