顶管施工工艺

顶管法施工是在地下工作坑内，借助顶进设备的顶力将管子逐渐顶入土中，并将阻挡管道向前顶进的土壤，从管内用人工或机械挖出。这种方法比开槽挖土减少大量土方，并节约施工用地，特别是要穿越建筑物时，采用此法更为有利。随着城市建设的发展，顶管法在地下工程中普遍采用。顶管法所用的管子通常采用钢筋混凝土管或钢管，管径一般为700-2600MM,顶管施工主要包括：作业坑设置、后背（又称后座）修筑与导轨铺设、顶进设备布置、工作管准备、降水与排水、顶进、挖土与出土、下管与接口等。

1．10．1顶管法施工的分类

目前顶管法施工可分为对顶法、对拉法、中继法、后顶法、牵引法、深覆土减摩顶进法等。在地下工程采用顶管法施工时，可按照地下工程的特点、设计要求、技术标准、有关规程，工程环境的实际情况、施工的力量和经济效益采取不同的顶管法施工。

1．10．2顶管法施工准备工作

确定采用顶管施工方案前：

（1）、施工单位应组织有关人员，对勘察、设计单位所提供的顶管施工沿线的工程地质及水文情况，以及地质勘察报告进行学习了解;尤其是对土壤种类、物理力学性质、含石量及其粒径分析、渗透性以及地下水位等的情况进行熟悉掌握。

（2）调查清楚顶管沿线的地下障碍物的情况，对管道穿越地段上部的建筑物、构筑物所必须采取的安全防护措施。

（3）编制工程项目顶管施工组织设计方案，其中必须制订有针对性、实效性的安全技术措施和专项方案。

（4）建立各类安全生产管理制度，落实有关的规范、标准，明确安全生产责任制，明确安全生产责任制，职责、责任落实到具体人员。

1．10．3物资、设备的施工准备工作

（1）采用的钢筋混凝土管、钢管、其他辅助材料均须合格。

（2）顶管前必须对所用的顶管机具（如油泵车、千斤顶等）进行检查，保养完好后方能投入使用。

（3）顶管工作坑的位置、水平与纵深尺寸、支撑方法与材料平台的结构与规模、后背的结构与安装、坑底基础的处理与导轨的安装、顶进设备的选用及其在坑底的平面布置等均应符合规定要求。尤其是后背（承压壁）在承受最大顶力时，必须具有足够的强度和稳定性，必须保证其平面与所顶钢管轴线垂直，其倾斜允许误差+-5MM /M

（4）在顶进千斤顶安装时必须符合有关规定、规程要求，尤其是要按照理论计算或经验选定的总顶力的1.2倍来配备千斤顶。千斤顶的个数，一般以偶数为宜

（5）开挖工作坑的所有作业人员都应严格执行工程技术人员的安全技术交底，熟知地上、地下的各种建筑物、构筑物的位置、深度、走向及可能发生危害所必须采取的劳动保护措施

1.10.4顶管法施工应注意事项

（1）顶管前，根据地下顶管法施工技术要求，按实际情况，制定出符合规范、标准、规程的专项安全技术方案和措施

（2）顶管后座安装时，如发现后背墙面不平或顶进时枕木压缩不均匀，必须调整加固后方可顶进

（3）顶管工作坑采用机械挖上部土方时，现场应有专人指挥装车，堆土应符合有关规定，不得损坏任何构筑物和预埋立撑;工作坑如果采用混凝土灌注桩连续墙，应严格执行有关项的安全技术规程操作；工作坑四周或坑底必须有排水设备及措施；工作坑内应设符合规定的和固定牢固的安全梯，下管作业的全过程中，工作坑内严禁有人

（4）吊装顶铁或钢管时，严禁在扒杆回转半径内停留；往工作坑内下管时，应穿保险钢丝绳，并缓慢地将管子送入导轨就位，以便防止滑脱坠落或冲击导轨，同时坑下人员应站在安全角落

（5）插管及止水盘根处理必须按操作要求，尤其待工具管就位（应严格复测管子的中线和前、后端管底标高，确认合格后）并接长管子，安装水力机械、千斤顶、油泵车、高压水泵、压浆系统等设备全部运转正常后方可开封插扳管顶进

