顶管法综合项目施工关键技术.doc

顶管法施工1、技术简介顶管施工就是非开挖施工办法，是一种不开挖或者少开挖管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生顶力，克服管道与周边土壤摩擦力，将管道按设计坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完毕顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层始终推动到接受坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对都市建筑物破坏和道路交通堵塞等难题，在稳定土层和环保方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂都市是非常重要，它将为都市创造一种干净、舒服和美好环境。非开挖技术是近几年才开始频繁使用一种术语，它涉及是运用少开挖，即工作井与接受井要开挖，以及不开挖，即管道不开挖技术来进行地下管线铺设或更换，顶管直径DN8004500。通过工作井把要埋设管子顶入土内，一种工作井内管子可在地下穿行1500米以上，并且还能曲线穿行，以绕开某些地下管线或障碍物。它技术要点在于纠正管子在地下延伸偏差。特别合用于大中型管径非开挖铺设。具备经济、高效，保护环境综合功能。这种技术长处是：不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不影响交通；不破坏环境；施工不受气候和环境影响；不影响管道段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。该技术在国内沿海经济发达地区广泛用于都市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路堵塞，具备明显经济效益和社会效益。2、技术原理顶管施工是继盾构施工之后而发展起来一种地下管道施工办法，它不需要开挖面层，并且可以穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层始终推到接受井内吊起。与此同步，也就把紧随工具管或掘进机后管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道施工办法。3、现状分析通过近年发展，顶管技术在国内已得到大量地实际工程应用，且保持着高速增长势头，无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上获得了很大进步，在某些方面甚至达到了世界领先水平。 上海隧道股份有限公司在江苏省常州完毕了长 2050m、直径 2m钢筋水泥管顶管工程，是当前已完毕国内最长顶管工程。 8月12月嘉兴市污水解决排海工程一次顶进 2050m超长距离钢筋混凝土顶管，由于选取了合理顶管机具型式、成功地解决了减阻泥浆运用和轴线控制等技术难题，用约5个月完毕所有顶进施工，创造了新顶管施工记录。全长3600m、管径为1.8米钢管从23至25米深地下于9月成功横穿黄河，无论从顶进长度、埋深、地质条件，还是钢管直径在国内尚属初次。其中最长一段位于黄河主河床上，长达1259 米，还要穿越较厚砾砂层与黄河主河槽，既是国内西气东输项目核心工程，也是当前世界上复杂地质条件下大直径钢管一次性顶进距离最长顶管工程。上虞市污水解决工程中，玻璃纤维夹 砂管初次成功地应用于顶管。在无锡长江引水工程中中铁十局十公司采用国产设备直径2200mm钢管双管同步顶进2500米。