三山路頂管方案

1、一、工程概況21.1、工程范圍及規(guī)模（根據實際情況編寫）21.2、地質情況（根據現場地質情況編寫）21.3、施工用水、電情況21.4、場外交通3二、 施工準備32.1、組織準備32.2、技術準備32.3、物資準備32.4、現場準備3三、 施工現場平面布置43.1、生產設施4四、施工總體計劃54.1、施工順序54.2、勞動力投入計劃54.3、施工機械及施工材料配備計劃74.3、施工機械及施工材料配備計劃74.4、施工進度計劃8五、主要施工方案及技術措施85.1、設備選型85.2、頂管施工測量95.3、設備安裝105.4、地面準備工作115.5、頂管出洞施工技術措施115.7、沉井后靠土體穩(wěn)定驗算

2、145.8、頂力估算與中繼間布置155.9、頂管頂進技術165.10、泥水管理175.11、管道斷面布置175.12、管道通訊185.14、管內照明185.15、觸變泥漿減摩185.16、頂管進洞技術措施19六、沉降控制技術措施196.1、影響地面沉降的因素分析196.2、最大沉降量估算206.3、沉降監(jiān)測與控制216.4、沉降控制的關鍵技術措施22七、 常見通病及防治措施237.1、機頭出洞時磕頭237.2、機頭旋轉237.3、地面冒水、冒漿247.4、泥水管產生沉淀、堵塞247.5、泥水壓力過大257.6、地面隆起25八、出現問題的緊急預案268.1、后背開裂、位移、變形預案268.2、遇

3、障礙物處理預桑26九、質量保證措施279.1、工程質量目標279.2、工程質量責任制279.3、質量管理組織網絡279.4、質量保證措施279.5、頂管專項施工質量保證措施29十、工期保障措施30十一、降低成本措施30十二、 安全生產保證措施3112.1安全生產目標3112.2安全責任制3112.3、安全技術措施31十三、文明施工與環(huán)境保護措施3213.1、文明施工責任制3213.2、文明施工具體措施3213.3、 消防和衛(wèi)生管理措施33一、工程概況1.1、工程范圍及規(guī)模（根據實際情況編寫） 該工程是蕪湖市三山區(qū)中心城區(qū)貫通東西向的主干道，西起三山路已建成段，東至規(guī)劃七路，全長1950m，路幅

4、寬度40m。本次頂管工程為根據現場實際情況由開槽埋管法變更為頂管法，并已通過各相關單位簽證認可。變更為頂管法的管道為污水管道。管材采用鋼筋混凝土級管，接口采用F型接口。 本工程污水管頂管段長度為310米，管徑為DN800、1000，里程樁號為：K0+088K0+398,工作井2座，接收井2座，工作井、接收井采用磚、混凝土結構工藝施工。1.2、地質情況（根據現場地質情況編寫） 據對施工現場開挖樣洞勘察顯示：W2W7井段淤泥深度均超過了九米（與地質勘探資料119#123#樣洞段所反映的地質情況有出入）。宜采用頂管法施工。（詳見第002號工程業(yè)務聯系單）1.3、施工用水、電情況施工用水：直接利用河塘

5、內的水。施工用電：已接至施工現場。1.4、場外交通 場外道路暢通，符合大型設備進出條件。進入施工現場段便道已進行硬化處理，滿足材料設備進場條件。二、 施工準備 2.1、組織準備 為做好施工管理，在項目經理領導下成立工程技術部、質安管理部、物資保障部等部門。所有進場職工均必須進行三級教育、技術培訓，特殊工種必須持證上崗。2.2、技術準備(1)組織技術人員及各班組長熟悉施工圖紙及有關設計資料。對容易出現問題的施工工序、部位制定應急預案。(2)調查、收集施工沿線的各種原始資料，特別是沿線管線資料，包括各管線的名稱用途、平面走向、埋深等相關資料，以便施工過程中采取必要的措施。(3)對提供的坐標控制點、

6、水準點進行復合，并按規(guī)定做好簽字手續(xù)。2.3、物資準備(1) 對施工中所用的設備，如頂管機機頭、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、注漿設備等事先進行保養(yǎng)、調試，確保機械設備進場后能正常運轉。(2) 材料采購包括觸變泥漿材料等預先落實生產廠家，并提前進行取樣試驗。 (3)事先編制施工進度計劃，及時向甲方申報，以便甲方及時供應管材。 (4)對施工進場材料設備按規(guī)定程序及時報驗。2.4、現場準備 (1) 施工場地： 由于本工程施工設備均為大型設備，對施工場地要求較高，特別是吊車就位位置要求地基有足夠的承載力，以保證吊車起吊重型設備及管節(jié)時的安全性。 現有施工場地條件較差，土層松軟，不符合設備安裝條件，特別是不能滿

