忙是为了自己的理想 / 还是为了不让别人失望
忙与盲 音乐： 李宗盛 - 既然青春留不住，还是做个大叔好 演唱会巡回影音纪录 作为非开挖施工技术的一种，顶管施工技术的应用不仅仅大大的提高了原来的管道施工效率，
很大程度上缩短了工期，除此之外，顶管施工技术与管道开挖施工技术相比，其在施工过程中由于噪音比较小，环境破坏小；穿越公路、铁路时不影响交通；施工现场所需要占用的地方也不是很大，对周围居民的正常生活影响比较小。鉴于此，顶管施工技术在穿越交叉建筑物的设计中应用较为广泛，其施工示意如图1所示[1]。
《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）第9.5.4条“管道与各级公路相交叉且采用下穿方式时，应设置地下通道（涵）或套管。通道或套管应按相应公路等级的汽车荷载等级进行验算。”
《山东省涉路工程技术规范》（DB 37/T 3366-2018）第6.1.3.2条“电缆、通讯线缆、输水管道穿越公路，应设置套管，从套管内通过。……”因此，作为非开挖施工的顶管，在穿越公路或行业有特殊要求的建筑物的时候，按照要求是要先顶套管，套管内再设工作管道。在套管内的工作管穿管完成后，为了工作管道在套管内的稳定性，需要在钢筋混凝土套管与外护管之间进行填充，常见的填充方式主要有两种：吹砂填充与混凝土注浆。目前，根据文献记载，国内各工程的做法如下：兰州七里河安宁污水处理厂雁伏滩泵站一厂区过河管道工程设计顶管穿越黄河，套管规格为2根DN1500钢筋混凝土管，输水管道为2根φ1000×10mm钢管。钢管逐节推进套管内，套管与钢管之间的空隙采用钢管底以下为混凝土垫层，其余部分填充1:8粉煤灰，如图2所示[2]。
图2 基础处理及粉煤灰填充
大伙房水库输水(二期) 工程穿省道 S10采用顶管穿越，套管规格为2根DN3000钢筋混凝土管，输水管道为DN2400（壁厚20mm）钢管，如图3所示。钢筋混凝土套管与钢管底部 120°包角范围内填充强度为M20的流态状水泥砂浆，采用砂浆泵进行后期注浆；砂浆达到终凝后，再进行套管与钢管底部120°范围外的填充，材料采用黏土泥浆，比例为1∶2[3]。辽宁某大型输水工程穿越S204省道采用开挖敷设套管，套管内拖拉输水管道的施工方案。套管为DN4400混凝土管，输水管道为DN3800钢管。套管与管道的间隙采用泥浆灌注。现场采用砂浆搅拌机现场拌制，泥浆泵利用提前预埋的带孔管进行套管环向泥浆的灌注。为防止钢管上浮，分三步注入，上一步注浆完成达到初凝后进行下一步注浆[4]。某供热管道穿越沂河时采用顶套管穿越，套管规格为DN2000（壁厚20mm）钢管，供热管道为DN1000，套管和供热管道之间设砖砌平台，其余采用泥浆填充，如图4所示。供热管道穿管前，在钢套管底部用砖砌成419mm高的平台，平台表面抹灰，保证平台表面平整。在平台上铺一层1mm厚的镀锌钢板，在供热管道外护层外包覆一层0.5mm厚的镀锌钢板保护供热管道。穿管结束后，供热管道与钢套管之间通过泥浆泵填充黏土，以保护供热管道[5]。东莞市水生态建设项目五期工程有顶管42km，多数为DN1500钢筋混凝土顶管内套DN1000~DN1200钢管。管道安装完成后，砌砖封堵两侧端头，封堵长度50cm并采用防水砂浆抹面，注意保护好预留注浆管的注浆口，为确保注浆管管口与砌体接触紧密，须在注浆管周边均匀缠绕麻丝并涂抹防水砂浆。浆液采用粉煤灰砂浆，加入膨润土及水玻璃，提升浆液质量[6]。某工业蒸汽管道穿村内道路350m，采用顶管施工。套管为φ1320×14mm钢管，工作管为φ820×10mm钢管。管道内无填充，采用外滑动支架法，实现了蒸汽管道后期的更换维修，如图5所示[7]。某套管与燃气钢管之间采用止浮柱固定，如图6所示，断面图如图7所示[8]。
2.8 沧州市南水北调配套工程
沧州市南水北调配套工程水厂穿拟建104国道时，采用开挖敷设DN1200套管，内穿DN800钢管，套管与钢管之间采用中粗砂吹填灌满，长度为65.6m。管道横断面如图8所示[9]。
其吹填工艺为：套管封口、设备就位、安装吹砂管、打开辅助风、缓慢打开主风阀、启动电机、搅拌桶加料、喷砂，吹砂设备布置如图9所示。
