1 顶管的设计
1.1 顶管的设计要点 一般情况下，顶管的覆土厚度不小于3m，或者不小
于1.5倍的管道外径，否则应采取相应的技术措施。管道长度通常以2.0~3.0m为宜，有时也采用1.0~1.25m较短的管节。对于大直径的管道，一般应采用较长的管节，这样可以相对减少管接头的次数，提高施工效率。在通常情况下，采用的单根管节的长度不宜超过顶管机的机身长度。顶进管道的直径DN(ID)系列为250~4000mm。
钢筋混凝土圆管是顶管中使用得最多的一种管材，按接口形式可分为：企口式(Q)、双插口式(S)、钢承口式(G)、平口式(P)4种。
顶管施工的管材还应符合以下要求：(1)较高的轴向承载能力；(2)紧密的配合尺寸；(3)端部要平整、垂直；(4)管道长度方向上应保证平直度；(5)防水接头应设置在管道壁内，不允许突出于管道的内外壁；(6)管道接头应具有传递轴向载荷的能力，同时在发生一定角度的偏斜时应仍具有防水能力。
1.2 顶管的顶进计算
(1) 顶进计算包括：a.钢筋混凝土管道的许用顶力。管道断面的许用顶力是决定顶进长度的一个重要因素。b.准确计算顶进力。根据计算结果，选定相应的油缸类型和确定中继站的分布。c.工作井的设计。根据计算得到的顶力，提出工作井的加固方案。
(2) 后座墙的设计，其重要程度不亚于顶进力的计算。后座墙的低强度应保证在设计顶进力的作用下不被破坏，并留有较大的安全度。
2 顶管的施工
2.1 工程实例
从704泵站至独山子的输气管线在K4349+780段穿越乌奎高速公路，输气管道管径为-426mm；顶管设计采用壁厚10cm的C40钢筋混凝土圆管，顶管内径1.0m，顶管管节长2m，管道接口采用企口式，顶管的覆土厚度为4m，顶管总长44m，采用手掘式顶管机施工。
由玛河气田到704.泵站的天然气输气管道在K4314+136段穿越乌奎高速公路，在K329+864..5处穿越克一榆公路，输气管道管径为-457mm；顶管设计采用壁厚16cm的C40钢筋混凝土圆管，顶管内径1.5m，顶管管节长2m，管道接口采用企口式，顶管的覆土厚度为3.81m，顶管总长56m，采用手掘式顶管机施工。
2.2 施工注意事项
2.2.1手掘式顶管作业施工注意事项
手掘式顶管机，即非机械的开放式(或敞口式)顶管机，在施工时，采用手工的方法来破碎工作面的土层，破碎辅助工具主要有镐、锹及冲击锤等。破碎下来的泥土或岩石可以通过传送带、手推车或轨道式的运输矿车来输送。最简单的手掘式顶管机只有顶进工具管，即只有一个钢质的圆柱形外壳加上楔型的切削刃口、液压纠偏油缸、一个传压环及一个用来导正和密封一节顶进管道的盾尾。手掘式顶管机作业施工见图l所示。
顶进作业应在地下水位降至基底以下0.5~1.0m进行，并应避开雨季施工，必须在雨季施工时，应做好防洪及防雨排水工作。
(1) 开始人工挖土前，应先将顶管掘进机的刃口部分切入周边土体中。挖土程序按自上而下分层开挖，严防正面坍塌。必要时可辅以降水或注浆加固等施工措施，以保证土体的稳定。顶进过程中，人工在前掏土，整个顶管过程为边掏土边顶进。
(2) 在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部1350范围内不得超挖，土弧要与管外壁吻合，保持原状土地基；管顶以上超挖量不得大于15mm；管前超挖应根据具体情况确定，并制定安全保护措施。土质差不能形成土拱时，管前超挖量应小，并随挖随顶；土质良好时，允许在管前超挖10~30cm后再顶管，见图2所示。
管涵一般管径不会太大，管顶土体为圆弧形，短期内悬空不易塌陷，但应注意土质、水文情况，按规定控制超挖量，并在超挖后及时顶入。
(3) 当顶进作业停顿时间较长时，为防止开挖面的松动或坍塌，应对挖掘面及时采取正面支撑或全部封闭措施。
(4) 顶进速度应适中。过快，产生偏差后不易纠正；过慢，易出现坍塌。