（6）垂直运输设备的操作人员，在作业前要对卷扬机等设备各部分进行安全检查，确认无异常后方可作业，作业时精力集中，服从指挥，严格执行卷扬机和起重作业有关的安全操作规定

（7）安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核；两导轨应顺直|、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致。

（8）在拼接管段前或因故障停顿时，应加强联系，及时通知工具管头部操作人员停止冲泥出土，防止由于冲吸过多造成塌方。并应在长距离顶进过程中，加强通风。

（9）当因吸泥莲蓬头堵塞、水力机械失效等原因，需要打胸板上的清石孔进行处理时，必须采取防止冒顶塌方的安全措施。

（10）顶进过程中，油泵操作工应严格注意观察油泵车压力是否均匀渐增，若发现压力骤然上升，应立即停止顶进，待查明原因后方能继续顶进。

（11）管子的顶进或停止，应以工具管头部发出信号为准。遇到顶进系统发生故障或在拼管子前20MIN  ，即应发出信号给工具管头部的操作人员，引起注意。

（12）顶进过程中，一切操作人员不得在顶铁两侧操作，以防发生崩铁伤人事故。

（13）如顶进不是连续三班作业，在中班下班时，应保持工具管头部有足够多的土塞；若遇土质差、因地下水渗流可能造成塌方时，则应将工具管头部灌满以增大水压力。

（14）管道内的照明电信系统应采取安全电压，每班顶管前电工要仔细检查各种线路是否正常，确保安全施工。

（15）工具管中的纠偏千斤顶应绝缘良好，操作电动高压油泵应戴绝缘手套。

（16）顶进中应有防毒、防燃、防爆、防水淹的措施，顶进长度超50M时，应有预防缺氧、窒息的措施。

（17）氧气瓶与乙炔瓶（罐）不得进入坑内。

1  顶管施工概论

1．1顶管施工技术的发展简况

顶管施工技术自问世以来已有近百年的历史，初期是采用人工锤打或掏挖等方法，当时它仅仅是一种避开地表障碍物的施工技巧。随着社会和技术进步，特别是微电子技术、机械、自动控制技术的发展，顶管施工技术已经发展成为一种不开挖地表或最少开挖的条件下探测、检查、修复、更换和铺设管线的高新技术。并且日益受到政府支持和社会提倡。社会发展的事实证明，地下管线的人均拥有量与一个国家的经济发展水平和人民生活密切相关，欧洲发达国家人均拥有上下水管道分别为1.45和1.2米，随着我国现代化建设的迅猛发展，地下管线的铺设也越来越多，据不完全统计，目前全世界每年约有40多万公里地下设施需要新建，我国每年需新铺上水管线5000公里，下水管线3000公里，电讯管线26000公里，还有30000公里的管线需要更换和修复，市场非常巨大，另外，我国许多城市的现有地下管线也需要维护和更换。 

1．2顶管施工的原理与特点

与传统的“明挖法”比较，顶管施工技术具不开挖地面；不征地、不拆迁、不破坏地面建筑物；不影响交通；不破坏环境和地表农作物；施工不受气候和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全、综合造价低等诸多优点。特别在穿越高速公路、铁路、建筑物、河流、闹市区街道和保护区等条件下，顶管施工有着比开挖施工明显的优越性.顶管施工技术广泛适用于筑坝引水工程、城市地下给排水管道、天然气石油管道、大型水库、南水北调引水工程、大口径管道的非开挖施工项目。顶管施工能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。顶管直径范围在８００～３２００毫米，一次性在１０００米以上。

顶管施工采用油压驱动，施工时噪音远远小于开槽式敷设管道，几乎没有地盘沉降的现象，对周遭的影响降低到最小程度。而且在较深的埋深情况下施工成本要小于开槽式.具体工作原理就是在管线的一端做一个工作井，另一端做一个接收井；然后将顶管机安装在工作井内，借助工作井后座主顶油缸及管道间中继环等的推力，把顶管机及紧随其后的管道从工作井穿越土层一直推到接收井内，最后在接收井内将顶管机吊起。这样就完成了整个管道的铺设。顶管施工简图如图1-1：

