小直徑管道頂管施工技術

嚴峰

摘要：小直徑管道頂管施工指的是小于500mm直徑管道用水平鉆頂管機頂進施工。本文根據實際情況，針對小直徑頂管施工方法及要點進行了簡要分析。

關鍵詞：小直徑；頂管；施工

隨著城市建設的發展，尤其是舊城改造的加快，各類小管徑的管道埋設工程不斷增多，但傳統的開槽施工因破壞道路、影響交通、環境污染等，越來越不適應施工需要。我們經過多年實踐在用小直徑管道頂管施工工藝來敷設管道積累了一定的經驗。

1.施工特點

1.1不破壞既有道路，不影響交通；

1.2施工噪音小，排泥漿少，對環境影響小，文明、安全施工程度高；

1.3可實現曲線埋設、可穿越障礙物等，施工精度高，技術先進；

1.4速度快；

1.5綜合施工成本低。

2.適用范圍

主要用于口徑較小的下水管道、煤氣、電纜、通訊的管道敷設施工。

3.工藝原理

通過小口徑頂管機進行鉆孔、擴孔、灌注泥漿減阻、擴孔至設計管徑時進行拉管、拉管至設計長度時完成了頂管任務。見圖3-1、圖3-2、圖3-3。

圖3-1 頂管第一階段：工作井、接收井施工、鉆機安裝

圖3-2 頂管第二階段：鉆孔、擴孔

圖3-3 頂管第三階段：熱熔焊接、拉管

4.施工工藝流程及操作要點

4.1 總體施工流程

測量放線→工作井、接收井施工→頂管設備安裝→導向鉆孔→預擴孔至1/2D→擴孔至2/3D→擴孔至D→拉管→施工下一根管→依次施工其它管→頂管設備拆除→管頭處理→檢查井或電纜溝施工

4.2主要操作要點

4.2.1施工資料準備

（1）工程施工前應由設計單位進行設計交底，當施工單位發現施工圖有錯誤時，應及時向設計單位提出變更設計的要求。

（2）工程施工前應掌握管道頂進沿線的下列情況和資料：

a現場地形、地貌、建筑物、各種管線和其他設施的情況；

b工程地質和水文地質資料、氣象資料；

c工程用地、交通運輸及排水條件，施工供水、供電條件；

d工程材料、施工機械供應條件；

e工程特點和現場條件的其他情況和資料。

（3）結合工程施工前應編制施工組織設計。

（4）施工測量應符合下列規定：

a施工前，請建設單位組織有關單位向施工單位進行現場交樁；

b臨時水準點和管道軸線控制樁的設置應便于觀測且必須牢固，并采用保護措施。

c臨時水準點、管道軸線控制樁、高程樁，應經過復核方可使用，并應經常校核。

d已建管道、構筑物等與本工程銜接的平面位置和高程，開工前應校測。

4.2.2 工作井與接收井制作

工作井開挖時（沉井除外）應按施工設計規定及時支護，可采用與墻體連接的鋼筋混凝土圈粱和支撐梁的方法支護，也可采用鋼管支撐法支護。工作井、接收井采用分層開挖、分層支撐的方法施工，隨挖隨擊使整個支撐體系隨人工挖土而下沉。見圖4.2-1、圖4.2-2。

圖4.2-1 工作井示意圖

圖4.2-2 接收井示意圖

4.2.3 頂管前施工準備

（1）鉆孔前可以測出地下管線的位置、深度。

（2）結合現場工作井的實際管線位置，精確設計出穿越管線的軌跡。

（3）導孔阻力計算。

（4）擴孔孔徑分級。

（5）拉管壓力控制值估算。

4.2.4 泥漿配比

（1）在砂層、礫石、卵石以及破碎帶地層中鉆進時

在砂層、礫石、卵石以及破碎帶地層中鉆進，成孔的難度很大，其泥漿可用膨潤土拌制。配比見表4-1，泥漿質量控制見表4-2

（2）在粘土層鉆進時泥漿控制

4.2.5 導孔施工方法

（1）導向鉆頭從預定的入土點和入土角鉆入土層

（2）操作人員根據地表手持式導向儀接收到鉆頭內探頭發射的信號，判斷鉆頭的位置和鉆孔軌跡

（3）與設計軌跡相比較，如果出現偏差，隨時進行調整，做到每2 米測出一個數值，確保鉆頭沿設計軌跡前進。

（4）第一次鉆進時，一定要鉆進順暢，入土和出土角度要滿足管道的轉彎半徑要求。同時，要灌注泥漿，讓所鉆孔道形成穩固的通道，不塌孔。

（5）鉆進時一定按設計軸線鉆進，遇障礙物（如孤石時）需繞線時，以不影響下一次鉆進及拖管施工為準，直接繞過障礙物。

4.2.6 擴孔施工方法

導向孔施工完畢后，換上擴孔鉆頭，將鉆孔分級擴大到鋪管要求的口徑。一般情況下，使用小型鉆機時，直經大于200 毫米時，就要進行予擴孔，使用大型鉆機時，當產品管線直徑大于Dn350mm 時，就需進行預擴孔，預擴孔的直徑和次數，視具體的鉆機型號和地質情況而定。一般可按1/2D、2/3D、D 分級擴孔。

4.2.7 拉管施工方法

（1）拉管前準備工作

a將Φ200PE 管與擴孔鉆頭通過分動器連接好；

b在安裝拉管頭時，應事先把封水堵裝入管內；

c全部設備經過檢查并經過試運轉；

d管道焊接完畢，焊口檢驗合格。

（2）拉管過程控制

a在拉管時，應注意觀察回拖壓力表，用ZT—10 管鉆機，一般不超過15Mpa。

b管道入土前期，拖拉速度適度放慢，防止管道損壞孔道。

c管道拖進過程中，漿液量放到最大，讓管道順利通過孔道。