7、足吊車停放及使用所需的承載力要求。且雨天施工場地泥濘，影響施工正常進行，也不符合文明施工要求。因此必須做好進一步硬化處理。在沉井制作即下沉到位后，將沉井周圍土層進行壓實，并以道渣鋪墊，對局部松軟土層必須挖除，用大石塊鋪墊。(3) 施工用電：本工程需使用電氣設備及功率見序號設備名稱數量單機功率(KW)合計功率(KW)l刀盤電機422882機內液壓系統(tǒng)15.55.53進水泵l18184排泥泵122225主頂動力站1l5157注漿系統(tǒng)115159井內泥漿泵17.51510電焊機4156011照明15l2總計253由上表可知，總用電量達253KW(部分系統(tǒng)可不同時使用)，需采用50平方電纜，接至總配電

8、箱，再根據各個施工點的需要，采用不同規(guī)格的電纜接至各分配電箱。(3)施工用水及泥漿排放 采用7.5KW泥漿泵，自河內取水，將河水抽至甲方指定泥漿沉淀池內，供頂管施工循環(huán)使用。頂管排出的泥漿排入甲方指定的泥漿沉淀池。三、 施工現場平面布置3.1、生產設施3.1.1、起重機械 頂管機頭臨時采用50噸汽車吊自地面吊入工作井，頂管頂進到位后再采用50噸汽車吊自接收井吊出。 頂管管材采用16噸龍門吊，地面部分先鋪設碎石墊層，在碎石墊層上鋪設枕木，然后鋪設行車軌道。行車安裝由有資質的專業(yè)單位安裝，安裝后須有安監(jiān)部門驗收，并取得合格證書。3.1.2、泥漿排放 頂管施工排出的泥漿排放于指定的泥漿池中，泥漿沉淀

9、池分沉淀艙和澄清艙兩艙制作，上部留置2根300PVC溢水管，頂管泥漿排入沉淀艙，經初步沉淀后通過溢水管進入澄清艙循環(huán)使用，頂管土方量約1800M3，沉淀艙容積應不小于5400M3，澄清艙容積不小于1000M3。3.1.3、液壓注漿站 觸變泥漿壓注系統(tǒng)安裝于工作井附近，由拌漿機、注漿泵、儲漿池組成。上料平臺用鋼管搭設，上鋪木板。3.1.4、管節(jié)堆放 管節(jié)車輛從場外道路進入施工場地，用行車吊下堆放于施工場地。3.1.5、操縱室 頂管操縱室、主頂動力站不占用施工場地，安置于井內的主頂油缸架上部。四、施工總體計劃4.1、施工順序第一條頂管設備安裝第一條頂管頂進第一條頂管進洞第一條頂管設備拆除第二條頂管

10、設備安裝第二條頂管頂進第二條頂管進洞第二條頂管設備拆除管內清理。4.2、勞動力投入計劃勞動力投入計劃表序號工種人數1測量工22電工l3機械操作及修理工24起重工25指揮、掛鉤工26普工67電焊工68合計214.3、施工機械及施工材料配備計劃序號機械名稱型號單位數量1泥水平衡頂管掘進機2200臺12主頂油缸200噸臺63主頂油缸動力站套14壓漿系統(tǒng)套15渣漿泵22KW臺16進水泵18KW臺17泥水管108米8008龍門吊16噸臺19電焊機臺61O泥漿泵7.5KW臺211潛水泵50臺2l2空壓機0.9m3臺l13全站儀NIKON DTM-500臺114激光經緯儀J2-JDE臺115水準儀DS3臺1

11、16電箱只若干l7電纜米若干4.4、施工進度計劃 為加快施工進度，確保施工工期，本工程投入兩個作業(yè)班組，分白班和晚班兩個班組，保證24小時連續(xù)作業(yè)。確保80天完成本工程。施工進度計劃見附表：施工進度計劃表。五、主要施工方案及技術措施5.1、設備選型5.1.1、頂管機選型 選擇好頂管掘進機對頂管施工是至關重要的。針對本工程沿線水文、地質及施工條件，為確保頂管施工質量和進度，減少對地面構筑物及公用管線的影響。本工程中頂管機采用泥水平衡式頂管掘進機。該類頂管掘進機在軟土地層中能自動平衡切削面土體壓力、有效控制地面沉降、操作安全可靠、施工速度快。該頂管機主要由動力、主殼體、液壓、電氣控制、泥水等系統(tǒng)組

12、成。 機械式土壓對抗型泥水頂管機的主要優(yōu)點在于：(1)通過電視顯示器來遠距離操作，優(yōu)化了施工環(huán)境，極大程度上避免了因管內施工因素而造成的危險作業(yè)，確保安全。(2)切削刀頭自動與切削面的土壓對抗，同時由泥水壓力來平衡地下水壓力。即通過切削刀頭的自動開閉裝置及加壓裝置，調節(jié)切削量保持與切削面前方的土壓平衡自動控制推進速度。從而有效的控制了地面沉降。(3)由于避免了在管內土方運輸困難的矛盾，從而大大加快了推進速度。(4)在軟土層(特別在流砂層)中更具優(yōu)勢，是其它頂管機所無法取代的。5.1.2主頂設備 主頂裝置采用4只國產雙沖程、雙作用等推力液壓千斤頂施工，每只千斤頂的頂力為200T，最大行程3.5米

