頂管工程是非開挖工程中的一個子科目或者說非開挖工程施工的一種工藝。它是把管道通過輔助的設備採用不開挖面層，並且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建築物、地下構築物以及各種地下管線等施工的工藝。
基本介紹
- 中文名：頂管工程
- 外文名：pipe jacking engineering
- 特點：占地面積少等
- 方法：手工掘進頂管法等
- 適用範圍：管道穿越鐵路等情況
- 學科：土木工程術語
現狀,特點,方法,工作內容,適用範圍,
現狀
我國頂管工程的設計與施工搞了很多，頂管管徑之大，頂進長度之長均具世界領先水平。如上海市某水廠過江頂管工程：鋼管，管道直徑φ3.0m，單項一次頂進長度1120m，居世界第一。上海市奉賢開發區污水排海頂管工程：鋼筋混凝土管，管徑1.6m，一次頂進長度1511m，創頂管單向一次頂進長度世界首位。北京某排污水下管工程，穿越京包鐵路，乾管管線為雙排聲3.0m鋼筋混凝土管，兩管間淨距7.0m，頂管頂進長度大於70m。這些頂管工程(含隧道法施工)，工程規模較大，技術難度較高，在同行業中水平領先。在給排水工程、煤氣熱力工程、電信電纜工程採用頂管施工的也很多，套用較普遍。
特點
一、頂管技術具有以下優點：
(1)施工面由線縮成點，占地面積少，與同管徑的開槽施工法相比，可節約土地，
(2)施工面移入地下，使地面活動不受影響，可保持交通運輸暢通無阻；
(3)穿越鐵路、公路、河流、建築物等障礙時可減少沿線的拆遷工作量，節約資金和時間，降低工程造價；
(4)施工過程中易做到不破壞現有的管線和構築物，不影響其正常使用；
(5)施工噪音低，減少對沿線環境的污染，
(6)頂管施工除工作面挖土尚多使用人工外，共他工序大部分實現了機械化，降低了勞動強度，
(7)在穿越河流時，既不需要導流，修築圍堰，也不影響正常的通航。
二、頂管技術的缺點是：
(1)土質不良或管頂超挖過多時， 竣工後地面下沉， 路表裂縫， 需進行修補處理；
(2)必須有詳細的工程地質和水文地質勘察資料，否則頂進中遇到未估計到的惡劣土層，將出現不易克服的困難；
(3)遇到複雜的地質情況時，如鬆散的砂礫層、地下水位以下的粉土，施工困難，工程造價增高。
方法
管道頂進作業施工方法有手工掘進頂管法、機械掘進頂管法和水力掘進頂管法。
1．手工掘進頂管法
手工掘進頂管法是頂管施工中最簡單的一種方法，也是廣泛採用的方法。它是由人工負責管前挖土，隨挖隨頂，挖出的土方由手推車或礦車運到工作坑，然後用吊裝機械吊出坑外。這種頂進方法工作條件差，勞動強度大，僅適用於頂管不受地下水影響，距離較短的場合。
2．機械掘進頂管法
機械掘進頂管法與手工掘進頂管法大致相同，除了掘進和管內運土不同外。該法在頂進工具管裡面安裝了一台小型掘土機，把掘出來的土裝在其後的上料機上，然後通過礦車、吊裝機械，將土直接排棄到坑外。該法不受地下水的影響。可適用於較長距離的施工現場。
3．水力掘進頂管法
水力掘進頂管法是利用管端工具管內設定的高壓水槍噴出高壓水，將管前端的水衝散，變成泥漿，然後用水力吸泥機或泥漿泵將泥漿排除出去，這樣邊沖邊頂，不斷前進。這種方法優點是效率高、成本低，缺點是頂進時方向不易控制。
