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长输管道顶管穿越公路施工技术实践要点解析仲华惟

发布时间：2021-11-09T06:59:05.598Z来源：基层建设2021年第24期作者：仲华惟

[导读]近年来有大量的油气长输管线开工建设，油气长输管道不可避免会与公路、铁路、建筑物等交叉。顶管施工是常见的一种交叉穿越

方式

临沂市公路事业发展中心山东临沂276037

摘要：近年来有大量的油气长输管线开工建设，油气长输管道不可避免会与公路、铁路、建筑物等交叉。顶管施工是常见的一种交叉

穿越方式。笔者结合多年工作实际，对长输管道顶管施工穿越公路应用过程有深入的了解，在阐述顶管施工技术原理以及特点的同时，对

该技术的施工过程及对公路路基稳定防护进行详细分析。

关键词：长输管道；顶管穿越；技术实践；要点分析

引言

在长输管道穿越项目实施中，顶管施工技术具备非开挖施工、技术成熟、套管与路基相融合等特点得到了广泛的运用。通过对该技术

实践过程进行论述，总结出行之有效的技术控制要点对长输管道穿越项目开展、保持公路路基稳定有积极作用。

1.顶管施工技术论述

顶管是技术以非开挖方式穿越公路、地面建筑以及铁道等。顶管施工主要是地下掘进后将套管顶进，通过注浆使套管与土体形成稳定

的支撑结构，然后在套管中敷设管道，实现非开挖敷设地下管线施工。

2.顶管施工技术实践要点及技术控制

2.1穿越点的选择

根据勘察单位提供的水文、地质报告等，选择公路线性顺直、地势相对平坦、地质条件良好、公路路基较高的路段穿越，应规避匝

道、路线交叉口、桥梁等。长输油气管线与公路夹角宜大于60°，极限交叉角度应大于30°。施工前应全面了解穿越点附近地下管线资料并

做规避。

2.2顶管工作坑的施工

基坑深度与套管埋深相匹配，油气管道距离公路路面及边沟底部应有足够的安全距离。最小埋深应一般不小于1.5倍管径且应在边沟沟

底以下1米。

顶管穿越公路施工的始发井和接收井应距离公路一定的安全距离，其间距（套管估算长度）一般是从公路用地界双侧向外预留规划公

路加宽空间，然后每侧再外延3米以上。工作井以矩形工作坑最为常见，工作坑一般要预留足够的空间，长度保证掘进机具、顶进设备和套

管管节接续作业需要并增加必要的预留空间。一般采用打拉森钢板桩支撑、人工配合挖掘机开挖基坑。开挖至设计底高程后做垫层，垫层

采用中粗砂或碎石回填，分层振捣密实，垫层表面应保持平整；然后进行混凝土封浇筑，混凝土强度可采用C20及以上。计算顶管总顶力、

后背承载力，浇筑足够稳定的混凝土后靠背墙。在工作坑后部采用方木、钢板组装成座，工作坑后靠背与钢板之间用砂填充密实。顶管导

轨安装，按测量放样的顶管设计轴线吊入坑下就位焊接。顶管机吊装就位，千斤顶固定在支架上，位置与油气管道中轴线对称。

2.3掘进方式及套管的选择

掘进方式可采用人工掘进式顶管、机械顶管、小型盾构等施工方案。当有地下水、土质坚硬或套管直径小于1.0米时，一般不采用人工

掘进方式。实践中考虑成本和施工工期，首选泥水平衡（土压平衡）顶管机施工。

因油气管线穿越工程的保护套管建成后即成为公路路基的组成部分，承受公路自重和汽车荷载的作用，应满足公路桥涵设计承载力和

耐久性要求。一般建议参照GB11836-2009《混凝土和钢筋混凝土排水管》和JC/T640-2010《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》中钢筋混凝

土Ⅲ级管标准采购或预制套管，能满足绝大部分穿越国省道工况的荷载要求。

2.4掘进作业

（1）采用人工掘进时，应严格采用“先顶进、后开挖”的施工工艺，控制开挖、顶进速度，防止因超挖出现坍孔等施工事故。同时，严

禁爆破施工以免破坏路基土体稳定性。严格按顺序开挖，当工具管接触或切入土层后，自上而下分层开挖，工具管迎面的超挖量应根据土

质确定：当正常的顶进时，管下部1350范围内不得超挖，管上部225°超挖量不得大于管外皮1.5cm；如遇重要构筑物或其他管道，一律不许

超挖顶。

（2）采用机械掘进时，机头就位后，操作人员应先接通机头刀盘电影然后接通进泥泵和排泥泵，在泥浆循环正常后开通机头顶进电

源、开动顶进油泵，推动机头前行。在掘进顶进中应加强对施工参数监控，一旦发现土体不稳定、波动较大或顶进千斤顶压力突然增大、

降低等情况，应立即停止推进并查明原因。合理控制顶进速度，每日顶进量；挖土、运土计量；

2.5顶管施工及推进顶力控制

在顶管施工应测量顶力大小及顶镐的冲程；倾斜、高程差、顶管轴心的确切位置与设计轴线的偏差；管线的沉降曲线等关键指标。下

管时应检验管顶是否平直，采取边围