图1-1 顶管施工简图

顶管施工工艺大概分为土压式、泥水式、手掘式、气压式等几种施工方法，下边是常用的三种施工方法及特点：

1） 土压式平衡顶管施工法

土压式平衡顶管施工的主要特征是在施工过程中，利用土仓内的压力和螺旋出土器出土来平衡顶管机前的土压力和地下水压力。它有两方面的基本内容：第一，顶管机在顶进过程中与它所处土层的地下水压力和土压力处于一种平衡状态；第二；顶管机螺旋出土器的排土量与顶管机推进所占去的土的体积也处于一种平衡状态。土压式平衡顶管施工主要采用螺旋出土器将土排到推土小车里面，然后再运到工作井将其吊起。土压式推进工法有如下特点：

    ⑴通过向切削仓内注入一定比例的混合材料，使得充满泥仓的泥土混合体平衡正面土压力以及地下水压力；

    ⑵无需泥浆泵等后部配套装置，整机造价低廉；

    ⑶无需泥浆处理，施工成本低。

其施工示意图如图1-2所示：

图1-2  土压式平衡顶管施工简图

2） 泥水式平衡顶管施工法

泥水式平衡顶管施工的主要特征是在施工过程中，利用进排泥浆管道在顶管机泥水仓内建立的泥水压力来平衡顶管机前的土压力和地下水压力。泥水式平衡顶管施工采用泥浆泵进行排土，泥水推进工法有如下特点：

    ⑴通过刀盘以及顶速平衡正面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力；

    ⑵采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施工速度快；

    ⑶无需地基改良或降水处理，施工后地表沉降小。

其施工示意图如图1-2所示： 

图1-3  泥水式平衡顶管施工简图

3）手掘式顶管施工法

其施工简图如下图1-3所示

 图1-3  手掘式顶管施工工艺流程图

手掘式顶管施工法是在粘性或砂性土层，且无地下水影响时采用的人工挖土式顶管法，手掘式顶管施工法有如下特点：

⑴人工挖土所用工具简单2-3人即可进行挖土、装土、运土，工作空间大便于操作；

⑵施工技术简单，对工人技术要求低；

⑶机具设备少，施工造价低；

1.3顶管施工方案选定原则

管道顶进方法的选择应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定，并应符合下列规定：

1）在粘性土或砂性土层，且无地下水影响时，宜采用手掘式或机械挖掘式顶管法；当土质为砂砾土时，可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施；

1）在软土层且无障碍物的条件下，管顶以上土层较厚时，宜采用挤压式或网格式顶管法；

2）在粘性土层中必须控制地面隆陷时，宜采用土压平衡顶管法；

3）在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时，宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法；

4）在顶进长度较短、管径小的金属管时，宜采用一次顶进的挤密土层顶管法。

5）采用手掘式顶管时，应将地下水位降至管底以下不小于0.5mm处，并应采取措施，防止其他水源进入顶管管道。

2  手掘式顶管施工工艺

2．1工作坑位置的选择与设计

工作坑选择应符合下列规定：

1）可利用坑壁土体作后背；

2）便于排水、出土和运输；

3）对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工的措施；

4）距电源和水源较近，交通方便；

5）单向顶进时宜设在下游一侧。

矩形工作坑的底部宜符合下列公式要求：

　　　　　B = D1 + S 　　　                          (2-1)

　　　　　L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5　                 (2-2) 

式中　B——矩形工作坑的底部宽度(m)；

　　  D1——管道外径(m)；

　　　S——操作宽度(mm)，可取2.4～3.2m；

　　　L——矩形工作坑的底部长度(m)；

　　  L1——工具管长度(m)。当采用管道第一节管作为工具管时，钢筋混凝土管不宜小于0.3m；钢管不宜小于0.6m；

　　  L2——管节长度(m)；

　　  L3——运土工作间长度(m)；

　　  L4——千斤顶长度(m)；

　　  L5——后背墙的厚度(m)。

工作坑深度应符合下列公式要求：

　　　　　　H1 = h1 + h2 + h3　　　                      （2-3）　　　

　　　　　　H2 = h1 + h3　  　　                         （2-4）

式中　H1——顶进坑地面至坑底的深度(m)；

　　　H2——接受坑地面至坑底的深度(m)；

　　　h1——地面至管道底部外缘的深度(m)；

　　　h2——管道外缘底部至导轨底面的高度(m)；

h3——基础及其垫层的厚底。但不应小于该处井室的基础及垫层厚度

2．2 后背设计及顶力计算

2．2．1后背结构

后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和风度，且压缩变形要均匀。所以，应进行强度和稳定性计算。安装时应满足下列要求：使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。