工作內容
頂管工程包括工作坑土方、人工挖土頂管、擠壓頂管，混凝土方(拱)管涵頂進，不同材質不同管徑的頂管接口等項目，適用於雨、污水管(涵)以及外套管的不開槽頂管工程項目。
(1)工作坑、交匯坑土方及支撐安拆的工作內容包括：
1)人工挖工作坑、交匯坑土方：人工挖土、少先吊配合吊土、卸土，場地清理。
2)工作坑支撐設備安拆、接收坑支撐安拆：備料、場內運輸、支撐安拆、整理、指定地點堆放。
(2)頂進后座及坑內平台安拆的工作內容包括：
1)枋木后座：安拆頂進后座、安拆人工操作平台及千斤頂平台、清理現場。
2)鋼筋混凝土后座：模板制、安、拆，鋼筋除銹、製作、安裝，混凝土拌合、澆搗、養護，安拆鋼板後靠，搭拆人工操作平台及千斤頂平台，拆除混凝土后座，清理現場。
(3)泥水切削機械及附屬設施安拆的工作內容包括：安拆工具管、千斤頂、頂鐵、油泵、配電設備、進水泵、出泥泵、儀表操作台、油管閘閥、壓力表、進水管、出泥管及鐵梯等全部工序。
(4)中繼間安拆的工作內容包括：安裝、吊卸中繼間，裝油泵、油管，接縫防水，拆除中繼問內的全部設備，吊出井口。
(5)頂進觸變泥漿減阻的工作內容包括：安拆操作機械，取料、拌漿、壓漿、清理。
(6)封閉式頂進的工作內容包括：卸管、接拆進水管、出泥漿管、照明設備，掘進、測量糾偏，泥漿出坑，場內運輸等。
(7)混凝土管頂進的工作內容包括：下管、固定脹圈，安、拆、換頂鐵，挖、運、吊土，頂進，糾偏。
(8)鋼管頂進的工作內容包括：修整工作坑、安拆頂管設備，下管、切口、焊口、安、拆、換頂鐵，挖、運、吊土，頂進，糾偏。
(9)擠壓頂進的工作內容包括：修整工作坑、安拆頂管設備，下管、接口，安、拆、換頂鐵，挖、運、吊土，頂進，糾偏。
(10)方(拱)涵頂進的工作內容包括：
1)頂進：修整工作坑、安拆頂管設備，下方(拱)涵，安、拆、換頂鐵，挖、運、吊土，頂迸，糾偏。
2)接口：熬制瀝青瑪碲脂、裁油氈，制填石棉水泥，抹口。
(11)混凝土管頂管平口管接口的工作內容包括：配製瀝青麻絲，拌合砂漿，填、打(打)管口，材料運輸。
(12)混凝土管頂管企口管接口的工作內容包括：
1)瀝青麻絲膨脹水泥接口、瀝青麻絲石棉水泥接口：配製瀝青麻絲，拌合砂漿，填、打(打)管口，材料運輸。
2)橡膠墊板膨脹水泥接口、橡膠墊板石棉水泥接口：清理管El，調配嵌縫及黏結材料，制粘墊板，打(抹)內管口，材料運輸。
(13)頂管接口外套環的工作內容包括：清理接口，安放“O”形橡膠圈、安放鋼製外套環，刷環氧瀝青漆。
(14)頂管接口內套環的工作內容包括：配製瀝青麻絲、拌合砂漿、安裝內套環填抹(打)管口、材料運輸。
(15)頂管鋼板套環製作的工作內容包括：畫線、下料、坡口、壓頭、卷圓、找圓、組對、點焊、焊接、除銹、刷油、場內運輸等。
適用範圍
頂管施工的適用範圍甚廣，遇到下面情況時可採用：
(1)管道穿越鐵路，公路、河流或建築物時；
(2)街道狹窄，兩側建築物多時，
(3)在市區交通量大的街道施工，又不能斷絕交通或嚴重影響交通時，
(4)現場條件複雜，上下交叉作業，相互干擾，易發生危險時，
(5)管道覆土較深，開槽土方量大，並需要支撐時，
(6)河道以下施工，採用隧道方式施工不經濟或技術上有困難。