13、。分兩列對稱布置，主頂力可達800T左右；主頂動力站由一臺63m1/r的軸向柱塞泵驅動，可以滿足5cm/min的頂進速度，另外也可以變頻率器來改變油流量，從而控制頂速。5.1.3注漿系統(tǒng) 注漿泵站由SYB50/50-II型單缸液壓注漿泵和液壓動力站組成，注漿量Q=80L/min，注漿壓力P=0.080.1MPa，輸漿總管由1.5鍍鋅鋼管和球閥、水暖管件等組成，與管節(jié)上各壓漿孔接通的環(huán)形管，采用1高壓軟管。 注漿設備主要技術參數 單缸液壓注漿泵型號：SYB50/50-II 注漿流量：Q=80L/min 注漿壓力：P=4MPa 油泵型號：10SCYl4-1B Q=10m1/r p=31.5Mpa電

14、機型號：Y112M4N=4KWN=1450r/min5.1.4、垂直運輸機械垂直運輸機械采用16噸龍門吊5.2、頂管施工測量(1)地面及井下平面測量 a平面控制 為確保兩井間貫通，橫向、豎向誤差小于50mm，在兩端頭井附近埋設地面導線點，利用地面導線點，以導線測量形式，將平面控制成果引測到施工現場。 利用地面導線點建立平面控制網。導線測量采用NikonDTM-530E全站儀，方向觀測6測回，測角精度2測距6測回，雙向觀測，測距相對誤差300%，肖氏硬度在505度范圍內，還要具有一定的耐磨性和較大的扯斷拉力。(5)頂管機出洞階段施工要點頂管出洞按下列步驟進行施工： a、 井內設備安裝完畢，并對電

15、器系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)調試，并確認 正常運轉。 b、 將機頭推至離洞門0.8米處停止。 c、 迅速安裝好洞口止水裝置。 d、 在預留洞內接長頂進導軌，并做好限位塊。 e、 將頂管機頂入止水圈內。 f、 在測量監(jiān)控下頂管機繼續(xù)頂進，至伸足主頂油缸行程。g、在頂管機尾部燒焊限位塊，防止主頂千斤頂縮回時，頂管機在正面土壓力作用下退回。 h、 縮回主頂油缸，吊放鋼管管節(jié)進行焊接，安裝進、排泥管。 i、 割除限位塊，繼續(xù)頂進。 工程技術人員，施工人員應了解現場施工情況，熟悉洞門附近的地質情況。分析可能出現洞門漏泥、水情況，及時采取行之有效的方法進行處理。井內布置一臺排污泵并制定相應的措施。5.7、沉井后靠土體

16、穩(wěn)定驗算實際施工中，由于頂管頂進時頂力的反復作用，沉井多次壓縮變形，空隙水壓力增大，造成有效應力降低，井壁外側空隙灌砂不密實或泥漿未完全固結，作用合力的偏心使沉井底部摩擦的接觸面積有所減少，綜合以上可變因素，為安全起見，對沉井側面摩阻力以及底部摩阻力本方案不予考慮。則沉井后背土體穩(wěn)定的條件是：P(Fp-Fa)/KFp沉井后壁被動土壓力Fa沉井前壁主動土壓力K沉井為穩(wěn)定系數(本工程取1.2)Fp=B(rH2Kp/2+2CHKp1/2)Fa =B(rH2Ka/2-2CHKa1/2)Kp=tg2 (45+ /2)Ka=tg2 (45- /2)B后背寬度，本工程取4mr土的天然重度 (本工程取18.5

17、KN/m3)Kp被動土壓系數，H沉井高度(9.26m)C土的粘聚力(本工程取10Kpa)土的內摩擦角(本工程取30)則：Fp=B(rH2Kp/2+2CHKp1/2)=418.59.26。tg2 (45+/2)/2+2109.26tg(45+/2)=1080l(KN)Fa =B(rH2Ka/2-2CHKa1/2)=418.59.26。tg2 (45一/2)/221 09.26tg(45-/2)=629(KN)P(Fp - Fa)/K=(10801629)/1.2=8476(KN)由以上計算得知：沉井后靠所能承受的最大頂力為8476KN，因此頂進時頂力應控制在8000KN以內。5.8、頂力估算與中

