水利建设顶管施工技术研究的论文[共5篇]

第一篇：水利建设顶管施工技术研究的论文

随着我国科学技术的不断发展，我国许多的中小型水库需要进行技术革新以及工程加固维修，这些水库大多都建筑于50多年前，以当时的技术水平来说，水库的建立大多都是边勘测、边设计、边施工的建筑过程，所以水库的建筑质量不高，存在很大的安全隐患，在运行中更需要解决很多的问题，尤其是土坝的输水涵管部位若出现裂缝现象，将会给大坝的安全带来极大影响。为此必须要对其进行加固。但是由于输水涵管的内径一般都小于0.5m，采取常规方法无法进行维修。在此情况下，顶管施工技术就显现出其不可比拟的应用优势。顶管技术则是地下管道铺设施工中的一项新的施工方法，其能够在不破坏体表的情况下进行地下管道的铺设工作，不破坏体表也就意味着对自然环境的保护，因此，它的优越性受到了越来越多人的关注和广发应用。随着建设进程的加快，顶管技术在我国的地下管线施工和建设过程中起到了非常重要的作用。在水利建设工程领域也发挥了积极作用。现本文就顶管技术在水利建设工程中的应用问题进行探析。

一、顶管施工技术概述

顶管施工技术起源于美国，是一种得到广泛应用的建筑技术，它对于公路、铁路、水迹等领域的建设有着不可忽视的作用，我国引进顶管施工技术也有30多年的历史，目前我国的顶管施工技术已经处于国际领先的水平。在水利建设工程中所采用的顶管施工方法主要是在指，在大坝的侧面先建设一定的顶管施工工作坑，然后确定管道顶进的高程，利用千斤顶把管道逐渐顶进坝体中，完成输水涵管的加固维修的工作。顶管技术之所以得到广泛应用，因为它在施工的过程中，将施工面转入地下，完全不影响地面活动，同时也减少了对交通秩序的干扰，不需要开凿路面，减少了破路的费用，穿越铁路建筑物的时候不需要进行拆迁，不影响正常的通航秩序，施工周期短，没有较高的工作成本，覆土深度大的情况下比开槽埋管经济。在施工运作的过程中产生的噪声小，不影响环境，不需要像深埋管处理程序一样，先要进行地基处理，可以在承载力较小的土层中进行操作。同时还适于非岩性土层，但是岩石层、含水层施工难度大。

二、前期准备

在实施顶管施工技术之前，首先要做好一定的准备工作。一般需要先根据施工方案和设计要求在指定的地点开挖顶管施工工作坑。这是顶管施工作业的前提条件。为了增强工作坑的抗压强度，建议在底部浇筑混凝土，并使底座和后座形成一个整体，这样不但能够增大摩擦力，还能够减小后座所占的面积。另外，顶管施工中需要逐渐挪动管道，为了使其得以顺利顶进，建议在底座处安装两根工字钢作为管道的顶进的导轨。另外，在工作坑内还还设置一定的集水坑，为了充分利用土地资源，还可以将集水坑和工作槽共用，这样也便于底部钢管的焊接。另外，之所以要在工作坑内浇筑混凝土底座，主要是为了能够管道顶进施工中为千斤顶做支撑，为此底座的刚度必须要满足设计要求，并且要求底座在承受较大的压力后不会出现变形现象。当基础施工设施准备完毕后，就可以安装测量架，以便于通过测量来确定涵管顶进的方向与高程。为了避免测量架晃动而影响到测量结果，应该将测量架固定在地基中。

三、施工工艺

（1）涵管就位。制作好的涵管经检测合格后，运至工作坑附近，将管段推至工作坑导轨上就位，顶进一节后，再吊装另一节，循环作业。

（2）顶进。管段就位后，在后座前安放一块钢板作为支承钱治国板，然后顺次安放千斤顶、顶梁和横梁，开始将管段逐渐顶进。

（3）挖弃土。涵管顶进2~3m后，撤除横梁和一节顶梁，人工进管挖出弃土，运至管外。

（4）测量。人工挖土至管端后，应测量管端中心线位置和管底高程。在测量架上安置全站仪，测量涵管顶进偏斜的误差，然后测量管端底部高程与设计高程差，当偏斜误差大于15mm时，应进行纠正。