以上工程均标志着我 国顶管施工水平达到一种新高度，与世界先进水平日益接近。 然而与国外发达国家，如日本、德国等先进机械设备及施工技术水平相比，国内依然有着明显差距。4、发展方向随着国内经济持续稳定地增长，都市化进程进一步加快，国内地下管线需求量也在逐年增长。加之人们对环保意识增强顶管技术将在国内地下管线施工中起到越来越重要地位和作 用。非开挖技术发展必将向规模化、规范化 、国际化方向发展。在国内经济高速增长支持下，顶管技术发展将面临前所未有机遇，在加快引进国外先进技术基本上，努力消化创新，加强研发和人才培养， 其前景是非常乐观。纵观国内外顶管技术发展，发展方向将是多元化和多样化。 在顶管直径方面，除了向大口径管顶进发展以外，也向小口径管顶进发展。当前顶管技术最小顶进管口径只有75mm，最大已达到5m(德国)，大口径顶管有取代小型盾构趋势。在适应性方面，发展宽范畴、全土质型顶管机是必然趋势，适应范畴将大为延伸，从N值为极小土到N 值为五十多砾石，直至轴压强度达两百 MPa岩石。将微电子技术、工业传感技术、实时控制技术和当代化控制理论与机械、液压技术综合运用于顶管机械上是顶管技术发展趋势。数字化、信息化、智能型顶管机研制将得到更多关注，纠偏精度、自动化限度也将得到大力提高。在不久将来，某些全自动、高精度掘进机会成为施工机械主流。顶管用途随着有关技术发展也将继续扩 ，从当前重要用于管道铺设将发展为管道铺设、涵顶进、地下人行通道管棚式施工等多用途型。 当前顶管截面形状基本上都是圆形，此后发展趋势是圆形、矩形、圆拱形、多边形等，以适应箱涵顶进等各种工程需要，故截面形状多元化是必然趋势。当前顶管施工形式重要为土压式、泥水加压式，后来发展将在进一步吸取国外技术基本上，应用管套式、气泡式等等各种形式顶管施工技术。随着高精度长距离测量技术进一步发展应运，通风系统完善，中继间技术、注浆减摩技术进步，排渣系统发展、刀盘切削系统、推动系统、出土输送系统、供电液压系统、监控系统、测量导向系 统，等一系列技术突破，既有一次性顶进距离将不断刷新，各种复杂曲线顶管也将陆续浮现。 当前国内已成立北京、上海、广州和武汉四个非 开挖技术研究中心，国内国际非开挖技术协会单位会员已突破100个，数量居世界第4、亚洲第1。形成了行业协会、科研单位、研究中心和设备生产和施工公司构成强大阵营，并且每年不断有诸多人不断加入到从事顶管等非开挖工作行列，国内顶管技术必将迎来一种崭新阶段。5、顶管法施工工艺顶管法敷管施工工艺类型诸多，按照开挖工作面施工办法，可以分为敞 开式和封闭式两种。5.1敞开式施工工艺敞开式施工工艺普通合用于土质条件稳定，无地下水干扰，工人可以进入工 作面直接挖掘而 不会浮现大塌方或涌水等现象。因其工作面常处在开放状态，故也称为开放式施 工工艺。 依照工具管不同可分为手掘式、挤压式、机械开挖式、挤压土层式掘进顶管。(1)手掘式顶管工人可以直接进入工作面挖掘，施工人员可随时观测土层与工作面稳定状态， 造价低、便于掌握，但效率低，必要将水位减少至管基如下 0.5m 后，方可施工。 当土质比较稳定状况下，首节管可以不带前面管帽，直接由首节管作为工具 管进行顶管施工，也是惯用一种顶管施工办法，也称为人工掘进顶管。(2)挤压式顶管挤压式掘进顶管普通合用于大中口径管道，对潮湿、可压缩黏性土、砂性土较为适当。该办法设备简朴、安全，又避免了挖装土工序，比人工挖掘提 高效率 12 倍。它是将工作面用胸板隔开后，在胸板上留有一喇叭口形锥筒， 当顶进时将土体挤入喇叭口内，土体被压缩成从锥筒口吐出条形土柱。待条形 土柱达到一定长度后，再用钢丝将其割断，由运土工具吊运至地面。其构造形式 如图 8-2 所示。