18、繼間布置5.8.1、頂力估算(1)、迎面阻力：N=(/4)D2PtPt=r(H+2/3*D1)tg2 (45+/2)N封閉機頭的迎面阻力(KN)D機頭外徑(m)；本工程為2.28m。Pt機頭底部以上1/3D處的被動土壓力(KN/m2)r土的天然重度 (本工程取18.5KN/m3)土的內摩擦角(本工程取30)H管頂土層厚度(m)Pt=r(H+2/3*D1)tg2(45+(1)/2)=18.5(5+2/32.28)tg2 (45-I-30。/2)=361.8N=(n/4)(2.28)2361.8=1477(KN)(2)、頂管頂進時周邊阻力(按壓注觸變泥漿考慮) F2=f2D1LF2采取觸變泥漿工藝

19、時管壁的摩阻力(KN)f2采取注漿工藝的單位摩阻力，取8KN/m。D1鋼筋砼管節(jié)外徑F=fD1L=82.24329=18521(KN)C、頂進阻力 R=N+F2=1477+18521=19998(KN)5.8.2、鋼管所能承受頂力計算F=(D+t)t =29292(KN)5.9、頂管頂進技術5.9.1、掘進系統(tǒng)頂進前檢查頂進前，必須對掘進系統(tǒng)作進一步的系統(tǒng)檢查，檢查內容如下：(1)通過油位指示表檢查液壓泵組中的液壓油是否充分。(2)應確保液壓油軟管和泥漿管路的每一接頭是否可靠，接口是否對號(3)所有電纜和電器配線是否都牢靠連接。(4)操縱臺所有控制開關都應處于空檔或停止狀態(tài)。(5)供電電源符合

20、規(guī)定。(6)電動機回轉方向正確無誤。5.9.2、主頂系統(tǒng)運轉前檢查(1)檢查連接液壓動力組和主頂千斤頂的液壓軟管。(2)打開動力組的頂蓋，加注液壓油到油尺的紅線位置。(3)裝好頂蓋然后進行液壓油泵的排氣工作(4)反復伸縮主頂油缸完成油路和油缸的排氣工作。(5)連接和檢查操縱臺的控制箱接線盒報警訊號接線。5.9.3、進、排泥泵運轉前檢查 正式頂進前，必須對進、排泥泵檢查，檢查其電路系統(tǒng)是否正確連接、以及確認其正、反轉。然后再旁路狀態(tài)進行試運轉，檢查所有泵的運轉情況以及管路是否有漏水現象。5.9.4、頂管頂進 在確認管節(jié)拼裝良好，所有機械運轉正常的情況下，即可開始頂進。頂進操作按下列循序操作： 打

21、開旁通閥(此時止水閥關閉)啟動排泥泵啟動進泥泵刀盤運轉打開止水閥關閉旁通閥主頂油缸頂進 一節(jié)管到位后按下列循序停止頂進： 主頂油缸停止頂進刀盤停止運轉打開旁通閥關閉止水閥旁路狀態(tài)下運行數分鐘進泥泵停止運轉排泥泵停止運轉。 操作時，機內操作人員和機外操作人員必須密切配合，利用管內外的通訊工具及時聯系，步調一致，避免出現操作混亂。5.9.5、頂進技術措施 機械式泥水平衡頂管機采用計算機閉合控制的土壓平衡機理，電腦自動控制土壓力。頂進施工時必須根據覆土深度和土質情況計算出頂管機正面的水土壓力，作為設定土壓力，輸入土壓平衡控制值，此后就可以靠土壓平衡控制器自動控制正面土壓力，在整個施工過程中，要針對不

22、同的覆土深度和土質情況及時調整設定土壓力值，以利頂進的順利進行。 在頂進系統(tǒng)頂管機運轉前，應對各系統(tǒng)各部位進行認真檢查和調試，在運轉過程中以及運轉開始、停止時各操作人員需緊密配合，按正確的操作程序進行操作，發(fā)生故障及時排除。操作時根據儀表及時調整土壓及頂進速度。頂管機出洞后的軸線方向與姿勢的正確與否，對以后的頂進起關鍵的作用。實現管節(jié)按頂進設計軸線頂進，做好頂進軸線偏差的控制和糾偏量的控制是關鍵，要認真對待。及時調節(jié)工具管糾偏千斤頂，頂進糾偏可采取調整糾偏千斤頂的辦法進行編組操作，如管道偏左則千斤頂采用左伸右縮方法，反之亦然。隨時根據頂進曲線圖以及頂管機姿態(tài)分析發(fā)展趨勢，嚴格按實際情況和操作規(guī)

23、程進行，勤糾偏，每頂糾偏角度應保持1020不得大于1。嚴格控制工具管大幅度糾偏以免造成頂進困難。如偏差超過質量標準應通知停止頂進，研究有效措施，方可繼續(xù)頂進。5.10、泥水管理 本工程泥漿排放施工甲方提供的泥漿沉淀池，沉淀池分兩艙制作，一艙作為進水艙；另一艙為泥漿沉淀艙，兩艙之間在一定高度相連通，使泥水能循環(huán)使用。頂進開始時，沉淀池內水量要少，使泥漿盡快達到一定的濃度，隨著頂進距離加長，泥水濃度也隨之加大，可加入清水稀釋。使泥漿比重始終控制在1.2左右。5.11、管道斷面布置 頂進施工中，管道內的動力電纜，照明線及通風管道等要嚴格按照管內斷面布置分門類別地安放，各類管線要固定好，不能有松落。管