（5）再顶进。消除误差后继续向前顶进，直至涵管外端处于工作槽中间部位，然后撤掉横梁和顶梁，安装另一节管段，对齐位置后继续顶进，直至全部管段顶完。

四、施工注意事项

（1）后座和导轨施工中，应特别注意后座的千斤顶支承墙面与涵管中心线要严格垂直，才能保证涵管的顺直推进。

（2）顶管施工时，由于千斤顶加力不均匀、力点偏移，使顶进的涵管中心线与设计涵管中心线不可能完全一致，因此，及时消除偏斜误差是顶管施工技术的一项重要工序。

（3）涵管顶进过程中，应随时观察后座有无变形、位移、裂缝等，发现不妥要及时处理，确保安全。

（4）顶进、安放管段和其他施工机具时，要避免碰撞测量座架，以免测量不准。

（5）为使涵管外壁与大坝土体之间结合密实，防止出现沿涵管外壁纵向集中渗流，在施工完毕后，通过预留灌浆孔充填灌浆。

五、顶管法的应用优势分析

在以往的水利工程涵管维修中，一般多采用开挖重建法。这种方法是将大坝挖开再重新修建的方法，采用开挖重建的方式会使坝体存在着非常大的安全隐患，而且治理程度并不高，土坝的使用已经经过了几十年的历程，它的土体基本已经固结了，新的回填土体与原有的坝体之间会出现不均匀的沉降，并且造成裂缝，严重的威胁土坝安全，开挖重建的方式进行的水利建设，费时费力，不仅工作量大，而且增加了工程预算。这样的施工方式还必须注意季节性的问题，在雨天等恶劣天气，施工的进度会变慢，甚至停止施工。而顶管法施工的方式，是机械化的方式，不仅不需要破坝，而且其操作工艺非常简单，施工方便不会受到天气情况的影响，对周围的建筑物不会产生破坏，对原坝体不产生整体扰动，施工速度快、效果好。但在硬土地断或者埋设深度小的地段，则挖重建的费用小于顶管法的消耗。

六、结束语

在水利工程建设中，顶管技术不仅在施工上提供了极大的方便，而且降低了材料的使用量、不产生噪音、不影响周围环境，对人们的生产生活提供了极大的方便，这是一项非常符合中国可持续发展战略的执行标准。

第二篇：顶管施工设备

顶管施工设备

构成——顶进设备、掘进机（工具管）、中继环、工程管、排土设备等五部分组成。

1、顶进设备

主顶进系统——主油缸：2～8只，行程1～1.5m，顶力300～1000t/只;单只千斤顶顶力不能过大：千斤顶、管段、后座材料。主油泵：32-45-50MPa;操纵台、高压油管。顶铁：弥补油缸行程不足，厚度﹤油缸行程 导轨：顶管导向

中继间——中继油缸、中继油泵或主油泵。

2、掘进机

按挖土方式和平衡土体方式不同分为：

手工挖土掘进机、挤压掘进机、气压平衡掘进机、泥水平衡掘进机、土压平衡掘进机。

工具管——无刀盘的泥水平衡顶管机又称为工具管，是顶管关键设备，安装在管道最前端，外形与管道相似，结构为为三段双铰管。

作用：破土、定向、纠偏、防止塌方、出泥等功能。组成：冲泥仓（前）、操作室（中）、控制室（后）设水平铰链和上下纠偏油缸，调上下方向（即坡度）； 设垂直铰链和水平纠偏油缸，调左右方向（水平曲线）。泥浆环 控制室 左右调节油缸 上下调节油缸 操作室 吸泥管 冲泥仓 栅 格 工具管结构

3、中继环 顶管阻力 正面——不变

侧面摩擦力——随顶进距离增大

显然，将长距离顶管分成若干段，在段与段之间设置中继环，接力顶进设备可使后续段只克服顶进管段侧面摩擦力即可。

按自前至后顺序开动中继环油缸，顶进管道可实现长距离顶进。中继环——在中继环成环形布置若干中继油缸，油缸行程200mm。中继环油缸工作时，后面的管段成了后座，将前面相邻管段推向前方，分段克服侧面摩擦力。

4、工程管 管道主体一般为圆形，直径多为1.5～3m。长度2-4m。国内 管道材料类型

钢筋砼管：C50以上，应用最多，用于短距下水道中； 钢 管：列应用第二位，用于自来水、煤气、天然气等长距离顶管；

钢管、钢筋砼复合管：外钢内砼，用于超长距顶进； 钢管、塑料复合管：外钢内塑，用于强酸性液体 及高纯水输送。

5、排土设备

人工出土——人工挖土时。螺旋输送机——土压平衡顶管机。

吸泥排泥设备——泥水平衡、泥水加气平衡顶管机。

第三篇：顶管施工合同

施工合同

甲方：（以下简称甲方）乙方：（以下简称乙方）甲方根据电信工程施工需要，经与乙方充分协商，乙方愿承担甲方顶管工程的施工任务，达成合同条款如下：

一、工程名称：方元公司丈八一路、唐延路电信过路顶管工程

二、分包工程单价：

顶D1800砼管每延长米由乙方开挖）。

三、工程结算：

每个工作坑开始顶管时，甲方应付给乙方每坑壹万元生活费。按月进度付款。甲方必须每月付清当月所完成工程量的90%工程款，完成一个坑清一个坑的工程款。综合单价以外部分根据实际发生量予以结算。工程完工后一次付清剩余总工程款的10%工程款。