1）装配式后背墙时应符合下列规定；

（1）装配式后背墙宜采用方木、型钢或钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度；

（2）后背土体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直；

（3）装配式后背墙的底端宜在工作坑底以下，不宜小于50cm；

（4）后背土体壁面应与后背墙贴紧，有孔隙时应采用砂石料填塞密实；

（5）组装后背墙的构件在同层内的规格应一致，各层之间的接触应紧贴，并层层固定。

（6）工作坑的支撑宜形成封闭式框架，矩形工作坑的四角应加斜撑。

（7）顶管工作坑及装配式后背墙的墙面应与管道轴线垂直，其施工允许偏差应符合表2-1的规定。

表2-1  工作坑及装配式后背墙的施工允许偏差(mm)

项目 允许偏差 

工作坑每侧 宽度

不小于施工设计规定 

长度

装配式后背墙 垂直度 0.1%H 

水平扭转度 0.1%L 

注：1.H为装配式后背墙的高度(mm)；

2.L为装配式后背墙的长度(mm)。

（8）当无原土作后背墙时，应设计结构简单、稳定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墙。

2）利用已顶进完毕的管道作后背时，应符合下列规定：

（1）待顶管道的顶力应小于已顶管道的顶力；

（2）后背钢板与管口之间应衬垫缓冲材料；

（3）采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。

2．2．2 后背的计算

后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶在余面后背上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全，施工时应计算后背的强度和刚度。

图2-1   靠背受力分析图

后靠背受力计算公式

                （2-5）

式中：

R——总推力之反力（一般大于推力的1.2－1.6）

a——系数（取1.5－2.5之间）

B——后座墙的宽度（m）　

γ——土的容重（KN/m3)　

H——后座墙的高度(m)　

Kp——被动土压系数　

c——土的内聚力（kPa) 一般情况下取10　

h——地面到后座墙顶部土体的高度（m）

2.2.3 顶力计算

顶力的理论计算：（以Φ2000mm计算）

F=F1十F2

 其中

F——总推力

Fl——迎面阻力   

      F2——顶进阻力

     F1＝π/4×D2×P  (D—管外径  P—控制土压力)

     P＝Ko×γ×Ho

举例计算：

例如：D—管外径2.5m

    式中 Ko—静止土压力系数，一般取0.55

         Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值6m

         γ—土的湿重量，取1.9t/m3

    P＝0.55×1.9×7＝7.31t/m2

    F1=3.14/4×2.5×2×8＝31.4t

    F2＝πD×f×L

    式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均淤泥土）综合摩阻力，取0.8t/m2

    D—管外径2.5m

    L—顶距，取最大值100m

    F2＝3.14×2.5×0.8×100＝428t

    F=31.4+428＝459.4t

根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井（Φ2000mm顶管）设计允许承受的最大顶力为800t，管材轴向允许推力700t，主顶油缸选用2台(或4台，根据现场实际情况定)300t(3000KN)级油缸。每只油缸顶力控制在250t以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力500t。因此无需增加额外的顶进系统即可满足要求。

2．3主要设备的选择

2.3.1顶进设备的选择

顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运出土设备等。

1) 千斤顶

千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程每个工作井拟配置4台300t液压千斤顶。

千斤顶的工作坑内的布置采用四台组合式，顶力全力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用机械挖运土方，管上半部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处为宜。

2) 高压油泵

由电动机带动油泵工作，选用额定核动力为31.5Mpa液压油泵，经分配器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。

3) 顶铁

顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶进压力而不变形，并且便于搬动。根据顶铁位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。分块拼装式顶铁的质量应符合下列规定：

（1）顶铁应有足够的刚度；

（2）顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型；当采用焊接成型时，焊缝不得高出表面，且不得脱焊；

（3）顶铁的相邻面应互相垂直；

（4）同种规格的顶铁尺寸应相同；

（5）顶铁上应有锁定装置；

（6）顶铁单块放置时应能保持稳定。

2．3．2垂直运输工具的选择

工作坑的垂直运输地面与工作坑的土方，管道与顶管设备的垂直运输采用简易龙门和卷扬机（电动葫芦），并搭设工字钢梁作为地面工作平台。下管采用汽车式起重机吊装。

2. 3. 3其它设备

工作坑上设活动式工作平台，一般平台用30号工字钢梁，上铺15cm×15cm方木。工作坑井口处安装一滑动平台，作为下管及出土使用。在工作平台上设起重架，上装电动卷扬机，其起重量应大于管子重量。

