1.概述
顶管法施工是继盾构法施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工基本原理见图1-9.
图1-9 顶管施工原理
1-工具管；2-管道；3-主顶油缸；4-接收井；5-工作井
顶管法施工是先在工作井内设置支座和安装主千斤顶，所需铺设的管道紧跟在工具管后，在主千斤顶推力的作用下工具管向土层内掘进，掘出的泥土由土泵或螺旋输送机排出或以泥浆的形式通过泥浆泵经管道排出。顶管施工时是边顶进，边开挖地层，边将管段接长，直至到达接收井。当顶进距离过长、顶进时阻力过大，可在适当位置布置中继站(亦称中继间)，借助中继间中设置的中继千斤顶加大顶推力。顶管施工法就是借助于主千斤顶及中继间千斤顶的推力，把工具管从工作井内穿过土层一直顶推到接收井内吊起，与此同时，也就把紧随工具管后的管道铺设在两井之间的一种非开挖的铺设地下管道的施工方法。
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700～2 600mm，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。
2.顶管法施工的分类
目前顶管法施工可分为对顶法、对拉法、顶拉法、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，可按照地下工程项目的特点、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，采取不同的顶管施工方法。
3.顶管法施工准备工作
(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，其中必须制定有针对性、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、职责，责任落实到具体人员。
(5)对采用的钢筋混凝土管、钢管、其他辅助材料均须合格。
(6)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。
(7)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。
(8)在顶进千斤顶安装时必须符合有关规定、规程要求，尤其是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。
(9)对开挖工作坑的所有作业人员都应严格执行施工管理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。
4.顶管法施工应注意的安全事项
(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，注意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壁，应严格执行有关安全技术规程；工作坑四周或坑底必须要有排水设备及措施；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，严禁在把杆回转半径内停留；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，以防止管子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规程要求，尤其应待工具管就位(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。长距离顶进过程中，应加强通风。
(9)当吸泥莲蓬头堵塞、水力机械失效等原因，需要打开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一般应采用低压电，每班顶管前电工要仔细检查多种线路是否正常，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、防暴、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。
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