四、安全生产：

1、乙方必须贯彻有关安全施工的规章制度，严格遵守安全操作规程，对员工进行安全教育，做好防范工作。

2、乙方应自觉接受安全检查，对查出的问题及时改正。

3、生产所需要的劳保用品由乙方自行解决

五、双方的责任：

合同签订后，不经双方协商同意，任何一方不得随意变更或解除。如乙方不经甲方同意，单方解除合同时，应由乙方赔偿甲方因影响施工计划而造成的经济损失。如甲方单方面解除合同应赔偿乙方因此而造成的经济损失。

甲方所拥有的权利：

1、每天对乙方进行技术、安全措施检查、作好记录，并双方签字。

2、对工程质量和安全进行检查和监督。

3、提供文明施工所需物资和设施，乙方按甲方要求进行实施。

4、按协议及时支付工程款。

5、负责现场水、电、拆迁、地方关系协调等工作，如协调不到位，停工待料、一切机械、人工费由甲方承担。

6、根据工程进度确保所需材料。

乙方所拥有的权利：

1、乙方根据施工计划安排，按甲方要求及时组织人员进场，在甲方要求期限内乙方人员不能到场，而造成甲方进度缓慢的，甲方有权解除合同或另行组织施工队伍。

2、做到安全施工、文明施工。对甲方提供的材料负有监督责任。

3、乙方按文明施工、创卫工作方面要求，保证施工现场整洁、民工宿舍达标。

4、乙方保证将甲方支付的工程款，首先按月用于支付劳务人员的费用，甲方有权监督乙方。

六、附则：

1、本合同发生纠纷时，当事人双方协商解决。

2、本合同一式二份，甲乙双方各执一份。具有相同的法律效力。

3、本合同自双方盖章之日起生效。至工程全部竣工并结算完毕后失效。

甲方：乙方：

负责人：负责人：

年月日年月日

第四篇：顶管施工-2

柳州市河西干渠北支渠工程 施工单位：南宁市建筑安装工程有限责任公司编制：

审核：

审批：

建设单位：

监理单位：

设计单位： 顶管施工方案

日期：2006年5月28日

我公司承建的柳州市河西干渠北支渠工程，根据业主要求，为了减少土方开挖及拆迁工程量，设计方针对A0+000至A0+194.97作修改方案，变更为顶管施工，要求用工作井P8双向顶进施工。对此段顶管工程，工程项目部组织有关人员讨论研究，据以往多年的施工经验并结合现场条件的情况制定了以下施工方案。

一、土方开挖以及垂直运输方案

1、由于受现场条件限制，只设计有P8一个工作井，向P6方向顶进有85米，向P9方向顶进有95米，均超出规范单向允许顶进距离30米，不宜采用机械挖土，故采用人工挖土。由于该段截污工程设计为直径1000㎜IV级管，内径太小造成施工工作面太小，须定作特制的挖土锄具和运土斗车，此项工作望业主能从实际出发，给予签证补偿挖土人工费及动土人工费及垂直运输费用。（注：运距达90米已超出规范动距30米的两倍，井架运输土方产生的独运运输费用。）

2、垂直运输：为了考虑运土及吊装管道的需要，采用3.5吨卷扬机井里安装井架作垂直运输。工作井施工完毕达到设计强度后方可安装设备，井架及卷扬机按有关规范规定安装，并经公司安检部门及监理验收合格后方可使用。

二、顶管施工工艺及技术控制

1、根据计算顶管机宜用500T顶力的油压千斤顶顶管机施工，每个方向一台共两台。施工时注意两台机错开时间不得同时施工，并由专职人员操作机子。

2、顶管施工时应将地下水位降至管底下不小于0.5㎝，并采取抽排水措施，防止其他水源进入顶管管道。

3、顶管施工中，应建立地面与地下测量控制系统（注：应建立在不易破坏且方便检测使用处）。轴线测量定位采用1台J6型经纬仪进行测定，高程测定采用1台DJ3型水准仪进行测定。每挖掘50㎝检测1次，检测要求及时、同步，避免挖掘偏差。顶管施工时可根据挖掘土质情况每次顶进在0.5米～2.0米，不得大于2.0米。

