頂管技術(shù)一般應(yīng)用在大口徑壓力管道和重力流的污水工程中，水平定向鉆技術(shù)一般應(yīng)用在小口徑壓力管道和通信、電力管線施工中，其中以非開挖頂管技術(shù)在市政工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛。文章主要針對性強(qiáng)、適合于本地區(qū)地質(zhì)情況特點(diǎn)、通過機(jī)具構(gòu)造加工簡單、工程造價(jià)低廉的擠壓式頂管施工要點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 工藝使用條件

非開挖擠壓式頂管工藝適用于標(biāo)準(zhǔn)貫入度小于10，內(nèi)摩擦角φ＜50，含水量大于50%的軟塑、流塑粘性土及軟塑流塑粘性土夾薄層粉砂。

2 工程基本情況

本地區(qū)排污工程頂管管徑為φ900，管材采用鋼承口鋼筋混凝土管，總長度為2km；管線設(shè)計(jì)高程所在土層地質(zhì)情況為淺灰黃-灰色，流塑狀，濕度飽和，高壓縮性，成分以粘粉粒為主；結(jié)合周邊環(huán)境、工程條件、地質(zhì)資料、投資情況等并參照以往類似工程經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定采用非開挖擠壓式頂管頂進(jìn)技術(shù)。

3 基本工作步驟和頂力的計(jì)算

為使工程方案科學(xué)、可靠、經(jīng)濟(jì)，首先根據(jù)頂管工作井后靠土體的穩(wěn)定性、管道頂進(jìn)的頂力、管材可承受頂力和其它施工因素等（如通風(fēng)、照明、排土、安全措施等）確定井距（即一次頂進(jìn)的距離）；工作井后靠土體的穩(wěn)定性、管材可承受頂力的計(jì)算較為成熟，這里不再贅述。其中頂管頂力的計(jì)算是項(xiàng)目成功與否的關(guān)鍵，由于不同工程地質(zhì)情況和施工工藝都不盡相同，故采用的計(jì)算公式和得到的計(jì)算結(jié)果差異大；而按照規(guī)范提供的計(jì)算公式得到的結(jié)果往往安全系數(shù)偏大，不僅不符本地區(qū)的實(shí)際情況，而且會(huì)造成工程投資的巨大浪費(fèi)。

在頂管工程中頂力的計(jì)算是極其關(guān)鍵的，既要保證一定的安全度，又不能無控制的放大頂力導(dǎo)致造價(jià)急劇上升。根據(jù)多年來我們在頂管工程中的頂力實(shí)測結(jié)果，結(jié)合相關(guān)相臨各地的經(jīng)驗(yàn)公式和理論研究，總結(jié)了一條符合本地區(qū)特點(diǎn)地方經(jīng)驗(yàn)公式：

P=P1+P2（適合于淤泥質(zhì)土層中擠壓頂進(jìn)施工）

P1=αCu（-6.9lgβ/100+π/3）

P1——迎面阻力（kN）

α——頂進(jìn)過程中，土粘聚力的下降值，取1～0.45

Cu——土的粘聚力（kPa）

β——進(jìn)土開口率

P2=fsL

P2——管周摩阻力（kN）

fs——管周摩阻，取3.5～7.0kN/M2

L——一次頂進(jìn)的距離

4工程應(yīng)用情況

（1）利用上述公式的計(jì)算結(jié)果，確定一次頂進(jìn)長度不大于90m；按照計(jì)算頂力再進(jìn)行工作井、接收井的設(shè)計(jì)，頂管工作井采用鋼筋混凝土矩形沉井，平面尺寸為2.6×4.2m（凈尺寸），壁厚875px；圓形接收井為直徑2.0m（凈尺寸），壁厚625px。

（2）工作井和接收井尺寸與一般機(jī)械頂管相比尺寸大大的縮小，這得益于擠壓式頂管工藝采用的頂頭和頂進(jìn)設(shè)備尺寸（千斤頂）都較短；特別是機(jī)頭擯棄了一般機(jī)械頂管機(jī)頭繁重的設(shè)備，減輕了自重，防止了出洞時(shí)的“磕頭”現(xiàn)象；

（3）靠頂頭工具管開口率的控制來使頂管迎面阻力介于主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力間，確保了迎面土體的穩(wěn)定；開口率的確定依賴于排土率，一般在保證排土率在95%～100%時(shí)，可以認(rèn)定它的頂頭工具管的開口率應(yīng)在20%～30%，像φ900管開口斷面應(yīng)在φ500～φ600之間，才能使地面地下的建筑物、構(gòu)筑物和管線不遭其破壞。

（4）在這個(gè)工程的施工過程中，我們進(jìn)行了現(xiàn)場頂力實(shí)測，結(jié)果為1012.6KN，而計(jì)算頂力為1830.8KN，安全系數(shù)在1.8左右，表明安全可靠性高。

（5）管線的高程控制和軸線偏差控制均在允許范圍內(nèi)，完全能夠滿足工藝的設(shè)計(jì)要求。

（6）在滿足質(zhì)量要求的前提下，根據(jù)已完成工程的資料統(tǒng)計(jì)，非開挖擠壓式頂管工藝綜合單位造價(jià)是一般機(jī)械頂管工藝的50-65%；與普通大開挖施工相比，直接施工費(fèi)用較高，但綜合造價(jià)大體相當(dāng)，部分工程更為經(jīng)濟(jì)，這主要是因?yàn)樵摰貐^(qū)土地資源極度緊張，政策處理相對困難。