(3)机械开挖式顶管机械开挖式顶管是在工具管前方装有由电动机驱动刀盘钻进挖土，被挖 下来土体由皮带运送机运出，从而代替了人工操作。普通合用于无地下水干扰、土质稳定黏性土或砂性土层。其构造形式如图 8-3 所示。(4)挤压土层式顶管挤密土层式顶管前端工具管可分为锥形和管帽形，仅合用于潮湿黏土、砂土、粉质黏土，顶距较短小口径钢管、铸铁管，且对地面变形规定不甚严格 地段。这种工具管安装在被顶管道前方，顶进时，工具管借助千斤顶顶力 将管子直接挤入土层里，管子周边土层被挤密实，常引起地面较大变形。其 构造形式如图 8-4 所示。5.2封闭式施工工艺封闭式施工工艺普通合用于土质不稳定、地下水位高，工人不能直接进行开 挖施工条件。为防止工作面塌方、涌水对人身导致危害，常将机头前端挖掘 面与工人操作室之间用密封舱隔开，并在密封舱内充入空气、泥浆、泥水混合物 等，借助气压、土压、泥水混合物压力支撑开挖面，以达到稳定土层、防止塌 方、涌水以及控制地面沉降目。(1)水力掘进顶管法水力掘进顶管挖土是运用高压水枪射流将顶进前方土冲成泥浆，再 通过泥浆管道输送至地面储泥场。整个工作是由装在混凝土管前端工具管来完毕，其构造形式如图 8-5 所示。 工具管前端为冲泥舱。掘进时先开动千斤顶，由刃脚将土切入冲泥舱，然后用人工操纵水枪操作把，将土冲成泥浆。泥浆通过格栅进入真空室由泥浆管 吸入工作坑，再由泥浆泵排至储泥场。冲泥舱是完全密封，其上设有观测孔和 小密封门，用于操作和维修。管道掘进方向由中间部位校正管控制。工具管后端是气闸室。气闸室是作为维修人员进出高压区时升压和降压之 用。当前 端工具管浮现故障时，维修人员可通过小密封门进入冲泥舱，为防止 小密封门打开后涌入大量泥水，可先封闭气闸室，经升压后再进行操作，保证气 压和泥水压力平衡。维修完毕后，再逐渐降压，恢复正常掘进。 水力切削式机头生产效率高，其冲土、排泥持续进行，可改进劳动条件，减轻劳动强度，但需耗用大量水，且需要有较大存泥浆场地，故在某些缺水地区受 到限制。(2)土压平衡式顶管法土压平衡就是将刀盘切削下来土、砂中注入流动性和不透水性“作泥材 料”，然后在刀盘强制转动、搅拌下，使切削下来土变成流动性、不透水 特殊土体使之布满密封舱，并保持一定压力来平衡开挖面土压力。此法密封舱设立在工具管前方，工作人员可在密封舱外，通过操作电控 开关来控制刀盘切削和顶进速度。螺旋输送器出土量和顶进速度，应与刀盘切削速度相配合，以保持密封 舱内土压力与开挖面土压力始终处在平衡状态。土压平衡式顶管法惯用于含水量较高黏性、砂性土以及地面隆陷值规定控制较 严格地区。其构造形式如图 8-6 所示。(3)泥水平衡式顶管法泥水平衡顶管惯用于控制地面变形不大于 3cm，工作面位于地下水位如下，渗 透系数不不大于 10-1cm/s 黏性土、砂性土、粉砂质土作业条件。其特点是挖掘 面稳定，地面沉降小，可以持续出土，但因泥水量大，弃土运送和堆放都比较 困难。此法和土压平衡式顶管法同样，都是在前方设有密封舱、刀盘、螺旋输送器 等设备。施工时，随着工具管推动，刀盘不断地转动，进泥管不断地进泥水， 而抛泥管则不断地将混有弃土泥水抛出密封舱。在密封舱内，常采用护壁泥浆 来平衡开挖面土压力，即保持一定泥水压力，以此来平衡土压力和地下水压力。 管道顶进办法选取，应依照管道所处土层性质、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拟定。本章将重点简介手掘式顶管法 施工工艺。6、顶管工作坑布置顶管工作坑又称竖井，是顶管施工起始点、终结点、转向点暂时设施，工 作坑内安装有导轨、后背及后背墙、千斤顶等设备。