4、挖掘土方时应注意管下部135°范围内不得超挖，管顶以上超挖量不得大于1.5㎝，管前超挖根据具体情况确定，并制定好安全保护措施。

5、采用钢筋混凝土管，管节未进入土层前，接口外侧应垫麻丝、油毡或木垫板，管口内侧应留有10～20㎜空隙，顶紧后两管间的孔隙宜为10～15㎜，管节入土后，管节相邻接口处安装内胀圈时，应使管节接口位于内胀圈的中部，并将内胀圈与管道之间的缝隙用水木契塞紧。

6、采用橡胶圈密封的企口防水接口时，粘结木衬垫时凹凸对应中，环向间隙应当均匀；插入前滑动面可涂润滑剂；插入时外力应均匀，安装后发现橡胶圈出现位移扭转或露出管

外，应拔出重插。

7、顶管结束后，管节接口的内侧间隙按设计规定及时处理。设计无规定时可用石棉水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封，且填塞物应抹平，不得凸入管内。

三、安全生产措施

1、项目部设专职安全员负责日常安全生产管理。

2、工作井按规范规定。搭设安全围护栏，并挂有安全警示标志牌，安装警示灯。

3、卷扬机、顶管机由特种人员持证上岗，专职操作。

4、顶管内采用直径50㎜管鼓风机同步鼓风送氧。

5、顶管内照明，采用24伏低压灯照明，每5米安装一个。

6、所有从业人员上岗前须接受安全生产教育，做好三级教育工作，严格遵守安全生产规章制度，按“十不准”要求做到文明施工安全生产。

以上施工方案由项目部编制，上报公司生产技术科、安全科审核，现呈报业主、设计、监理，恳盼提出宝贵意见，并给予批复。

广西南宁建筑安装有限责任公司

2006年5月28日

第五篇：顶管施工方案

顶管施工方案

一、工程概况：

本工程为沈阳某厂区过道顶管，管道穿越区域在厂区内西门附近。

1、预计工程量：单线穿越长度约36米，两条水泥管道，总计约72米。

2、管道规格：建议采用二级水泥顶管，内径1000mm，单管长度：2米。

3、管道用途：电缆过道套管。

4、地质概况：回填砂砾，压实。

5、施工方式：建议人工顶管。

6、预计工期：12-16天。

二、工作坑施工方案：

1、工作坑开挖设置

按着测量放线所确定的工作坑位置，采用机械开挖，机械运土至30米外集中堆放，回填时将土运至坑边后人工分成夯填。

由于顶管段场地狭小、地形受限，开挖时采用垂直开挖、钢板桩护臂。工作坑与接收井应开挖一节、护壁一节。开挖时应注意原有管线不受破坏，尽量减少对顶坑周围土的扰动。工作坑挖掘完成后应立即进行支护，设置醒目警示标志，确保人员、车辆通行安全。顶坑底部四周设置集水沟，并保持随时抽水，保证工作坑内干燥无水。

2、工作坑支护

由于工作坑较深，为确保施工安全坑壁必须进行可靠支护。根据类似工程经验，该段坑壁采用打入钢筋锚杆、挂钢筋网、浇筑20cm厚c20混凝土护壁。钢筋锚杆设置：离工作坑底部0.5米至坑顶部0.5米范围内，间距1.5米宽，1.0米高，自上而下5排，长度分别为：3.0米、3.0米、2.0米、2.0米、2.0米的直径18mm钢筋。工作坑底部浇筑20mm厚混凝土垫层。

挖土施工顺序：一次性完成一节护壁的挖土，后一次性绑扎钢筋支模板浇注混凝土，人工挖孔护壁原则上每节挖孔深度为1000mm，如果遇到流砂层可调整到500mm。

人工在井内挖土，挖孔土方人工装进吊斗，采用卷扬机吊出井内、提升到地面堆泥场后装车外运。

安装护壁模板：模板支撑要牢固，可在孔底部插入钢钎将模板固定，防止整套模板移动。

护壁混凝土浇注：护壁混凝土采用商用混凝土，用吊斗将混凝土均匀的在模板的各个方向浇注，人工用钢筋把混凝土插均匀，防止模板受机械振捣而偏移。在孔壁上预埋透水管，以缓解壁水压力。

