手掘式頂管在城市排水管網改造工程中的應用

周君波，黃 超

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 都江堰，611830)

1 概述

1.1 工程概況

遂寧市西寧片區城市生活污水處理廠配套管網改造工程，根據施工圖設計，2號路(南廣路)部分管段因埋深較深，而管側道路有通行要求且因有高壓線路無法遷改，不能放坡明挖，因此，采用頂管法施工，管道材料為Ⅲ級鋼筋混凝土鋼承插管(F型)。

W37-W36-W35段管徑為DN1000，管頂埋深8.7m～9.6m。W36設置為工作井，井深10.01m，內徑6m；W35和W37設置為接收井，井深分別為9.96m和10.81m，內徑4m；W36分別向W35和W37頂進，頂進長度均為28m。平面布置和縱剖面見圖1和圖2。

圖1 管段平面布置

圖2 管段縱剖面

1.2 工程水文地質

場地2號路管線區域距W35接收井約15m處存在一處溪流，流向總體呈西南-北東向，溝寬約20m，枯水期水深0.3m～0.4m，溝底可見卵石，沖刷深度一般0.5m～1.5m，平時水量一般較小，雨季時有所增大；其余地段未見常流水地表徑流發育，場地一般不會受洪水淹沒。

圖3 頂管段地質剖面

2 施工工藝流程與施工參數

2.1 施工工藝流程

施工工藝流程如圖4所示。

圖4 頂管施工工藝流程

2.2 頂管頂力計算

頂進阻力計算：Fp=πD0Lfk+NF

式中：Fp——頂進阻力(kN)；

NF——頂管機的迎面阻力(kN)，工程實際為人工挖掘式，NF=π(Dg-t)tR；

D0——管道的外徑(m)，D0=1.2m；

L——設計頂管長度(m)，取最大頂進長度28m；

fk——管道外壁與土的單位面積平均摩阻力(kN/m2)，取最大值6.5kN/m2；

Dg——頂管機外徑(mm)，取1.2m；

t——刃口厚度(m)，取0.01m；

R——擠壓阻力(kN/m2)，根據《給水排水工程頂管技術規程》[1]選取500kN/m2。

則頂進阻力為：Fp=πD0Lfk+NF=3.14×1.2×28×6.5+3.14×(1.2-0.01)×0.01×500=704.37kN

2.3 其他參數

(1)鋼筋混凝土鋼承插單節管長2m、公稱內徑1000mm。

(2)液壓油泵：壓力30MPa，電機功率18kW。

(3)提升系統提升能力：2t。

3 施工布置

3.1 渣土及材料吊裝

鋼筋混凝土管、頂進設備、渣土和其他材料均采用門架提升系統起吊，小反挖采用8t汽車吊吊放。……