特大管径长距离机械顶管施工技术分析

特大管径长距离机械顶管施工技术分析

易代红

长沙市公路桥梁建设有限责任公司，湖南 长沙 410000

摘要：管线工程是城市建设中不可缺少的一部分，为提高空间利用效率，越来越多的管道选择地下施工。本文就特大管径长距离机械顶管施工技术进行分析，简单阐述顶管施工的优势，并对特大管径长距离顶管施工技术特点和工程技术原理进行研究，结合其施工技术流程进行合理分析，旨在为相关的工程建设提供几点参考。

关键词：特大管径；长距离；机械顶管施工技术

引言：顶管技术在现代化管道施工中的使用越发普遍，通过顶管的方式，能够避免土地挖掘施工，提高整体工程建设的效率。特大管径顶管长距离施工的难度相对较大，在进行施工过程中，需要克服阻力和环境等方面的影响，相关施工人员应加强对顶管施工技术的深度研究，使管道施工更加顺利，进一步促进管道施工技术的发展。

1顶管施工技术概述

顶管施工是一种通过不开挖地面或少开挖的施工方式实现管道埋设的技术，在顶管顶进施工的过程中，需要借助顶进设备产生的顶力，通过克服管道与土壤之间摩擦达到预定位置，在施工过程中，按照顺序进行管道的推进和移动，最终完成顶管施工。顶管施工的主要优点在于非开挖地表，同时能够利用相关技术对地下顶进管道进行方向调整，实现合理纠偏，避免对其他管道和建筑物产生破坏和影响，强化对成本的控制和管理。

2特大管径长距离顶管施工技术特点及原理

2.1技术原理及特点

特大管径长距离顶管施工的原理基本与常规顶管施工技术相似，但其中存在一定的差异。特大管径长距离顶管施工过程中，需要挖掘工作井和中继间，在施工过程中，不断地在管道外层注射触变泥浆，降低外界土层的摩擦力，使管道顺利顶进。在顶进过程中进行观察和纠偏，同时根据阻力情况，对中继间工作进行调整，完成出土和输渣，直到管道顶进结束。

在特大管径长距离顶管施工的过程中，具有一定特点，首先，首个中继间应放置在掘进机后，为顶管提供相应的助力，使顶管运行效果得到提升。其次，在施工过程中，使用柔性密封，使管道的抗渗漏效果得到提升，柔性密封的方式使管道纠偏效果更加良好。最后，注浆过程中，使用触变泥浆，能够使管道外围的土层转化为泥浆，降低顶管顶进压力，使施工效果得到提升。

2.2制约因素

特大管径长距离顶管施工过程中，受到管道自身和环境等方面的影响，对管道的施工产生了一定的制约因素^[1]。特大管径一般是指管道内径在3000mm以上的管道，在施工过程中，不同土层的密度和承载力不同，导致施工过程中可能受到一定的不良影响。在顶进施工过程中，管径越大，其在顶进过程中，遇到的阻力和摩擦力越大，需要的顶进力度也越大，同时顶管纠偏的难度也较大。而管道在不同土层中受力不同，容易出现方向偏差，一旦发生轴线偏差，必然会对整体工程产生不良影响。因此在实际的施工过程中，应通过精准的指引和计算，明确前进的方向，及时进行纠偏。在顶管出洞的过程中难度较大，不仅容易出现轴线偏差，同时容易存在受力不均匀的情况，对地层稳定性和设备造成破坏，影响整体施工质量。

相关施工人员应结合制约因素进行研究和分析，找到解决制约因素的方式，提高顶管施工的质量。为降低阻力影响，可以尝试通过注浆技术实现减阻。在施工时，在顶进管道外层加注触变泥浆，通过泥浆润滑，降低阻力和摩擦力的影响，提高移动顶进效果。为提高顶管纠偏效果，一方面应加强对顶管运行状态的观察，在发生方向偏移时尽早调整，保持定位走向符合要求，降低纠偏量；另一方面，增加探测的频率，不同土层质量承压效果不同，在土层变化时可能产生方向偏差，通过增加探测频率，及时发现土层变化情况，在变化时及时调整方向，保障前进方向与轴线相同，从而提高整体的方向控制效果。

3顶管施工技术流程分析

为使特大管径长距离顶管施工效果得到提升，应按照标准化施工技术流程进行。在进行施工准备的过程中，应对施工环境进行勘察，并按照施工图纸进行放样，在相应位置做好标记，挖掘工作井^[2]。工作井挖掘过程中应在四周安装防护栏，并对其施工位置和施工轴线等进行检查，确保工作井符合标准。在工作井安装水电管线，并做好相应的防护措施，并挖掘泥浆池。

在安装设备的过程中，应按照标准方式进行安装和连接。在安装泥水搅拌机时，应与高压泵进行连接，以便向搅拌机中送入清水，提高搅拌效果。在安装后靠背和千斤顶时，为提高后靠背的抗压能力，应使用钢支撑混凝土结构进行施工填实，避免靠背受千斤顶影响发生坍塌。千斤顶负责提供动力，因此应保证其中心位置与轴线重合，使顶管保持均匀推力。在安装过程中，使用吊装的方式，将其进行固定，提高整体的运行效果。

掘进机进洞施工顶进时，应加强对入洞和出洞过程加以重视，为避免特大管径对洞口产生加大破坏，可以使用搅拌桩对洞口进行加固，提高施工安全。进洞时应关注出土量和接收导轨，确保正常进洞。出洞时控制刀盘扭矩，实现顺利出洞。在进行施工过程中，应将管道方向与中心轴重合，将偏差误差控制在2mm以内，确保顶进过程符合要求。在顶进时应根据管道的尺寸设计连接结构，使用柔性连接方式，提高管道之间的连接和防水效果，提高施工顶进效果。

在管道顶进施工时，应按照顺序进行施工，首先进行电源控制，其次开启注油泵，启动刀盘等设备，使千斤顶与泥浆输送设备达到平衡状态。在顶进过程中对设备和环境状态进行观察，及时进行纠偏调整。最后，停止设备运行后关闭电源。

结论：综上所述，在对特大管径进行长距离顶管施工的过程中，应加强对设备的管理，提高对工程顶进纠偏以及长距离施工顶进的重视和管理，做好相应的施工准备工作，并对顶进工程进行分析和控制，优化工程建设质量。

参考文献：

[1]周飞.大管径长距离顶管施工技术在市政供热管网工程中的应用[J].幸福生活指南,2020(45):1.

[2]霍九坤.大直径顶管浅埋穿越既有城市快速路地表沉降控制措施[J].工程建设(重庆),2020,3(6):5.