2. 4  设备安装

2.4.1导轨应选用钢质材料制作，其安装应符合下列规定：

1）两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致；导轨安装的允许偏差应为：

　　            轴线位置：3mm

　　            顶面高程：0～+3mm

　　            两轨内距：±2mm

2）安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。

2.4.2千斤顶的安装应符合下列规定：

1）千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上；

2）当千斤顶多于一台时，宜取偶数，且其规格宜相同；当规格不同时，其行程应同步，并应将同规格的千斤顶对称布置；

3）千斤顶的油路应并联，每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。

2.4.3　油泵安装和运转应符合下列规定：

1）油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少；

2）油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；油泵安装完毕，应进行试运转；

3）顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；

4）顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；

5）千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。

2.4.4顶铁的安装和使用应符合下列规定：

1）安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污；

1）更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后应锁定；

2）顶铁的允许联接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm×30cm顶铁时，单行顺向使用的长度不得大于1.5m；双行使用的长度不得大于2.5m，且应在中间加横向顶铁相联；

3）顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端应增加U形或环形顶铁；

4）顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。

2．5顶管过程及质量控制

施工顺序如图2-1所示

图2-1 手掘式施工流程图

2.6.1管前挖土

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，是保证顶进质量及管上构筑物安装的关键。工具管接触或切入土层后，应自上而下分层开挖；工具管迎面的超挖量应根据土质条件确定；在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部135o范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于1.5cm，一定要保持管壁与土基表面吻合。在对顶施工中，当两管端接近时，可在两端中心先掏小洞通视调整偏差量。

2.6.2下管

挖土之前应先下管，并做好以下几项工作：

1)检查管子

下管前应先对管子进行外观检查，主要检查管子有无破损及纵向裂缝；端面要平直；管壁无坑陷或鼓泡，管壁应光洁。检查合格后的管子方可用起重设备吊到工作坑的导轨上就位。

2)检查起重设备

起重设备以检查、试吊，确认安全可靠方可下管。下管时工作坑内严禁站人。当距导轨小于50㎝时，操作人员方可进前工作。

3)正式作业前应试吊，吊离地面10cm左右时，检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊；严禁超负荷吊装。

4)管子就位

第一节管放到导轨上，测量管子中心及前端和后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进。第一节管作为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。因此，必须认真对待此项工作。

2.6.3管前挖土的长度控制

在一般地段，土质良好，挖土时可超挖30～50㎝。在铁路道轨下不得超越管端经外10㎝，在道轨以外最大不得超过30㎝，同时应遵守管理单位的规定。

2.6.4顶进

开始顶进前应满足：全部设备经过检查并经过试运转。工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合要求。确认条件具备时方可开始顶进。一般采用2台液压千斤顶作为主顶。顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常速度顶进。顶进若发现有油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因经过处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快。挖出的土方要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小范围内。

管道顶进应连续作业。管道顶进过程中，遇下列情况时，应暂停顶进，并应及时处理：工具管前方遇到障碍；后背墙变形严重；顶铁发生扭曲现象；管位偏差过大且校正无效；顶力超过管端的允许顶力；油泵、油路发生异常现象；接缝中漏泥浆。

2.6.5安装工具胀圈及接口

为了有利于导向，顶进的前数节管中，在接口处应安装内胀圈，通过背楔或调整螺栓，使用胀圈与管壁紧成为一个刚体。胀圈一定要对正接口缝隙。安装牢固，并在顶进中随时检查调整。

1）采用T形钢套环橡胶圈防水接口时，应符合]以下规定：

混凝土管节表面应光洁、平整，无砂眼、气泡；接口尺寸符合规定；橡胶圈的外观和断面组织应致密、均匀，无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷；安装前应保持清洁，无油污，且不得在阳光下直晒；钢套环接口无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直，且应按设计规定进行防腐处理；木衬垫的厚度应与设计顶力相适应。

