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2024/12总第586期

长距离、大直径顶管在输水管线中的施工技术研究

邹德征

（中铁十九局集团有限公司，北京100176）

［摘要］在实施工程项目时，必须特别关注工程成本和环境保护2大课题。例如在输水项目中取水泵

房、排水井和取排水管道的建设主要依赖于传统的大开挖+现浇施工技术，以及水下施工的大开挖+沉管

方法。然而与这些传统方法相比，采用沉井+暗挖顶管的新工艺在应用现状、关键点和挑战方面表现出其

独特性。文章以郑州东部原水干管工程（1期）项目南三环至陇海铁路北输水管线工程的顶管施工为例，

对于长距离、大直径的输水管线，传统的开挖施工方法已不再适用。顶管施工技术作为1种非开挖技术，

能够有效地解决这一问题。文章通过三维实体建模，构建了管道顶进过程中的力平衡模型，并重点讨论了

大直径顶管在长距离顶进过程中的施工工艺、参数选择、后背结构抗力和管道顶力计算、顶进注浆等关键

技术难点及其控制措施，为类似顶管施工项目提供有价值的参考和借鉴。

［关键词］长距离；大直径；顶管；三维实体建模；力平衡模型；输水管线

［中图分类号］U455.81［文献标识码］A［文章编号］1001-554X（2024）12-0149-06

Researchonconstructiontechnologyoflong distanceand

largediameterjackingpipesinwatersupplypipelines

ZOUDe-zheng

国家水网工程和水资源优化配置推动了输水工北至陇海铁路北输水管线施工起点为南三环北

程的发展，这些输水管线工程有时需要穿越高速公（CJ1-1），终点为陇海铁路北（CJ2-1），线路

路、铁路和市政基础设施。由于城市周边建筑的复杂全长4145.51m。包含钢管顶进、混凝土套管内敷设

环境导致管道开挖埋设越来越难，尤其在城市密集区钢管，钢管管径为DN3000，该段管线敷设于金柳

域、特殊地质条件下施工周期长、对地面环境影响大南路东侧现状绿化带下，设计埋深6.5～8.4m。该

等缺点突出。输水管道采用顶管施工具有不阻碍交通工程顶管共7个顶段，共4.15km，如表1所示。

运行、占地面积小、安全、环保等优点，在引调水输1.2施工布置

［1，2］

水管道工程中越来越成为首选的施工新技术。该工程CJ1-6～CJ1-7段长674.65m，施工难度

近年来顶管技术作为1种新的施工技术，被广大，属长距离顶管。顶管外径3064mm，口径大，

泛应用到了很多城市的输水管网建设中［3］。顶管壁厚32mm，管材刚度大，顶进纠偏控制不灵活，

施工是指在未开挖或开挖不足的区域铺设水管或污易发生顶进方向失控；大口径顶管，管外壁摩阻力

水管等管道，方法是使用铺管机按计划坡度将管大，长距离顶进更加大了顶进阻力，主顶顶力控制

道推入地下［4］。文章以郑州东部原水干管工程（1困难。

期）项目南三环北至陇海铁路北输水管线工程顶管该项目全部为顶管施工，其中1#、3#、5#、

施工为例，进行长距离、大直径顶管在输水管线中7#井为接收井，2#、4#、6#、8#井为顶管工作井，

的施工技术研究。埋深6.5～8.5m左右。顶管施工技术主要是借助顶

1研究项目背景

DOI:10.14189/j.cnki.cm1981.2024.12.019

1.1工程概况