6.1工作坑种类及设立原则依照工作坑顶进方向，可分为单向坑、双向坑、多向坑、转向坑和交汇坑等 形式，如图 8-7 所示。工作坑位置依照地形、管线位置、管径大小、地面障碍物种类等因素来决 定。排水管道顶进工作坑普通设在检查井位置；单向顶进时，应选在管道下游 端，以利排水；依照地形和土质状况，尽量运用原土后背；工作坑与穿越建筑 物应有一定安全距离，并应考虑6.2工作坑尺寸工作坑应具备足够空间和工作面，方能保证顶管工作顺利进行。其尺寸和 管径大小、管节长度、埋置深度、操作工具及后背形式关于。工作坑尺寸可按 图 8-8 所示由公式进行计算。1-管子；2-掘进工作面；3-后背；4-千斤顶；5-顶铁；6-导轨；7-内涨圈；8-基本(1)工作坑宽度：式中W工作坑底部宽度，m；D1管道外径，m；W = D1+ 2B + 2b(1)2B + 2b管道两侧操作空间及支撑厚度，普通可取 2.43.2m。(2)工作坑长度：L = L1+ L2+ L3+ L4+ L5(2) 式中L矩形工作坑底部长度，m； L1工具管长度，m。当采用管道第一节管作为工具管时，钢筋混凝土管不适当 不大于0.3m，钢管不适当不大于 0.6m；L2管节长度，m；L3出土工作间长度，m； L4千斤顶长度，m； L5顶管后背厚度，m。(3)工作坑深度：当工作坑为顶进坑时，其深度按式(8-3)计算。H1 = h1+ h2+ h3(3)当工作坑为接受坑时，其深度按式(8-4)计算。H2 = h1+ h3(4) 式中H1顶进坑地面至坑底深度，m； H2接受坑地面至坑底深度，m； h1地面至管道底部外缘深度，m；h2管道外缘底部至导轨底面高度，m；h3基本及其垫层厚度。但不应不大于该处井室基本及垫层厚度，m。6.3工作坑施工工作坑施工办法有两种，一种办法是采用钢板桩或普通支撑，用机械或人工在 选定地点，按设计尺寸挖成，坑底用混凝土铺设垫层和基本。该办法合用于土 质较好、地下水位埋深较大状况，顶进后背支撑需要此外设立。另一种办法是 运用沉井技术，将混凝土井壁下沉至设计高度，用混凝土封底。混凝土井壁既可 以作为顶进后背支撑，又可以防止塌方。当采用永久性构筑物作工作坑时，也可采用钢筋混凝土构造等。7、 顶进系统7.1基本工作坑基本形式取决于地基土种类、管节轻重以及地下水位高低。 普通顶管工作坑，惯用基本形式有三种:(1)土槽木枕基本土槽木枕基本合用于地基土承载力大，又无地下水状况。将工作坑底平整 后，在坑底挖槽并埋枕木，枕木上安放导轨并用道钉将导轨固定在枕木上。施工 操作简朴，用料不多且可重复使用，造价较低。(2)卵石木枕基本卵石木枕基本合用于虽有地下水但渗入量不大，而地基土为细粒粉砂土， 为了防止安装导轨时扰动基土，可铺一层卵石或级配砂石，以增长其承载能力， 并能保持排水畅通。在枕木间填粗砂找平。这种基本形式简朴实用，较混凝土基 础造价低，普通状况下可代替混凝土基本。(3)混凝土木枕基本混凝土木枕基本合用于地下水位高，地基承载力又差地方。在工作坑浇筑 混凝土，同步预埋方木作轨枕。这种基本能承受较大荷载，工作面赶超无泥泞， 但造价较高。7.2导轨导轨设立在基本之上，其作用是引导管子按照设计中心线和坡度顶进，保 证管子在即将顶进土层前位置对的。因而，导轨安装是保证顶管工程质量关 键一环。导轨有钢导轨和木导轨两种，施工中应一方面选用钢导轨，钢导轨普通采用轻 型钢轨，管径较大时，也可采用重型钢轨。(1)轨距计算如图 8-9 所示，两根钢轨距离控制在管径 0.450.6 倍之间。轨距可按(8-5)式计算。式中D管子内直径，mm； t管壁厚度，mm； h钢导轨高度，mm；(5)c管外壁与基本面间隙，普通取 30mm； A0两导轨中距，m； a导轨顶面宽度，m。