24、內各種施工管線按下圖排放。5.12、管道通訊 為了便于操作平臺、工作井內地面以及各作業(yè)點間的相互聯系，因此在操作平臺上安裝一部程控電話交換機。在操作平臺、工作井、地面等處安裝分機，各處即可通過電話方便聯系。5.1 3、管內通風 在長距離頂管中，通風是一個不容忽視的問題，因為在長距離頂進過程的時間較長，人員在管子內要消耗大量的氧氣，久而久之就會出現缺氧，影響作業(yè)人員的健康。另外管道頂進過程中可能會遇到有害氣體逸出，也影響作業(yè)人員的健康，所以必須對管內進行通風。為了改善管道內的工作環(huán)境，施工時對管道進行強制通風，由地面空壓機提供的經過濾清、除濕、降溫的新鮮空氣通過氣管送到施工作業(yè)面，作業(yè)面處的氣管

25、端部有氣閥和消音器，施工人員可以調節(jié)供氣量，并可降低噪音。管道內的渾濁空氣則由作業(yè)面向工作井自然流通。實行強制通風后，管道內的環(huán)境有很大改善，改善了工作環(huán)境，保證各種機械設備的正常運行。 5.14、管內照明 管內照明采用36V安全電壓，在地面操縱室內安裝一專用行燈變壓器提供36V安全電源，每兩節(jié)管節(jié)(4m)安裝一36V60W防潮防爆型行燈提供照明，燈頭外圍必須加設鋼絲網罩。5.15、觸變泥漿減摩 觸變泥漿減摩是頂管施工中減少頂力的一頂重要技術措施，在頂進過程中，通過頂管機尾部的同步注漿與管道上的預留孔向管節(jié)外壁壓注一定數量的減摩泥漿，采用多點對稱壓注使泥漿均勻地填充在管節(jié)外壁和周圍土體間的空隙

26、，來減小管節(jié)外壁阻力。能否形成完整的泥漿套，將直接影響到泥漿的減摩效果。減摩泥漿采用觸變泥漿，該漿液能穩(wěn)定，且有良好的觸變性，又有一定的稠度(漿液配比見下表)。施工過程中，泥漿應保證不失水、不沉淀、不固結，泥漿的配比應根據不同的地質情況要作相應的調整，使泥漿適應不同土層的特性，起到預期的減摩效果。施工過程中還可配制特殊的泥漿以滿足頂進施工中特殊要求。壓漿時，儲漿池內的觸變泥漿由地面上的壓漿泵通過管路壓送至管道內各壓漿總管，并到達連通各壓漿孔的軟管內，通過控制壓漿孔球閥來控制壓漿。壓漿孔球閥布置在工作井內。 在地面壓漿泵的出口處，裝置壓力表，便于觀察和調節(jié)控制壓漿壓力。5.16、頂管進洞技術措施

27、(1)事先在接收井洞門兩側各打設一大口徑井點，在機頭即將到位3天前提前進行降水，確保地下水位降至洞口以下0.5米以下。(2)在接收井內按頂管軸線安裝好接收基架，使頂管機能平穩(wěn)地進入接收井，防止進洞后直接落到接收井底板上，造成后續(xù)管道損壞。(3)為保證頂管機順利進入接收井，在離接收井15米左右時要加強對頂管機姿態(tài)的觀測，及時糾正頂進軸線的偏差；保證頂管機能順利進洞。(4)在即將到達洞口5米左右，減慢頂進速度，并降低前方土壓力及泥水壓力。(5)機頭到達洞口1米以內，暫停頂進，用空壓機將磚封門鑿成“井”字形槽口，以破壞洞門的整體性，然后加大頂力頂進，將磚封門頂倒。磚封門倒塌后，加快頂進速度，使頂管機

28、快速進入接收井。(6)頂管機進洞后，盡快把頂管機和管節(jié)分離。(7)用快速水泥封堵管道與預留孔的孔隙，并預留810個壓漿孔。(8)用水泥和水玻璃按一定配比，對洞門進行液注漿。(9)待雙液漿達到強度，并確保洞門不漏水、不漏泥的情況下，方可停止降水。六、沉降控制技術措施6.1、影響地面沉降的因素分析 頂管施工影響地面沉降主要有下面四個因素組成：(1)工具管開挖引起地層損失在挖掘頂進過程中正面土體擾動，土體向開挖面方向移動引起的底層損失，引起地面沉降。有時土壓平衡裝置是正面土體承受的壓力大于原始側壓力，正面土體向外移動，由此引起負的地層損失，導致地面隆起。(2) 工具管與后繼管節(jié)外徑差值引起的地層損失

