钢顶管设计与施工新技术9787114184147

甄亮，高级工程师，上海公路桥梁(集团)有限公司公用建设公司总工程师。2016年毕业于上海交通大学，获岩土工程博士学位，主要从事地下工程理论与施工技术研究。入选2019年度“上海市青年科技启明星”计划、“2022年上海工匠”、上海市科技专家库专家，主持参与各级科研课题15项，出版专著1部，发表学术论文22篇（SCI/EI检索9篇），申请专利31项，上海市级工法6项，参与编写地方规范及行业规范，多次获得上海土木工程科技进步奖、华夏建设科学技术奖、上海市科技进步奖等奖项。

王剑锋，正高级工程师，一级注册建造师（市政、机电），英国皇家特许建造师CIOB会员，上海公路桥梁(集团）有限公司副总经理。毕业于中国地质大学（武汉），获地质工程博士学位。从事顶管工程施工20余年，主持了数十项重大顶管工程建设，其中3次获得国家优质工程奖，2次获得詹天佑奖。针对项目关键问题开展技术创新，出版专著2部，发表学术论文10余篇，授权专利7项、上海市级工法6项，主编、参与编写行业规范，作为第一完成人先后获得华夏建设科学技术二等奖、上海市科技进步三等奖等奖项。

第1章 绪论

1.1钢顶管的发展概况

1.2钢顶管的研究和设计现状

1.3钢顶管技术面临的挑战

第2章钢顶管设计技术

2.1 大直径钢顶管结构设计

2.2曲线钢顶管设计与构造

2.3钢顶管质量控制措施

2.4 本章小结

第3章钢顶管施工新技术

3.1高浓度膨润土泥浆减阻施工技术

3.2小直径、长距离钢顶管施工技术

3.3钢顶管内新增中继间施工技术

3.4高水头压力地层钢顶管进出洞施工技术

3.5大直径曲线钢顶管轴线控制施工技术

3.6超长距离顶进测量技术

3.7钢顶管地下对接施工技术

3.8本章小结

第4章 工程实例·

4.1青草沙严桥支线工程

4.2黄浦江上游水源地连通管工程

4.3绍兴城市北部区域供水保障工程

4.4黄水东调应急工程(潍坊段）

4.5南通市西北片引江区域供水三期（输水）工程

第5章总结与展望

参考文献

第1章绪论

1.1钢顶管的发展概况

顶管法施工技术是在不开挖地表的情况下，利用液压缸从工作井将顶管机及待敷设管节在地下逐节顶进，直到顶管机到达接收井的一种非开挖地下管道施工工艺（1，如图1-1所示。顶管法施工具有综合成本低、施工周期短、环境影响小、安全性好等特点（2]。随着新技术设备的不断开发与使用，顶管技术已逐渐成为一种广泛应用的地下管道施工工艺。由于顶管结构整体性好、施工养护方便、整体费用低等优势，直径5m以下的管道敷设有逐渐取代盾构法施工的趋势。

国内采用顶管技术施工的管道管材主要是钢管、钢筋混凝土管、玻璃纤维夹砂管以及其他新型复合材料管，由于受加工运输和经济效益的影响，钢筋混凝土管和钢管的使用更为普遍。相对技术较为成熟的钢筋混凝土顶管，大直径长距离钢顶管施工难度更大。但是钢材加工方便、密封性好、性价比高、强度可靠，且相较其他管材可以承受一定内压，并可承受一定程度的变形以适应曲线顶进，因此钢顶管尤其受到市政供水工程和能源工程的青睐。

1956年，国内首次钢顶管施工用于敷设穿越黄浦江堤下的管道。2008年，汕头第二过海水管工程成功将直径为2m的钢顶管一次顶进2080m。2009年建成的上海海泰国际大厦地下车行通道采用直径4.2m的钢顶管，顶进距离53m，这是目前国内直径最大的钢顶管工程（3]。2015年贯通的黄浦江上游水源地连通管工程第一次将直径4m的钢顶管一次顶进了近1km，为大直径钢顶管长距离顶进积累了成功的经验。2017年北海市铁山港区污水处理厂尾水排海管工程(海域段）顺利完工，将直径2m的钢顶管一次顶进2180m，是当时海底顶管施工一次顶进长度最长的全国纪录。2019年珠海市西水东调二期工程磨刀门水道顶管工程，钢管直径2.4m、顶进距离2329m。2020年苏州城区第二水源阳澄湖引水工程3标段输水管线为双线钢管，钢管直径2m，标准管节长度12m，一次顶进长度达2686m，为目前国内类似管径顶管一次顶进最长距离。2021年上海轨道交通14号线静安寺站矩形钢顶管管节长度为82m，矩形截面尺寸为9.9m×8.7m，埋深约15.2m，为全国首创非开挖顶管法施工的车站。国内钢顶管工程已经实现了大直径、长距离曲线顶进，并可以穿越从淤泥、含孤石土到基岩等各种复杂地层，实现了陆上、江河穿越、海底穿越等复杂环境下的顶进，使顶管法施工可以适应更广泛的工程需要。表1-1总结了国内部分典型的钢顶管工程。

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本书基于作者多年工程经验的积累，依托相关研究成果撰写而成，主要分为6章：第1章绪论，介绍了钢顶管的起源与发展现状以及施工的挑战与对策，第2章钢顶管关键技术研究，主要介绍了钢顶管与土的相互作用研究、钢顶管的稳定性研究、顶管管土摩擦特性与注浆减阻研究、曲线钢顶管受力特性近年来取得的研究进展；第3章钢顶管设计技术，介绍了钢顶管结构设计、曲线钢顶管设计与构造、钢顶管质量控制措施；第4章钢顶管施工新技术，介绍适应特殊地层的减阻施工技术、超长距离顶进测量技术(自动测量系统的研发及应用)、小口径长距离钢顶管施工技术、钢顶管内新增中继间施工技术、高水头压力地层钢顶管进出洞施工技术、大口径曲线钢顶管轴线控制施工技术、钢顶管地下对接施工技术等；第5章工程实例；第6章顶管法施工新技术应用及展望。