(2)导轨安装办法及技术规定由于导轨是一种定向轨道，其安装质量对管道顶进工作影响很大。普通导 轨都采用固定安装，但有一种滚轮式导轨，如图 8-10 所示，具备两导轨间距 调节，以减少导轨对管子摩擦。合用于钢筋混凝土管顶管和外设防腐层钢管顶 管。 安装后导轨应当牢固，不得在使用中产生位移；并且规定两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度相一致，导轨安装精度必要满足施工规定。7.3后背与后背墙后背与后背墙是千斤顶支撑构造，在管子顶进过程中所受到所有阻力， 可通过千斤顶传递给后背及后背墙。为了使顶力均匀地传递给后背墙，在千斤顶 与后背墙之间设立木板、方木等传力构件，称为后背。后背墙应具备足够强度、刚度和稳定性，当最大顶力发生时，不容许产生相对位移和弹性变形。 惯用后背形式有原土后背墙、人工后背墙等。当土质条件差、顶距长、管径大 时，也可采用地下持续墙式后背墙、沉井式后背墙和钢板桩式后背墙。(1)原土后背墙后背墙最佳采用原土后背墙，这种后背墙造价低、修建以便，合用于顶力较小，土质良好，无地下水或采用人工减少地下水效果良好状况。普通黏土、亚黏土、砂土等都可做原土后背墙。原土后背墙安装时，紧贴垂直原土后背墙密排 15cm15cm 或 20cm20cm 方木，其宽度和高度不不大于所需受力面积，排木外侧立 24 根立铁，放在 千斤顶作用点位置，在立铁外侧放一根大刚度横铁，千斤顶作用在横铁上。 依照施工经验，当顶力不大于 400t 时，原土后背墙长度普通不不大于 7.0m，就不 致发生大位移现象(墙后开槽宽度不不不大于 3.0m)，其构造形式如图 8-11 所示。(2)人工后背墙原土后背墙当无原土作后背墙时，应设计构造简朴、稳定可靠、就地取材、拆除以便人工后背墙。人工后背墙做法诸多，其中一种是运用已顶进完毕管 道作后背墙时，修筑跨在管道上块石挡土墙作为人工后背墙，其构造形式如图8-12 所示。7.4顶进设备 顶进设备重要涉及千斤顶、高压油泵、顶铁、下管及运土设备等。(1)千斤顶和油泵千斤顶又称为“顶镐”，是掘进顶管重要设备，当前多采用液压千斤顶。千斤 顶在工作坑内惯用布置方式为单列、并列和环周等形式，如图 8-13 所示。当采用单列布置时，应使千斤顶中心与管中心垂线对称；采用并列或环周布置时， 顶力合力作用点与管壁反作用力合力作用点在同一轴线上，防止产生顶进力偶， 导致顶进偏差。依照施工经验，采用人工挖土，管上半部管壁与土壁有间隙时， 千斤顶着力点作用在垂直直径 1/41/5 为宜。油泵宜设在千斤顶附近，油路应顺直、转角少；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。(2)顶铁顶铁是为了弥补千斤顶行程局限性而设立，是管道顶进时，在千斤顶与管道 端部之间暂时设立传力构件。其作用是将千斤顶合力通过顶铁比较均匀分 布在管端；同步也是调节千斤顶与管端之间距离，起到伸长千斤顶活塞作用。 因而，顶铁两面要平整，厚度要均匀，要有足够刚度和强度，以保证工作时不 会失稳。 顶铁是由各种型钢拼接制成，有 U 形、弧形和环形几种，如图 8-14 所示。其中 U 形顶铁普通用于钢管顶管，使用时开口朝上，弧形内圆与顶管内径相似； 弧形顶铁使用方式与 U 形相似，普通用于钢筋混凝土管顶管；环形顶铁是直接与 管段接触顶铁，它作用是将顶力尽量均匀传递到管段上。 顶铁与管口之间连接，无论是混凝土管还是金属管，都应垫以缓冲材料， 使顶力比较均匀分布在管端，避免应力集中对管端损伤。当顶力较大时，与 管端接触顶铁应采用 U 形顶铁或环形顶铁，以使管端承受压力低于管节材料 容许抗压强度。