29、 為便于管道泥漿套的形成，減小頂進頂力，在機頭制造時一般機頭外徑要比管節(jié)外徑大2030mm，這樣后繼管道外圍就有1015mm的建筑空間，如后繼管節(jié)壓漿量不足，其壓力不足于支撐土體壓力，就會引起地層損失。(3)相鄰管節(jié)不平整度過大引起的地層損失 由于管節(jié)制造精度問題或施工時管節(jié)拼裝問題等，會引起相鄰管節(jié)不平整，而此種情況下，如壓漿量不足，其壓力不足于支撐土體壓力，也會引起地層損失。(4)工具管糾偏引起的地層損失 機頭糾偏形成的斷面為橢圓形而非圓形，橢圓面積與設計圖形之差值，即為工具管糾偏引起的地層損失。由于在含水的松軟土層中因工具管外周土體自力性極差，隨著工具管的頂進，其外周空隙被隨即變形的土體

30、所填充，所以該部分土體很難以壓漿來彌補。6.2、最大沉降量估算 頂管引起的地表沉降，視土質情況、覆土深度，采用掘進機類型、操作水平等因素而不同，一般可按下式估算：影響范圍：W=2.5i式中：i沉降槽寬度系 i=H/tg(45-/2) =(5+1.1)/ tg(45一30/2) =421最大沉降量MAX=V/2.5i式中V為泥水平衡頂管超挖量。(a)、工具管開挖引起地層損失，根據長期積累的施工經驗，頂管超挖量可控制在35%之間。如按5%計算，則： Vk=l/4D25%=1/42.08。5%=0.17m3(b)、 工具管與后繼管節(jié)外徑差值引起的地層損失 Vc1=DaK=2.040.020.2=0.

31、025 m3式中：D機頭外經 a機頭外周半徑與管節(jié)外周半徑之差，取0.01m K注漿不足率。取0.2(c)、 相鄰管節(jié)不平整度引起的地層損失 V c1=*D c1 *a p * Kp*n=2.040.0050.25=0.032 m3。式中：D。管節(jié)外經 a p相鄰管節(jié)外周半徑之差，取0.005m Kp注漿不足率。取0.2 n穿越某處地層管節(jié)半徑差值大于5mm的出現次數(按10%計算)取n=(329/6)10%=5(d)糾偏引起的地層損失 V c2=1/4DL a=1/42.042.50.003=0.012 m3式中：D機頭外經 L機頭糾偏頭部長度(2.5m) a機頭頂進軸線與管道軸線的夾角(弧

32、度) 按最大糾偏角0.15計算。(e)土體總損失V= V k+ V c1+ V c2+ V c2=0.17+0.025+0.032+0.012=0.239 m3。(f)管頂最大沉降量 Smax=V/2.5I=0.239/(2.54.2 1)=0.023m6.3、沉降監(jiān)測與控制6.3.1、監(jiān)測的目的 工程監(jiān)測是確保工程質量、施工安全的重要手段。頂管施工不可避免會引起一定范圍內土體位移和變形。通過工程監(jiān)測可以及時了解施工對居民房屋的影響程度，及時掌握頂管施工過程中的變化情況，掌握工程信息，指導工程施工，確保工程質量和安全，是對工程施工實行動態(tài)管理的一個重要手段。因此工程施工監(jiān)測必不可少。6.3.2

33、、沉降點布置 在原狀土處垂直于頂管軸線并在頂管影響范圍內原狀土每隔5m布置一道沉降監(jiān)測點，每道5點，如下圖布置。6.3.3、監(jiān)測技術方案 測量標志使用鋼筋樁，測量儀器采用DSl自動安平水準儀和銦鋼水準尺，監(jiān)測的相對精度約0.3 mm。6.3.4、監(jiān)測頻率 根據頂管施工進度，工程監(jiān)測工作在不同階段應有不同的監(jiān)測頻率。 在施工前做好監(jiān)測點的設置和初始值的測定。測量頻率為機頭切口經過前10米后20米(共30米)范圍內每頂進2米測一次，30米后每頂進4米測一次。頂進結束后13日后測量沉降值及沉降速率，710日后測量最終沉降值。 在工程施工監(jiān)測期間，若變化量較大，需根據施工要求，加大檢測頻率。6.3.5

34、、數據整理與反饋 每一次測量成果對應施工進度，施工參數整理成圖表形式，一式四份，反饋給監(jiān)理、總包方、技術部門、現場操作人員各一份。并在累計沉降量達到5mm設置報警值，及時報警以引起操作人員注意?，F場施工技術部門及操作人員根據監(jiān)測數據及時調整土壓力設置值、泥水壓力、注漿量，頂進速度、泥水濃度等各種參數。反復循環(huán)、驗證、完善。并根據RW9Swl段頂進所積累的經驗盡快找出最合適的施工參數，確保RW9RW8段頂進時，沉降量達到最小。6.4、沉降控制的關鍵技術措施 由以上分析及計算可知：影響地面沉降的關鍵在于控制超挖量、注漿量、糾偏兩以及管材質量，因此帶頂進過程中應做到以下幾點：(2)參照地質報告、覆土

