市政排水管道顶拉管施工工艺总结

童超

摘要：近年来，随着我国经济迅速发展，城市规模快速扩张，各种介质的地下管网不断延伸，非开挖管道施工技术中的顶拉管工艺以其突出的优点成为城市现代化进程中的一项关键技术。文中介绍了顶拉管施工的整个工艺流程，以及该工艺中的一些重难点技术。

关键词：市政排水管道;顶拉管;沉井;导向钻孔

顶拉管具有快速高效、施工质量好、安全可靠等特点，与传统的开槽铺设管道相比有明显的环保和经济优势，与传统泥水平衡顶管相比地质适应广、障碍处理能力强、次生灾害小;不破坏既有道路，影响交通小;施工噪音小，排泥少，对环境影响小;且文明施工以及安全施工的程度较高高;操作方便，对场地要求限制小，不需要大型吊装设备。

1.顶拉管施工工艺原理

顶拉管的工艺原理是通过先导式定向钻头确定管道标高和轨迹，利用拉管设备的拉力和顶管设备顶力的共同作用，使管道连通[1]。

2.顶拉管施工工艺步骤

2.1施工流程

2.2 施工准备

根据现场环境制定施工方案，定好坑道机井位，装管井位。并与有一定影响的部分居民作相应协调，解决用水及相关设备，渣土临时存放等问题。

顶拉管施工前，根据勘察和设计单位提供的资料及报告确定施工工艺，必要时进行补充勘察;组织施工人员认真学习施工图纸、相关规范、标准，明确工程施工内容和技术要求，对图纸与现场不符的内容需要及时联系设计人员进行补充设计或变更设计。

2.3 管線、构筑物调查

顶拉管施工前对地下管线、构筑物进行全面现场勘查，标注与设计管线交叉的管线，逐个绘出图纸。联系相关责任单位进行管线交底并对施工区域周围居民进行探访调查。根据上述管线、构筑物的调查资料结合管道具体设计位置及铺设深度制定合理的轨迹参数，确保掘进机安全顶进。

2.4 沉井施工

在沉井施工过程中，由于地下水位较高，动水压力较大，超过单位颗粒自身重力时，将会产生流砂现象。

采取沿井周边密打槽钢方式进行流砂处理。一是利用槽钢作为地层中的加筋措施，使不良土成为整体，增强抵抗地下水扰动的能力。二是槽钢底部标高低于沉井底部标高，从而延长地下水的渗流通道，降低动水压力。

对于沿河涌两侧布置的沉井，还需于沉井上下游布置围堰，以降低河涌水位，从而减弱河涌水对不良土的扰动。

2.5 导向钻孔施工

设备安装好导向，入钻方向井位开中心位小洞或安装定位轮，以保证管道的流水标高。地面放若干绝对标高点，导向时在井内复合标高并计算出误差值，修正数据后继续施工至下一井位。

导向孔轨迹设计是在管线剖面图的基础上，设计出钻孔的最佳曲线。一般原则是离现有管线越远越好;钻孔曲线越简单越好;弧型部分曲率半径越大越好。

钻导向孔时根据测量的轴线，操作定向钻机水平钻进，路面上部采用定向钻进导向系统控制钻头的方向，严格按设计曲线形成导向孔，若发现钻头偏离设计轨迹或有偏离轨迹的趋势，通过调整钻头的倾角、旋转角度等参数改变钻头方向。

导向孔完成后对发射坑入土口、接收坑出土口标高和方位进行复核，确保按设计曲线成孔。密切注意钻进过程中有无扭矩、钻压突变、泥浆漏失等异常情况，发现问题立即停止施工，待查明原因并解决后方可继续施工。

2.6 复测预判

复测到位导向杆标高，根据土层的承载力决定是否预扩孔并是否安装止泥环。安装机头，流沙流塑土层用专用压力仓机头（洞内压力自平衡，自卸压，自闭合）。

2.7 泥浆制备及注浆施工

管材顶进时，应在接口处加衬垫，防止接口漏浆。灌浆前，应通过注水检查灌浆设备，确认设备正常、无渗漏现象后方可灌注。灌浆应按灌浆孔断面位置的前后顺序依次进行，并应与管道的顶进同步。灌注用注浆泵进行。输浆管宜用钢管或高压胶管，布设至注浆孔，加装注浆闸门。注浆孔个数根据管径而定，一般为4m一处，均匀布置，并具备排气功能。

2.8 回扩掘进顶拉

钻孔前检查顶拉管机钻杆中心线、坡度和高程是否符合要求。全部设备经过检查、试运转后，拆除洞口封门。

具体操作为卸下钻头，在钻杆尾端连接孔径159mm的回扩头，回扩头后面再连接钻杆，开动钻机旋转、回拉扩头进行扩径。回拉过程中必须不断加接钻杆，始终保持钻杆不能没入孔洞。扩头回拉到达接驳坑，在接驳坑卸下159mm的回扩头，再在出口工作坑的钻杆尾端接上273mm的回扩头，如此类推。（特别说明：根据聚乙烯缠绕实壁管的外径大小，选择钻头尺寸大小，直至合适、合理为止），拉管时每节聚乙烯缠绕实壁管都拉到设计图纸所指定位置，拉管结束后，所有机具设备应及时进行清理、检修并分类堆放。

2.9 管道顶拉

（1）顶拉管道时确保钻头、顶拉管线连接成一体，确保每一个环节牢固、可靠。回拖慢慢转动钻杆，并给泥浆，确定万向节工作良好，扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始顶拉管道。

（2）在顶拉过程中，两端通讯要保持通畅，确保入土点的钻机操作人员和出土点工作人员的每一个指令都能够清楚明确的传达。

（3）管道顶拉过程中，会有淤泥随管道从两端井室之中流出。现场施工时一般采用吸污车，通过泵吸将淤泥吸入至车内运走。

3.结语

顶拉管是近两年发展的新型施工工艺，其对定向钻工艺进行了改进，采用回顶工序，施工精度有了一定程度的提高。顶拉管占用施工场地小，地面机器位可灵活摆放，造斜只借道不扩孔，对地层破坏可忽略不计。具有地质适应广、障碍处理能力强、次生灾害小等特点。但顶拉管在实际工程中的应用相对较少，尚缺少一定的实践经验。

本文中的施工工艺，为同类型项目施工提供了很好的借鉴价值，同时针对我国日益拥挤、繁忙的城市环境，具有无可比拟的优势及推广价值[2]。

参考文献

[1]李雷，徐荣华.顶拉管施工技术在排水管网工程中的应用[J].内江科技，2020，41（04）：20-21.

[2]龙秋亮.城市管道顶拉管施工技术研究[J].湖南交通科技，2018，44（03）：221-224.