缓冲材料普通可采用油毡或胶合板。(3)下管和运土设备工作坑垂直运送设备是用来完毕下管和出土工作。运送办法应依照施工 详细状况而定，普通采用三角架配电葫芦、龙门吊、汽车吊和轮式起重机等。8、顶管接口8.1钢管接口钢管接口普通采用焊接接口。顶进钢管采用钢丝网水泥砂浆和肋板保护层 时，焊接后应补做焊口处外防腐解决。8.2钢筋混凝土管接口钢筋混凝土管接口分为刚性接口与柔性接口。采用钢筋混凝土管时，在管节 未进入土层前，接口外侧应垫以麻丝、油毡或木垫板，管口内侧应留有 1020mm 空隙。顶紧后两管间空隙宜为 1015mm；管节入土后，管节相邻接口处安 装内涨圈时，应使管节接口位于内涨圈中部，并将内涨圈与管端之间缝隙用 木楔塞紧。 钢筋混凝土管惯用钢涨圈接口、企口接口、“T”形接口等几种方式进行连接。(1)钢涨圈连接惯用于平口钢筋混凝土管。管节稳好后，在管内侧两管节对口处用钢涨圈连 接起来，形成刚性口，以避免顶进过程中产生错口。钢涨圈是用 8mm 左右钢板 卷焊成圆环，宽度为 300400mm。环外径不大于管内径 3040mm。连接时将钢 涨圈放在两管节端部接触中间，然后打入木楔，使钢涨圈下方外径与管内壁 直接接触，待管道顶进就位后，将钢涨圈拆除，内管口处用油麻、石棉水泥填打 密实，如图 8-15 所示。图 15钢涨圈接口1-麻辫；2-石棉水泥；3-木楔；4-钢涨圈(2)企口连接企口连接普通可以采用刚性接口和柔性接口，如图 8-16、8-17 所示。采用 企口连接钢筋混凝土管不适当用于较长距离顶管。图 16企口刚性连接图 17企口柔性连接(3)“T”形接口“T”形接口做法是在两管段之间插入一钢套管，钢套管与两侧管段插 入某些均有橡胶密封圈，如图 8-18 所示。采用 T 形钢套环橡胶圈防水接口时，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解决； 木衬垫厚度应与设计顶力相适应。图 18“T”形接口9、顶进管道顶进过程涉及挖土、顶进、测量、纠偏等工序。从管节位于导轨上开 始顶进起至完毕这一顶管段止，始终控制这些工序，就可保证管道轴线和高程 施工质量。开始顶进质量原则为：轴线位置 3mm，高程 0+3mm。9.1挖土与运土管前挖土是保证顶进质量及防止地面沉降核心。由于管子在顶进中是顺着 已挖好土壁迈进，因此管前挖土方向和开挖形状，直接影响顶进管位正 确性，因而管前周边超挖应严格控制。在容许超挖稳定土层中正常顶进时，管 端上方容许有15mm 空隙，以减少顶进阻力。管端下部 135中心角范畴内不 得超挖，保持管壁与土壁相平，也可以留 10mm 厚土层不挖，在管子顶进时切去， 防止管端下沉。在不容许顶管上部土下沉地段如铁路、重要建筑物等，顶进时， 管周边一律不准超挖。管前挖土深度，应视土质状况和千斤顶工作行程而定，普通为千斤顶出 镐长度。如果超挖过大，土壁开挖形状不易控制，容易引起管位偏差和上方土坍 塌。特别对松软土层，应对管顶上部土进行加固，或在管前安装管檐。操作人员 工作时，要警惕土方坍塌伤人。管前挖出土应及时外运，普通通过管内水平运送和工作坑垂直提高送到地 面。9.2顶进顶进是运用千斤顶出镐在后背不动状况下，将管子推入土中。其操作过程 如下:(1) 安装 U 型顶铁或环形顶铁并挤牢，待管前挖土满足规定后，启动油泵，操纵 控制阀，使千斤顶进油，活塞伸出一种行程，将管子推动一段距离。 (2)操纵控制阀，使千斤顶反向进油，活塞回缩。(3)安装顶铁，重复上述操作，直到管端与千斤顶之间可以放下一节管子为止。(4)卸下顶铁，下管，在混凝土管接口处放一圈油麻、橡胶圈或其他柔性材料， 管口内侧留有恰当间隙，以利于接口和应力均匀。 (5)在管内口安装内涨圈。如设计有外套环时，可同步安装外套环。 (6)重新装好 U 型顶铁或环形顶铁，重复上述操作。顶进时应遵循“先挖后顶，随挖随顶”原则。应持续作业，尽量避免半途 停止。工程实践证明，在黏性土层中顶进时，因某种因素使持续施工中断，重新 起顶时，顶力将会增长 50100。但在饱和砂土中顶进中断后，重新起顶时， 顶力会比中断前顶力小。这一点施工中应引起注意。 此外在管道顶进中，发现管前方坍塌，后背倾斜、偏差过大或油泵压力表指针骤 增等状况，应停止顶进，查明因素，排除障碍后再继续顶进。9.3测量顶管施工时，为了使管节按设计方向顶进，除了在顶进前精准地安装导轨、修筑后背及布置顶铁，还应在管道顶进所有过程中控制工具管迈进方向，这 些都需要通过测量来保证。管道顶进过程中，应对工具管中心和高程进行测量。测量工作应及时、准 确，以便管节对的地就位于设计管道轴线上。测量工作应频繁地进行，以便及 时发现管道偏移。当第一节管就位于导轨上后来即进行校测，符合规定后开始 进行顶进。普通在工具管刚进入土层时，应加密测量次数。常规做法每顶进 30cm， 测量不少于 1 次，进入正常顶进作业后，每顶进 100cm 测量不少于 1 次；每次测 量都以测量管子前端位置为准。普通状况下，可用水准仪进行高程测量，经纬仪进行轴线测量，采用垂球进 行转动测量。较先进测量办法有激光经纬仪测量。测量时，在工作坑内安装激 光发射器，按照管线设计坡度和方向将发射器调节好，同步管内装上接受靶，靶上刻有尺度线，如图 8-19 所示。当 顶进管道与设计位置一致时，激光点直射靶心，阐明顶进质量良好，没有偏差， 如图 8-20 所示。全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程；有错口时，应测 出相对高差。测量记录应完整、清晰。9.4纠偏在顶管过程中，如发现首节管子发生偏斜，必要及时予以纠正，否则偏斜就 会越来越严重，甚至发展到无法顶进地步。浮现偏斜重要因素有管节接缝断 面与管子中心线不垂直，工具管迎面阻力分布不均，多台千斤顶顶进时出镐不 同步等。工程中普通采用如下办法进行纠偏校正。(1)挖土校正法 普通顶进偏差值较小时可采用此法。当管子偏离设计中心一侧时，可在管子 中心另一侧恰当超挖，而在偏离一侧少挖或留台，这样继续顶进时，借预留土 体迫使管端逐渐回位。该法多用于黏土或地下水位以上砂土中，如图 8-21 所 示。 依照施工部位不同，可分为管内挖土校正和管外挖土校正两种。当采用管 内挖土校正时，开挖面一侧保存土体，另一侧开挖，顶进时土体正面阻力移向保存土体一侧，管道向该侧校正。如采用管外挖土校正，则管内土被挖净， 并挖出刃口，管外形成洞穴。洞穴边沿，一边在刃口内侧，一边在刃口外侧， 顶进时管道顺着洞穴方向移动。(2)斜撑校正法当偏差较大或采用挖土校正无效时，可采用斜撑校正法。如图 8-22 所示， 用圆木或方木，一端顶在偏斜反向管子内壁上，另一端支撑在垫有木板管前 土层上。开动千斤顶，运用顶木产生分力使管子得到校正。此法也适合管子错 口校正。(3)衬垫校正法对于在淤泥或流砂地段施工管子，因地基承载力较弱，经常浮现管子低头 现象，这时在管底或管子一侧添加木楔，使管道沿着对的方向顶进，如图 8-23 所示。10、长距离顶管办法顶管中，一次顶进长度受管材强度、顶进土质、后背强度及顶进技术等因素 限制，普通一次顶进长度最大达 60100m。当顶进距离超过一次顶进长度时， 可采用中继间顶进、触变泥浆套顶进等办法，以提高在一种工作坑内顶进长度， 减少工作坑数目。