35、深度，以及本區(qū)域內已頂管段積累的施工經驗，確定設定土壓力值及其它參數。 (3)在頂進初始階段，設立地面沉降實驗段，通過對地面沉降的反復測量、監(jiān)控，掌握沉降變化規(guī)律，以便更好的調整頂進壓力、機頭倉內泥水壓力、控制沉降量以及推進速度。(4)操作人員根據顯示器屏幕顯示的各種參數(如土壓力、泥水壓力、刀盤電流、扭矩等)，以及出土情況確定主頂油缸的推進速度及切削刀頭的開閉量。(5)施工作業(yè)面根據監(jiān)測數據，及時調整各種參數以及觸變泥漿的壓入量。(6)堅決杜絕主頂停止頂進時機頭刀盤空轉、排泥等人為影響地表沉降的因素。(7)頂進軸線偏差也會引起較大的地面沉降，故在頂進操縱時，操縱人員要認真仔細分析機頭偏差量，

36、謹慎糾偏，確保管道偏差控制在盡可能小的范圍內，盡量減d,M偏幅度。(8)管材進場必須加強驗收，應盡量選擇圓度較好的管材。管材焊接時應使后續(xù)管段中心線與已頂管段軸線相吻合。(9)沉降較大時，應及時向技術部門和業(yè)主、監(jiān)理匯報，及時組織本公司技術人員會同總包方、業(yè)主、監(jiān)理商討切實可行的方案，必要時組織專家論證。(10)頂管頂進結束后，為防止滯后沉降，對沉降要求較高區(qū)域內用水泥漿及時對觸變泥漿進行置換。七、 常見通病及防治措施7.1、機頭出洞時磕頭 現象：頂管機出洞時機頭往下偏差較大原因：由于機頭本身較重，且出洞口土質較軟，承載力低，出洞時容易產生磕頭(即機頭前傾)。 防治措施： (1) 千斤頂安裝時

37、，將其合力作用點下降510cm，也可視實際情況，靈活采用千斤頂個數。(如采用下面二只千斤頂頂進) (2) 機頭出洞時，將機頭預抬一個數值(23cm)。 (3) 將出洞口導軌接長至井外壁，或在洞口止水圈下部用混凝土澆筑一個弧形托塊。 (4) 第一節(jié)管與機頭拼裝時，盡量加長機頭在導軌上的長度。 (5) 將糾偏油缸全部收緊，將頂管機前后殼體用螺栓連接牢固。 (6) 在工作井外洞口下部注漿加固土體。7.2、機頭旋轉 現象：機頭向順時針或逆時針方向旋轉一個角度，有時后續(xù)管道也隨之旋轉。 原因：(1)頂管機出洞時，由于機頭與導軌之間摩擦力較小，難以平衡刀盤切入土體時的反力矩，機頭產生偏轉。出洞后，雖然機頭

38、后有管節(jié)，但是還不能平衡反力矩，還會帶著管節(jié)一起偏轉。(2)糾偏量過大，糾偏頻繁，往往也使管節(jié)產生偏轉力矩，引起管節(jié)偏轉。防治措施：(1) 出洞時，在頂管機及其后續(xù)管節(jié)上，焊防偏轉鐵板，卡在導軌兩邊，也可用其它防偏轉的措施阻止頂管機出洞時偏轉。(2)頂進中盡量避免過大及頻繁糾偏。(3)主頂油缸安裝要平行于軸線，控制油路要使油缸動作同步。(4)頂進中可利用刀盤反力矩糾正偏轉，具體做法是：適當加大刀盤切土深度，然后將刀盤回轉方向切換到與機頭偏轉方向一致。(5)在機頭一側加配重，調整機頭偏轉。7.3、地面冒水、冒漿現象：頂進時泥水及壓注的觸變泥漿冒出地面，機頭過后，地面產生沉降。原因：(1)覆土層太

39、淺。遇到滲透系數較大的土層，泥漿及觸變泥漿很容易冒出地面。(2)開挖面泥漿的粘滯度低，穩(wěn)定性不好。防治措施：(1)控制泥水艙的泥水壓力，保持在1、1.1倍正面靜止土壓力為宜。(2)土的滲透系數很大，或覆土深度不夠時，應加深覆土，如在局部地方堆土等辦法加大覆土深度。(3)要注意土層土質特性，施加性能適當的護壁漿液，增加進水的泥漿比例，提高泥水比重；7.4、泥水管產生沉淀、堵塞 現象：泥水管內泥水流動不通暢，頂管頂進不順利。 原因：(1) 在泥水管內產生沉淀大多數發(fā)生在砂土層中。一是排泥泵效率低、流量不足，在泥水管內的流速小于臨界流速而使泥沙產生沉淀。如果是粉細砂，一旦沉淀在泥水管內，時間一長板結

