随着我国城市进程的加快，地下管线的建设规模越来越大，加之全民环境保护意识增强，顶管技术在地下管线施工中起到越来越重要的作用。它不需要大面积开挖地面就能穿过城市道路、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线，具有作业面小、综合施工成本低、不阻断交通、不破坏道路和植被、施工噪音小、将扰民程度及交通干扰降至最低的特点，非常适合城市的建设中复杂水文地质条件及开挖受外部环境制约的状况下的施工。

滨河路污水管道顶管工程位于长沙市芙蓉区浏阳河东侧滨河路上，污水管道穿过的位置周边有桥墩桩基础，众多的地下管线，并从地下排水箱涵底下穿过，工作坑旁2米处有一根万伏高压杆。施工场地距浏阳河仅40m，地勘报告明确说明河水与场地内地下水有一定水力联系，呈现出相互补给的关系，具微承压性，主要赋存于圆砾中，水量较丰富，水量受气候变化和大气降水的影响，水位稳定在地面下3～7.5m之间，而污水管道位于地面5~6m位置，处于地下水影响区域，经过多种方案比道，确定采用泥水平衡法顶管施工。

（1）初期顶进

顶管掘进机最先入土，入土后在尾部对特殊纠偏段进行拼接。在初期顶进时，应保证出土的均匀性，对初始偏差进行严格控制，同时通过对后座千斤顶的合力中心的调整来有效控制初始偏差，使机头初始状态保持稳定，轴线保持顺直。

（2）顶进过程中的防扭转

在装有设备与管材的另外一端，应配置重量一样的配重，确保管道顶进过程中，其左右两侧的重量能够保持平衡。此外，尽可能避免由于人为因素而造成扭转。

（1）在管中设置排风管，将若干轴流风扇采用皮带接力的方式输送至井口，如果报警装置有显示，则说明管中存在有毒有害气体，应立即将排风系统开启，将管中的有毒有害气体排出，同时采用程控电话与供气房联系，增加净化气体实际供应量。

（2）构建完善的动火制度。现场作业人员不得随意动用明火，动用前应开具证明，同时现场要有专职安全员负责监督管理，且应全面禁烟。

（3）若开挖的土体含有沼气，并且面积大、浓度高，则应立即暂停施工，并与技术人员协商制定周密详尽且合理可行的方案，经监理单位与业主审核通过后，予以严格执行。

2.3 顶管接收井进洞

掘进机和接收井的洞口相接近时，应对高程与轴线进行复核，完全复核并确认无误后，做好所有相关准备工作，比如对接收平台进行搭设等。待工具头进入井壁以后，关闭压浆阀，将接收井上的封门拆掉，在顶管掘进时，应穿过井墙，根据实际情况采取有效的止水措施，保证顶进的连续性，在完全上架后，做永久性止水。

2.4 减少地层移动

（1）保证开挖面的稳定性

开挖与顶进过程中，应采取有效的防塌和防涌水措施，使正面土体保持稳定，同时尽可能不改变其原始应力状态。

所用工法管为泥水平衡式，为使正面土体达到平衡，以土体性质为依据，在密封舱内施加性能满足要求的护壁泥浆。在密封舱中，泥浆压力应控制在静止土压力的1.0~1.1倍范围内，同时根据地层移动监测结果进行及时调整。检查并封堵所有可能产生漏浆的通路。对工具管尾部是否严密进行重点检查，避免漏浆对正面泥浆的压力造成影响。

（2）顶管周围空隙注浆

因工具管和管道的管径存在差别，而且对工具管进行纠偏时，管道的外围会产生空隙，施工中必须进行注浆处理。在压浆的过程中，应保证点位及压力的准确性、适应性，采用正确可行的方法，确保管道周围所有空隙都能被浆液充满。注浆采用触变泥浆。

（3）严格控制顶管顶力偏心度

对推进过程中的管节拼缝压缩是否平均进行随时监测，根据监测结果推算出分布在接头端上的应力情况和顶推合力对应的偏心度，并以此为依据，对幅度进行纠偏处理，避免由于偏心度较大而导致管节接头被压损，或在管节的中部产生环向开裂，进而难以起到应有的支承及润滑作用，致使推进无法进行，同时造成地表不均匀沉降。

（4）使顶管承压壁后靠结构与土体始终处在稳定状态

在切实保证沉井结构质量的基础上，还要在沉井下沉至指定位且完成顶底板的施工后，对地体和沉井侧面之间存在的空隙进行填充，对沉井后靠土体是否稳定进行验算，并据此确定顶进过程中的极限顶力，同时对中继间的间距进行严格控制。

（5）采取有效密封措施防止管道中进入泥水

顶管施工开始前，应对工具管和管道之间的搭接部位进行检查，确定各管节接头中及中继间与管节端头搭接处的环形橡胶密封装置、管节本身和管节中预埋注浆孔的防水性。对于钢筋混凝土管节，应有质保书。必须严防管节搬运时的碰撞，包括在纠偏过程中可能产生的接缝张开及压损开裂。

2.5 顶进控制测量

（1）平面控制

为保证顶管的贯通性，横、竖向误差不得超过100mm，两端头井附近应设置地面导线点，根据地面导线点及空导点，采用导线测量的方式，在施工现场确定平面控制点，并构建相应的平面控制网。对于坐标点从井上向井下的传递，主要采用联系三角形方式。在井下用于对顶进方向进行控制的基准点，可采用钢架埋设形成固定点，并用经纬仪对机头平面偏差情况进行跟踪观测。

（2）高程控制

根据作业区周围现有水准点进行二等水准线路的布设，在工作井附近进行高程引测，同时设置高程控制点。用水准仪与水准尺实施水准测量，进行往返观测。待地面高程传递至井下以后，用钢尺垂直悬挂，下系线锤，然后地面、井下两台水准仪同时观测。

（3）地面沉降观测

采用钢管将观测点布置在和浏阳河河堤相距10m的位置；观测在施工中每天都应进行，要求沉降量不能超过20mm。

（4）顶管姿态测量

顶管机推进必须按照设计确定的轴线进行，及时对顶管的各项动态数据进行观测，根据观测结果调整相关参数，为顶管推进提供正确指导。在机头处设置测量靶，位于基坑的2”激光经纬仪和DS3水准仪观测量靶，对比观测结果，确定改正值。现场操作人员根据机头倾斜角度进行纠偏。

本次修复施工采用非开挖形式，未对道路交通造成影响，有效防止了大规模开挖施工对环境造成的影响。工程完成后，管道运行正常，其上部道路、地面建筑物、地下构筑物都无沉降、变形等情况，说明施工达到预期效果。

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