小直径管道顶管施工技术

严峰

摘要：小直径管道顶管施工指的是小于500mm直径管道用水平钻顶管机顶进施工。本文根据实际情况，针对小直径顶管施工方法及要点进行了简要分析。

关键词：小直径；顶管；施工

随着城市建设的发展，尤其是旧城改造的加快，各类小管径的管道埋设工程不断增多，但传统的开槽施工因破坏道路、影响交通、环境污染等，越来越不适应施工需要。我们经过多年实践在用小直径管道顶管施工工艺来敷设管道积累了一定的经验。

1.施工特点

1.1不破坏既有道路，不影响交通；

1.2施工噪音小，排泥浆少，对环境影响小，文明、安全施工程度高；

1.3可实现曲线埋设、可穿越障碍物等，施工精度高，技术先进；

1.4速度快；

1.5综合施工成本低。

2.适用范围

主要用于口径较小的下水管道、煤气、电缆、通讯的管道敷设施工。

3.工艺原理

通过小口径顶管机进行钻孔、扩孔、灌注泥浆减阻、扩孔至设计管径时进行拉管、拉管至设计长度时完成了顶管任务。见图3-1、图3-2、图3-3。

图3-1 顶管第一阶段：工作井、接收井施工、钻机安装

图3-2 顶管第二阶段：钻孔、扩孔

图3-3 顶管第三阶段：热熔焊接、拉管

4.施工工艺流程及操作要点

4.1 总体施工流程

测量放线→工作井、接收井施工→顶管设备安装→导向钻孔→预扩孔至1/2D→扩孔至2/3D→扩孔至D→拉管→施工下一根管→依次施工其它管→顶管设备拆除→管头处理→检查井或电缆沟施工

4.2主要操作要点

4.2.1施工资料准备

（1）工程施工前应由设计单位进行设计交底，当施工单位发现施工图有错误时，应及时向设计单位提出变更设计的要求。

（2）工程施工前应掌握管道顶进沿线的下列情况和资料：

a现场地形、地貌、建筑物、各种管线和其他设施的情况；

b工程地质和水文地质资料、气象资料；

c工程用地、交通运输及排水条件，施工供水、供电条件；

d工程材料、施工机械供应条件；

e工程特点和现场条件的其他情况和资料。

（3）结合工程施工前应编制施工组织设计。

（4）施工测量应符合下列规定：

a施工前，请建设单位组织有关单位向施工单位进行现场交桩；

b临时水准点和管道轴线控制桩的设置应便于观测且必须牢固，并采用保护措施。

c临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩，應经过复核方可使用，并应经常校核。

d已建管道、构筑物等与本工程衔接的平面位置和高程，开工前应校测。

4.2.2 工作井与接收井制作

工作井开挖时（沉井除外）应按施工设计规定及时支护，可采用与墙体连接的钢筋混凝土圈粱和支撑梁的方法支护，也可采用钢管支撑法支护。工作井、接收井采用分层开挖、分层支撑的方法施工，随挖随击使整个支撑体系随人工挖土而下沉。见图4.2-1、图4.2-2。

图4.2-1 工作井示意图

图4.2-2 接收井示意图

4.2.3 顶管前施工准备

（1）钻孔前可以测出地下管线的位置、深度。

（2）结合现场工作井的实际管线位置，精确设计出穿越管线的轨迹。

（3）导孔阻力计算。

（4）扩孔孔径分级。

（5）拉管压力控制值估算。

4.2.4 泥浆配比

（1）在砂层、砾石、卵石以及破碎带地层中钻进时

在砂层、砾石、卵石以及破碎带地层中钻进，成孔的难度很大，其泥浆可用膨润土拌制。配比见表4-1，泥浆质量控制见表4-2

（2）在粘土层钻进时泥浆控制

4.2.5 导孔施工方法

（1）导向钻头从预定的入土点和入土角钻入土层

（2）操作人员根据地表手持式导向仪接收到钻头内探头发射的信号，判断钻头的位置和钻孔轨迹

（3）与设计轨迹相比较，如果出现偏差，随时进行调整，做到每2 米测出一个数值，确保钻头沿设计轨迹前进。

（4）第一次钻进时，一定要钻进顺畅，入土和出土角度要满足管道的转弯半径要求。同时，要灌注泥浆，让所钻孔道形成稳固的通道，不塌孔。

（5）钻进时一定按设计轴线钻进，遇障碍物（如孤石时）需绕线时，以不影响下一次钻进及拖管施工为准，直接绕过障碍物。

4.2.6 扩孔施工方法

导向孔施工完毕后，换上扩孔钻头，将钻孔分级扩大到铺管要求的口径。一般情况下，使用小型钻机时，直经大于200 毫米时，就要进行予扩孔，使用大型钻机时，当产品管线直径大于Dn350mm 时，就需进行预扩孔，预扩孔的直径和次数，视具体的钻机型号和地质情况而定。一般可按1/2D、2/3D、D 分级扩孔。

4.2.7 拉管施工方法

（1）拉管前准备工作

a将Φ200PE 管与扩孔钻头通过分动器连接好；

b在安装拉管头时，应事先把封水堵装入管内；

c全部设备经过检查并经过试运转；

d管道焊接完毕，焊口检验合格。

（2）拉管过程控制

a在拉管时，应注意观察回拖压力表，用ZT—10 管钻机，一般不超过15Mpa。

b管道入土前期，拖拉速度适度放慢，防止管道损坏孔道。

c管道拖进过程中，浆液量放到最大，让管道顺利通过孔道。