40、起來就比較難沖洗干凈。(2) 在含水量少的粘土中，粘土容易變成泥團，如果泥團過大，或者遇到回填土，而在回填土中有磚塊等垃圾，它在管道彎頭處或閥門處會把管道堵塞。 防治措施：(1)如果排泥泵達不到所需的流量要求時，就應該更換。(2)停止推進前必須對排泥泵管道在旁路狀態(tài)下進行較為徹底的清洗。(3)如果在含水量較少的粘土中推進，應減小刀口開閉量，減小刀盤每轉一圈時所切削的泥土厚度，同時適當加大送水量。(4)在排泥管道與基坑旁通之間加一置沉淀箱，可讓土塊或卵石在該箱里沉淀下來，過一段時間只需打開箱底將其排出即可。(5)如果泥砂已經沉淀在泥漿管中，而沖洗又比較困難，此時，可將排泥管與進水管交換，反向沖洗

41、。7.5、泥水壓力過大 現象：從泥水壓力表反映泥水壓力較大，且降不下來，刀盤前上方地面 有滲水或冒水，并有微微隆起。原因：(1) 頂進距離較長且排泥系統(tǒng)中無接力泵，使排泥流速降低貨流量過小，造成排泥不暢。(2) 排泥泵吸泥管漏氣，排泥量下降。(3) 排泥泵揚程過低，無法滿足要求。(4) 排泥管路有堵塞。(5) 進水泵排量過大，與排泥泵不匹配。造成泥水壓力增高。(6) 接力泵排量過小。防治措施：(1)頂進距離過長時，應適時安裝接力泵。(2)經常檢查排泥泵吸泥口，排除阻塞。(3)更換較高揚程的排泥泵。(4)采用逆洗循環(huán)，清洗堵塞的排泥管道。(5)選用流量合適的進水泵、排泥泵、接力泵之間的匹配關系。

42、 (4)漿比例，提高泥水比重；7.6、地面隆起現象：機頭頂進軸線前上方地面有開裂、隆起。原因：土壓平衡壓力設定值過高。開挖面土壓大于被動土壓力。防治措施： 頂進時先設置15米試驗段，按下列公式計算土壓力設定值 P設=P主+2/3 (P被一P主) P設設定的開挖面土壓力值 P主：開挖面主動土壓力值 P被開挖面被動土壓力值 按上述公式設定土壓力后，通過試驗段地面沉降測量記錄：調整合適的土壓平衡壓力值，并根據沿線覆土深度及土質情況及時調整。八、出現問題的緊急預案8.1、后背開裂、位移、變形預案 由于沉井下沉時，井周圍土體受到擾動，被動土壓力降低，或頂進頂力過大，超過沉井的極限荷載。后靠背可能被主頂油

43、缸頂得嚴重變形或損壞，或與后座墻一起產生位移，無法承受主頂油缸的推力，頂管被迫中止。為此，頂進時必須加強觀察，及時了解后背位移、開裂情況，以便及早采取措施。發(fā)現后靠背有變形或開裂的預兆或頂力即將達到后靠極限頂力時及時啟動中繼間，避免后靠損壞。如果后靠背已經出現位移或開裂現象，應立即停止頂進，采取以下措施：(1)加大后靠鋼板，增加后靠受力面積。(2)在后座墻后的土體采用壓密注漿加固土體。(3)及時向技術部門匯報。公司將及時組織有關技術人員研究對策。8.2、遇障礙物處理預桑 施工前，一方面通過向當地居民了解地理情況，一方面組織人員對頂管沿線進行鉆孔探測，以便事先處理。 頂進時如頂管機頭遇到石塊、混

44、凝土等障礙物時，機內儀表顯示的土壓力、刀盤電流、刀盤轉矩以及主頂頂力都會發(fā)生變化，操作人員必須密切注意每個參數的變化情況，及時發(fā)現情況，避免機械被障礙物損壞，同時正確判斷障礙物的類型、大小，以便及時采取及經濟又有效的措施。 如果是較小的單個障礙物，而且距接收井距離較近的情況，可放慢頂進速度，障礙物有可能被刀盤轉到頂管一側，或者跟隨機頭一起向前推移。 如果遇到較大的障礙物，則必須“開天窗”予以解決。施工方法及步驟如下：(1)精確測量放樣，在地面上準確測設出頂管軸線及頂管機位置。(2)在寬度方向按頂管機外壁各加大500mm，長度10米的范圍內打設鋼板樁。(3)在鋼板樁內側挖除深度2米的土方，并加設支撐。(4)在鋼板樁內側打設輕型井點，并抽水。(5)降水2、3天后，邊挖土