2）采用橡胶圈密封的企口或防水接口时，应符合下列规定：

粘结木衬垫时凹凸口应对中，环向间隙应均匀；插入前，滑动面可涂润滑剂；插入时，外力应均匀；安装后，发现橡胶圈出现位移、扭转或露出管外，应拔出重插。

2.6.5 测量与校正

1）测量

为了控制顶管的位置，施工前必须做好工作坑内定管测量的准备工作。如测设顶管中线控制桩，用经纬仪将中线分别投测到前后工作坑壁上，并用木桩做标记；设置坑内临时水准点及导轨的定位和安装测量等。顶管施工中的测量，应建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。在顶第一节管（工具管）时，以及在校正偏差过程中，测量间隔不应超过300㎜，保证管道入土的位置正确；管道入土后的正常顶进，测量间隔不宜超过1000㎜。管道顶进过程中，

工具管的中心和高程测量应符合以下规定：采用手工掘进时，工具管进入土层过程中，每顶进30cm，测量不应少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进100cm，测量不应少于一次，纠偏时应增加测量次数；测量记录应完整、清晰。

中心测量：顶进长度在600㎜范围内，可采用垂球拉线的方法进行测量。要求两垂球的间距尽可能的拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。一次顶进超过600㎜采用经纬仪测量。

高程测量：用水准仪及特制高程尺，根据工作坑内设置的水准点，标高（设两个），测头一节管前端管内底高程，以掌握头一节管子的走向趁势。测量后应与工作坑内另一水准点闭合。

激光测量：用激光经纬仪安装在工作坑内，并按照管线设计的坡度和方向调整好，同时在管内装上标示牌，当顶进的管道与设计位置一致时，激光点即射到标示牌中心，说明顶进质量无偏差，否则应根据偏差量进行校正。

全段顶进完后，应在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时，应测出错口的高差，以便调整。

2）校正（纠偏）

在管道顶进的全部过程中，应控制工具管前进的方向，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。顶管误差校正是逐步进行的，形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位，应缓缓进行，使管子逐渐到位，不能猛纠硬调，以防产生相反的结果。

纠偏时应符合以下规定：应在顶进中纠偏；应采用小角度逐渐纠偏；纠正工具管旋转时，宜采用挖土方法进行调整或采用改变切削刀盘的转动方向，或在管内相对于机头旋转的反向增加配重。顶管穿越铁路或公路时，除应遵守本规范外，并应符合铁路或公路有关技术安全规定。常用的方法有以下2种：超挖纠偏方法：偏差为10～20㎜时，可采用此方法，即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位置。千斤顶纠偏法：方法基本与顶木纠偏法相同，只是在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位校正。

3.6.7 质量要求：

1)顶进管道的施工质量应符合下列规定：

管内清洁，管节无破损；允许偏差应符合下表2-2的规定；

表2-2顶进管道允许偏差(mm)

项目 　 允许偏差 

轴线位置 　 50 

管道内底高程 

D<1500 +30 -40 

管道内底高程 D≤1500 +40 -50 

相邻管间错口 钢管道 ≤2 

相邻管间错口 钢筋混凝土管道 15%壁厚且不大于20 

对顶时两端错口 　 50 

注：D为管道内径(mm)。

2)顶管结束后，管节接口的内侧间隙应按设计规定处理；设计无规定时，可采用石棉水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封。填塞物应抹平，不得凸入管内。工具管进入土层后的管端处理应符合下列规定：进入接收坑的工具管和管端下部应设枕垫；管道两端露在工作坑中的长度不得小于0.5m，且不得有

接口；钢筋混凝土管道端部应及时浇筑混凝土基础。 

3）钢筋混凝土管道的接口应填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平，接口套环对正管缝、贴紧，不脱落；顶管时地面沉降或隆起的允许量应符合施工设计的规定。

3.小结

随着社会的不断发展各种管线工程的建设也不断增多，顶管施工技术的应用也更加普遍，通过查阅有关开挖和非开挖工程的书籍和对顶管施工规范的理解，结合2007年在渭南DN2000顶管施工经验，我认为顶管施工中方法很多而且对与新技术的结合应用也比较普遍，但是作为大量的投资小、工程量小、技术要求不高的管线工程手掘式顶管施工还是以其施工方法简单、造价低、设备简单、管理容易而被广泛采用，本文介绍的顶管施工概论和手掘式顶管施工工艺式是一项值得被广泛应用，不断探讨交流改进创新的施工方法。

讲得很详细，对初学者是很好的资料