2.9 某新建燃气管线穿铁路大桥桥洞
某新建燃气管线于铁路特大桥368#~369#桥墩之间下穿，顶管施工，套管为DN1500钢筋混凝土管，输气管道为DN508直缝双面埋弧焊钢管。管道铺设完毕后，套管与钢管之间吹砂，其断面如图10所示[10]。
2.10 青宁输气管道工程
青宁输气管道工程穿G40国道采用顶管穿越，顶进长度631m。套管内用细砂进行填充，采取喷砂罐气吹填充方式进行，将喷砂装置的喷枪固定在φ40×4镀锌钢管后（尤其是喷枪口端部要牢固绑扎），随镀锌管送入靠近套管中间部位开始喷砂。边喷边后退，直至一侧套管内部空隙全部填充满细砂；填充完一侧的细砂后，再按上述方法填充另一侧细砂直至填满整个套管。在每次填充时填充细砂的最大粒径不超过3mm[11]。
2.11 某管网工程
某管网工程穿越三条河流，采用DN3200×30（Q235-B）单钢管顶进施工方式、泥水平衡施工工艺，顶管长度分别为888m、330m、566m。顶管施工完成后，钢套管内衬DN2400球墨铸铁K9自锚式连接，内穿管与外套管间隙灌浆密实。内穿管注浆采用两端同时向内注浆的方法，注浆管分段排布在外套管上方；浆液注入前，需用砖砌体将端头封堵，待强度达到后开始注浆，每次分节注浆完成后，冲洗注浆管防止堵管。第一次封堵至管道抗浮高度（经计算为内穿管管底往上72cm），待浆液注入至此高度且浆液初凝后将端头封堵至内穿管管中，继续第二次注浆至管中，待浆液初凝后将端头封堵至管顶，并在管道两端安装排气管道，继续注浆至管顶填实[12]。
1. 适用距离：吹砂填充方式在短距离顶管使用效果好，在长距离顶管中吹砂管易堵塞，吹砂管布置难度高，对吹砂设备要求高；混凝土浆液自流长度约7 m，混凝土注浆填充方式在长距离顶管中需要采取分段注浆措施。2. 施工时间：吹砂填充速度较慢，需要时间较长；混凝土注浆填充速度较快，但是需要养护时间。3. 间隙充实度：吹砂难掌握内部情况，充实度差；混凝土注浆充实度较好。4. 对防腐层、阴极保护设施的影响：吹砂会磨损防腐层和阴极保护设施，运行后外护管与砂摩擦同样会损伤防腐层和阴极保护设施。混凝土注浆不会出现此类问题。5. 对外护管束缚：吹砂填充方式具有一定程度摩擦力束缚，但是无法对外护管形成锚固，外护管基本为自由状态，不稳定。混凝土注浆填充方式可以完全束缚外护管，但应每隔一段距离预留混凝土变形区域，且浇筑一体后会将外护管热膨胀应力传
递至钢筋混凝土套管上，导致钢筋混凝土套管管节之间出现缝隙。6. 后期维护：吹砂填充及混凝土注浆后外护管无法取出，工作管道到使用寿命后，需重新顶管。鉴于不同填充方式的优缺点比较，结合现有工程实例，建议较短的顶管套管采用吹填砂，较长的进行混凝土注浆。至于长短，个人建议：如果达到设中继间的程度，应该算较长一些的吧。
附图1、附图2：比较火的人工智能的回答
附图2 ChatAI的回答
参考文献
[1]侯登嵩，顶管技术在市政道路污水管道施工中的应用，《市政工程》，2021.05
[2]陈军等，穿越黄河双线顶管方案优化与施工，《市政技术》，2007.09
[3]张建斌，大型管道穿越公路铁路施工工艺介绍，《水利建设与管理》，2018.05
[4]徐岩，浅析大口径输水管道穿越省级公路施工方案，《甘肃水利水电技术》，2019.10
[5]臧洪泉等，热水供热管道顶管穿越堤岸的工程设计，《煤气与热力》，2014.10
[6]杨东升等，大管径顶管内套管快速安装施工技术，《云南水力发电》，2021.12
[7]党卫东等，供热蒸汽管道长距离顶管的穿管技术，《煤气与热力》，2021.05
[8]孙建华，燃气管道顶管穿越高速公路的设计研究，《中国设备工程》，2021.12
[9]张彬等，输水管道与套管之间吹砂工艺研究及应用，《四川水利》，2020.01
[10]董艳彪，管道顶进防护套管施工对既有高铁桥梁的影响，《山西建筑》，2021.09
[11]邵岩等，浅议大口径长距离G40高速顶管穿越主管安装技术，《工业、生产》，2021.11
[12]王希勇，大口径长距离顶管内穿管及填充灌浆施工技术分析，《安徽建筑》，2022（004）：029
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