3、垫底、集水井、爬梯施工

垫底、集水井、爬梯施工及其他技术要求，按以上顺序常规施工。

三、顶管施工方案

1、工程位置

（图）略

2、工程特点

根据业主所提供资料，顶管管顶距离地面2.5米以下，该底层为回填砂砾，结构松散极易垮落，必须采取严格的防垮塌及减阻措施。必须对原有管线做充分的调差了解，确定切实可行的施工方案，保证施工顺利完成。

3、劳动组织

组织高素质精干队伍，强有力的管理机构，采用三班不间断作业方式，作业人员约15人。选用精良的施工机械设备进场，建立健全规章制度，完善管理结构层，满足施工需要，确保按时完工。

4、施工方案

根据该工程特点，采用机械为主，人工为辅，人机互相配合进行管道顶进施工方法。首先对已经施工的工作坑进行加固、防护，防止塌方，防护处理后进行管道顶进，在管道与土层之间进行高压注浆处理，防止原底层下沉对路基破坏。

顶管主要工艺流程

施工准备——测量放线——场地平整——设置施工标志和隔离带——工作坑开挖设置——设备安装——管道顶进——管外壁压浆——机头挖掘——闭水试验。

（一）、施工准备

⑴熟悉图纸，了解顶进管道的实际长度、埋深、管道的设计要求和结构要求，掌握穿越段地质情况。因为该顶管段没有准确地勘报告，需要挖探坑取得准确资料，确保万无一失。

⑵了解穿越段地下管线及障碍物实际情况，确保安全施工。

⑶配备相关设备、材料及各种辅助设施。

⑷做好防护栏搭设，设置明显施工标志和安全警示标志，提醒过往车辆和行人安全。

⑸做好现场环境保洁措施，防止扬尘污染。

（二）场地平整

场地平整应在具备施工条件时进行，面积大小按着作业坑、临时工棚、堆土区域、材料放置等范围确定，同时考虑到吊车的摆放位置、占地面积大小、进出场道路等。

（三）设置施工标志和隔离带

⑴在工作坑处进行全封闭围栏挡护，并摆设标识、标牌。

⑵夜间应在每个警示点和隔离带处设置照明灯和警示灯，而且采用26伏的安全电压。

（四）设备安装 ⑴导轨安装

导轨设置是顶管工程的关键，要求牢固可靠，轨距、高程、流水方向必须准确。

⑵千斤顶安装

主千斤顶选用油缸，固定千斤顶支架上，支架与井底横梁连接。千斤顶着力点应与水平成45度的顶管圆周上，即与管道中心的垂线对称，其合力作用点在管道圆心上，每个千斤顶的纵坡尖与管道设计坡度一致。安装2台YET350型油缸和两台泵站联合作业。⑶操作台及下管

操作台设置在平整结实的原地面上，如原地面土层松动可采用木板铺垫。下管采用15吨以上吊车吊装就位，起吊钢丝绳采取防断措施。

（五）管道顶进

⑴接口密封防水

止水圈应于管厚度中间偏外放置，使顶紧后管里缝有2-3cm的深度，利用顶力将其压实，管里缝再用水泥浆勾缝填充密实，纯水泥浆抹内带压光，防止渗水。为防止顶进过程中错口，两侧接口处安装钢内涨圈固定。同时防止顶管导致周围土体松动，在管壁外侧安装设置钻有蜂窝状小坑的压浆管，以便管道顶进完成后对土体与管道之间空隙压浆，使顶进管道与周围土体密实无空隙，防止管顶土层下降。⑵顶进作业

采用人工掘进，小斗车出土，集中后卷扬机提升外弃，每次开挖量应根据地层情况确定，边挖边顶，不得超挖、不得空顶，最大顶程不得超过50cm。

⑶轴线及高程控制

导轨安装按要求和规范进行，必须牢固可靠，不得发生位移，每次顶进要做好观察记录，计算方位高程值，一旦发现有误，及时在下一轮挖掘顶进过程中纠偏，纠偏作业可根据实际情况确定方案。

⑷坡度控制

设计坡度要在导轨安装时做好调整，导轨坡度应与设计坡度一致，固定两个测点，随时校正，正负高差不得超过10mm。

（六）雨季施工措施

基坑开挖尽量避开雨天施工，如遇雨天，在工作坑边清理截水沟和排水沟，确保雨水不得流入坑内和坑边无积水现象。工作坑内开挖土石随挖随运。及时听取气象部门的天气预报，以便采取各种防雨措施，雨季应准备足够的抽水设备。

开挖工作坑时可搭架支棚，覆盖施工，各种电器设备要装漏电保护装置、避雷装置。

（七）机头挖掘 略

（八）文明化、标准化施工 略