10.1中继间顶进法中继间顶进就是把管道一次顶进全长提成若干段，在相邻两段之间设立一 个钢制套管，套管与管壁之间应有防水办法，在套管内两管之间沿管壁均匀地 安装若干个千斤顶，该装置称为中继间，如图 8-24 所示。中继间此前管段用 中继间顶进设备顶进，中继间后来管段由工作坑主千斤顶顶进。如果一次顶进距离过长，可在顶段内设几种中继间，这样可在较小顶力条件下，进行长距离顶管。采用中继间顶管时，顶进一定长度后，即可安设中继间，之后继续顶进。当 工作坑主千斤顶难以顶进时，开动中继间千斤顶，后来边管子为后背，向前顶进 一种行程，然后开动工作坑内千斤顶，使中继间背面管子和中继间一同向前 推动一种行程。而后再开动中继间千斤顶，如此持续循环操作，完毕长距离顶进。 管道就位后来，应一方面拆除第一种中继间，开动背面千斤顶，将中继间空档推 拢，接着拆第二个、第三个，直到把所有中继间空档都推拢后，顶进工作方告结 束。中继间特点是减少顶力效果明显，操作机动灵活，可按照顶力大小自由选 择，分段接力顶进。但也存在设备较复杂、加工成本高、操作不便及减少工效等 局限性。10.2触变泥浆套法触变泥浆套法是将触变泥浆注入所顶进管子四周，形成一种泥浆套层，用以 减小顶进管子与土层摩擦力，并能防止土层坍塌。一次顶进距离可较非泥浆 套顶进增长 23 倍。长距离顶管时，常和中继间配合使用。触变泥浆是由膨润土加一定比例碱(普通为 Na2CO3)、化学浆糊、高分子 化合物及水配制而成。膨润土是触变泥浆重要成分，它有很大膨胀性，很高 活性、吸水性和基因互换能力。碱重要是提供离子，促使离子互换，变化黏 土颗粒表面吸附层，使颗粒高度分散，从而控制触变泥浆。普通触变泥浆由搅拌机械拌制后储于储浆罐内，由泵加压，经输泥管输送到 工具管泥浆封闭环内，再由封闭环上开设注浆孔注入到坑壁与管壁间孔隙 中，形成泥浆套，如图 8-25 所示。工具管应具备良好密封性，防止泥浆从工具管前端漏出。在长距离或超长距离顶管中，由于施工工期较长，泥浆失水将会导致触变泥浆失效，因而必要从工具管开始每隔一定距离设立补浆孔，及时补充新泥浆。 管道顶进完毕后，拆除注浆管路，将管道上注浆孔封闭严密。11、存在问题顶管技术在国内存在重要问题是，机械设备技术比较落后 ，地区差别明显，水平参差不齐，缺少规范化，人才局限性，尚待进一步宣传推广。当前而言，对顶管机械设备国内重要依赖于进口，虽然国内也有生产公司，但技术仍落后于国际先 进水平，掘进机型号种类局限性以适应工程需要，国内尚无适于 中强度岩层以上岩盘掘进机，适应土质范畴不宽，且耐用性、机械化 、自动化水平不够。 从地区上说，顶管技术发展与国内地区经济水平相适应，国内东部顶管技术发展水平远远高于中西部地区，仅广东、上海、浙江、江苏和山东五省市就占到了非开挖铺管工作量 75%。而西部地区仅在西气东输项目下有为数不多顶管穿越工程，中西部地区与东部沿海地区差距非常明显。顶管施工技术在都市之间发展不平衡，在上 海，北京、广州等大都市技术水平比较高，应用比较普遍，但在中小都市应用较少，在中西部地区都市应用更少。在同一都市发展也不平衡，据广州市建委 年对广州市顶管现状关于调查发现，该市顶管技术发展极不平衡，机械化顶管施工不诸多，手掘 式顶管仍占最大比例，对顶管施工技术采用不积极，往往不是管线铺设首选，被看作是无法开挖 无奈之举。不同施工公司施工水平也不平衡，有些还处在比较原始阶段，也有某些应用失败工程 ， 客观上阻碍了顶管技术推广发展。 影响顶管技术应用另一种因素是，行业规范化不够，存在同行低水平恶性竞争现象 ，专业人才缺少 ，既有从业人员大多是从事普通 土木工程施工中转化而来，缺少专业训练。此后仍需加强 管理，努力推广先进技术，提高施工水平和改进施工工艺 。