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PAGE PAGE 1 顶管技术在市政排水管道施工中的应用 　　摘要:顶管技术作为一种非开挖施工方法，具有开挖量少，交通干扰小、工期短等优势，在市政管道施工中得到了广泛应用。本文对顶管技术在市政排水管道施工中的应用进行了简单的阐述，介绍了施工技术及质量控制措施，给同类工程提供参考。 　　关键词:顶管技术；顶力计算；施工技术措施；减阻；注浆 　　中图分类号：TU99文献标识码：A文章编号： 　　市政排水管道工程是城市重要基础设施，随着社会经济发展，人民生活质量提高，城市排水管网的建设也日趋完善。传统的挖槽埋管地下管线施工技术对地面交通有很大影响，因此，受到了逐渐受到限制。而顶管施工技术与传统的施工技术相比，对地面活动影响较小，施工控制严格可保证交通畅通，日常活动正常，特别是在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量，节约资金和时间，降低工程造价。因此，顶管技术在市政排水管道工程施工中得到广泛的应用。 　　1工程概述 　　上城骏园某市政排水管道工程14～15～16～出水口段，管径D=2600mm，管道总长158m，其中最长井段为55m。由于该段雨水管道设计线位距附近的已建建筑（检察院、法院）外边仅为4.5m，为保证周边建筑物及施工安全，该段雨水管道采用顶管施工。管材为钢筋混凝土钢承接口，管道类型为IIIQRG，单根长度L=3000mm，壁厚为260mm。 　　2地质情况 　　根据《岩土工程勘察报告》，该工程拟建管线场地土质自上而下依次为人工堆积层(层底标高为49.20～55.30m)：黏质粉土粉质黏土填土①层，杂填土①1层、园砾卵石填土①2层；杂色，稍密，稍湿，含砖渣、炉灰渣、碎石。人工堆积层以下为新近沉积层(层底标高为52.70～54.54m)：黏质粉土质黏土②层、细中砂②1层、砂质粉土②2层。新近沉积层以下为第四纪全新冲洪积层(层底标高为49.50～52.41m)：卵石圆砾③层、细砂③1层、卵石④1层、粉质黏土重粉质黏土④2层。 　　该工程市政管道顶部和侧壁土体主要为人工堆积层及卵石圆砾③层。 　　3顶进施工需解决的问题 　　砂石土层顶进阻力较大，需经过顶力计算，合理的选取顶进设备；土体的自稳能力较差，顶管施工时，需采取有效措施保证围岩的稳定性(防止侧壁及顶部发生坍塌)；全线需采取适当的减阻措施，保证管道的顺利顶进。 　　4施工技术措施 　　4.1顶进系统设计 　　顶管顶进单元长度应根据设计要求的井室位置、地面运输与开挖工作坑的条件、顶管需要的顶力、后背与管口可能承受的顶力等因素综合确定。该工程中每个设计井段长度均为标准长度，为了减少工作坑设置数量，以每个井段为一个顶进单元。 　　由于粗砂、砂卵土质参数基本相同，在顶力计算时取最大单元长度进行计算，确定顶力。该工程采用的单根管材质量为164.6kN，每米质量为54.87kN，最长顶进中心距55m，工作坑深约6m。 　　(1)总顶力计算 　　1)采用理论公式计算总顶力： 　　P=fγD1[2H+(2H+D1)tg2(45°-φ/2)+W/(γD1)]L+PF(1) 　　式中：P为计算的总顶力，kN；F为摩擦系数，取0.3；γ为土层平均重力密度，取20kN/m3；D1为管道外径，3.12m；H为管道覆土高度，3m；φ为内摩擦角，取40°；W为管子单位长度管体质量，54.87kN/m；PF为顶进工具迎面阻力，手工掘进为0kN；L为管道的计算顶进长度，取55m。 　　经计算，管道总顶力P＝9142.8kN。 　　采用顶进管外壁涂蜡和全程封闭注入触变泥浆措施进行减阻，按经验考虑40％减阻效果时，管道顶力P′＝9142.8×60％＝5485.7kN。 　　理论计算尚需与经验公式计算结果进行对比，以保证顶管设备、后背设置，科学、合理、可行。 　　2)按照珠三角地区经验公式计算总顶力： 　　P＝n?G?L(2) 　　由于首节管管端经常需要调整中心、高程位置，管道顶进阻力较大，在砂卵石地层条件下，按地区的顶进经验，n取3.5，L=55m，即：P＝10562kN。 　　考虑触变泥浆减阻措施效果：P′＝10562×60％＝6337.5kN。 　　该工程选用QYS320双作用液压千斤顶4台，每台推力320t，总推力12800kN，按70％使用负荷考虑，即为8960kN，可满足该工程顶管顶进推力的需要。 　　(2)顶进设备配置 　　1)顶镐选用。根据顶力计算，顶镐选用320t、行程为1.1m单级双作用活塞式千斤顶，每个工作井内设置5台顶镐(其中1台备用，顶镐布置见图1)。 　　图1顶镐布置图 　　2)护铁及顶铁。由于管径较大，顶进长度较长，护铁均选择圆形钢护铁，以确保管体安全，保护管体端面，使端面传力均匀。顶铁选用U形顶铁。 　　4.2洞口及超前土体加固措施 　　该工程管线穿