土压平衡和泥水平衡顶管工程顶进工艺设计.pdf

（一）土压平衡和泥水平衡顶管工程顶进工艺设计

1、顶进工艺设计

【1】现场调查

应按保证工程质量、安全、文明施工，保护地面建筑物与地下管

线，维护道路交通等要求，在选用机械式土压、泥水平衡顶管方法时

必须进行以下现场调查工作。应根据所提供的工程地质和水文资料了

解顶管机头所穿越的有代表性的地层条件，对有疑虑的地段应要求进

行勘测。

施工范围内的调查应包括：地下水位、附近地上、地下各种设施

及管线的种类、结构、尺寸、埋深、用途、运行情况、材料类型等。

本条规定了选用土压平衡和泥水平衡顶管方法时必须进行现场调查

的内容，以保证工程质量、安全、文明施工，保护地面建筑物与地下

管线，维护道路交通等要求。1顶管施工范围内应按有关规定进行地

质勘测，获得工程地质和水文地质资料，以便施工单位据此选定适宜

的施工方法并制定科学合理的施工组织设计。施工单位对有疑虑的地

段应进行复检，以确保安全。2顶管穿越土层的各项土壤参数是施工

单位选定施工方法和制定施工组织设计的依据，因此应详细调查和分

析。3对施工范围内的各种设施，在调查清楚之后，应与产权单位按

有关规定，结合顶管施工要求进行协商。

【2】降水

当采用钢板桩或钢桩工作坑时，应采取降水措施。管道顶进时，

应保持工作坑干槽施工。工作坑底四周应设排水沟和集水井，坑顶周

围应有防、排地表水的措施。根据水文地质情况进行降水设计，通常

可采用排水沟、集水井或井点降水等；降水除满足顶进施工要求外，

对降水后出现路基和周围建筑物下沉，应有预防措施。各类井点降水

的适用条件和施工方法应符合现行国家或行业现行有关标准、规范的

要求。

【3】工作坑

（1）工作坑有钢板桩、钢筋混凝土沉井、地下连续墙、钢桩与

高压旋喷桩组合、钢桩与水泥土搅拌桩组合等类型，应根据地上地

下环境条件、管道直径、埋设深度、一次顶进长度、工作坑后背反

力等因素来选定工作坑的类型。工作坑的位置还应按下列条件选

择：1可选用管道井室的位置作工作坑；2可利用坑壁土体作后

背；3便于排水、出土和运输；4对地上与地下建筑物、构筑物易

于采取保护和安全施工的措施；5距电源和水源较近，交通方便。

（2）后背型式可根据设计顶力、现场条件、地质、地形及材料

设备等情况选择。

（3）各种后背墙的设计应符合现行国家标准的有关规定。

（4）采用装配式后背墙时还应符合下列规定：1装配式后背墙

宜采用方木、型钢或钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和

刚度；2装配式后背墙的底端贯入工作坑地面的深度h3不宜小于

50cm；3后背土体壁面应与后背墙贴紧，有孔隙时应采用砂石料填塞

密实；4组装后背墙的构件在同层内的规格应一致，各层之间的接触

应紧贴，并层层固定。装配式后背墙是指工作坑开挖以后，采用方木、

工字钢、槽钢、钢板等型钢或其他材料加工的构件，在现场组装的后

背墙。这种后背墙不但应有足够的强度，而且应有足够的刚度。本条

规定后背墙的底端应在工作坑底以下，不宜小于50cm。这一规定的

目的，是在增加施工工作量不大的条件下，利用后背墙的抗力与其高

度的平方成正比的规律，以充分发挥其抗力。

（5）工作坑的支撑宜形成封闭式框架，矩形工作坑的四角应加

斜撑。

（6）利用已顶进完毕的管道作后背时，应符合下列规定：1待

顶管道的顶力应小于已顶管道的顶力；2后背钢板与管口之间应衬垫

缓冲材料；3采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。

（7）开挖工作坑应按施工组织设计规定及时支护。支撑应满足

便于运土、提吊管件及机具等要求。

（8）顶管完成并经检验合格后，应及时回填工作坑。

2、顶进工艺设计

【1】触变泥浆及注浆

（1）采用触变泥浆减阻措施时，应编制施工设计，并应包括以

下主要内容：1泥浆配合比压浆数量及压力的确定；2制备和输送

泥浆的设备及其安装规定；3注浆工艺、注浆系统及注浆孔的布

置；4顶进洞口封闭泥浆的措施；5泥浆的置换。

（2）触变泥浆的压浆泵宜采用螺杆泵。管路接头宜选用拆卸方

便、密封可靠的活接头。为了确保注浆效果达到最佳状态，合理地

选用注浆泵是至关重要的。实践证明，活塞泵脉动比较大，浆液在

脉动的峰值压力最高时，往往会扩散到土中；而螺杆泵的脉动小，

浆液几乎是从空隙中被挤出来