摘要：本文通过对某开发区内规划路沿线顶管施工段的工程实践经验，阐述了顶管施工技术在给排水管道工程中的应用，并取得了显著的成效。

　　该市政规划路给排水施工项目位于某开发区内，该工程中的W334—W337设计为顶管施工段。管材采用带橡胶圈III级钢筋混凝土承插管，管径为1500mm，总长270m。其中工作井、接收井均采用矩形钢筋混凝土沉井结构。

　　一、顶管施工技术方案选择

　　(1)经调查分析研究及结合本公司在设备和施工及相关的技术能力，采用了密封泥水平衡式顶管工艺进行施工。

　　(2)泥水式平衡顶管机相比于土压式平衡顶管机，能有效平衡地下水、对付流沙和淤泥质地层。同时泥水式平衡顶管施工比土压式平衡顶管施工具有以下优点：a、可连续顶进作业，施工速度快：b、人员不用进入管道作业，安全性高;c、在淤泥质和砂层中顶进，对地质环境影响小，能有效控制施工精度，而且成本低等。

　　(3)顶管施工主要设备

　　该工程选取了GTNS中1500泥水平衡顶管机，50T吊机1台、25T吊机1台，后座泵站2套、整体式顶进构架2套、泥水处理系统2套、激光水准仪1台、全站仪1台、水准仪1台、经纬仪1台，另外还有通用设备电焊机、水泵等。

　　(4)顶管施工工艺流程

　　施工前期准备→测量放样、复核→工作井施工→搅拌桩施工→工作井上下设备安装准备→工具头吊装下井、全套设备调试→工具头穿墙顶进→后续吊放管道一管道顶进、测量控制及纠偏→管道排泥和废泥浆外运→下→管节吊放就位→下段顶管顶进一管道贯通、回收工具头→闭水试验→竣工验收、清场

　　(5)施工顺序

　　顶管法施工采取先施工顶管工作井及接收井，后顶进管道，然后施工检查井的施工顺序。顶管工作井及接收井施工、管节制作、顶进施工、检查井施工尽可能平行交叉进行，以缩短工期。

　　二、顶管工程力学参数确定

　　1、顶力 计算

　　本工程采用顶管总顶力计算的经验公式进行计算：

　　F=F0+F1

　　F0=a peBC2л/4

　　F1=RSL

　　F0—始顶力(kN)

　　F1—管壁摩擦力(kN)

　　a——综合系数，本工程取淤泥质土系数值1

　　pe—土仓的压力(kpa)，pe=150kpa

　　BC=管外径(m)，取2.238m

　　R—综合摩擦阻力(kpa)，本工程取淤泥质土值2：

　　S—管外周长(m)，=3.1415*2.238=7.03m：

　　L——推进长度(m)，本工程考虑L=400m。

　　初始顶力：FO=1.5*150*2.2382*л/4=885kN

　　管壁摩擦力：F1=2*7.03*400=5624kN

　　总推力：F=885+5624=6509 kN=651T

　　说明：以上的管壁摩擦力计算没有考虑触变泥浆减摩效果，施工是采用触变泥浆减摩，可以有效折减管壁摩阻力。

　　工具头正面泥水压力：F1=л×D2/4XP

　　其中

　　F1 N管泥水阻力(t)

　　D—顶管外径(m)

　　a—顶管泥水最大压力(t/m 2 )

　　a与土层密实度、土层含水量、地下水位状况有关。根据有关工程统计资料和本工程的分析，估算工具头正面泥水压力为50t/m 2 左右，F1=×лD2/4×P=π×2.2382/4×50=196T

　　管壁摩擦阻力：F2=S×L×f

　　其中

　　S—项管外周长(m)

　　L—最长一段顶管长度(m)

　　f—综合摩擦力系数(T/m 2 )

　　f与管道的埋设深度、土质、地下水位等因素有关。根据有关工程统计资料和本工程的分析，估算综合摩擦力系数f=1.3T/m 2 。F2=S×L×f=π2.238X60×1.0=421T

　　在考虑一次顶进距离为60—70m时，顶管总阻力为以上阻力之和：F=F1+F2≈617t

　　根据该管径钢管的要求，其不能承受的以上项力，顶力较大，需要增加中继环，顶进的后座采用4个200T的

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