頂管工程專項施工方案

1、頂管工程專項施工方案一、工程概況鄭州新區(qū)污水處理廠工程廠外污水干管工程（三標(biāo)段）施工范圍為中興路至鄭州新區(qū)污水處理廠。井位從WB34（不包含WB34井）-WB51（含WB51井），采取頂管施工工藝，污水干管管徑為3500，總長度為5238.4M。管材采用鋼筋混凝土頂管專用管材，內(nèi)襯PVC材質(zhì)，管道接口采用雙膠圈接口，管徑為3500。覆土深度小于等于4.5M，采用級頂管管材，覆土深度大于4.5M小于等于7M時，采用級頂管管材，并應(yīng)對頂管接口處作加強設(shè)計以滿足頂距要求。覆土深度大于等于7M，采用特殊設(shè)計頂管管材。具體工程內(nèi)容如下：1.1、頂管工程頂管段管徑-長度管內(nèi)底標(biāo)高地面標(biāo)高備注WB34工作井

2、WB35接收井3500-300M67.96267.79181.08579.043WB36工作井WB35接收井3500-300M67.62067.79179.27079.043WB36工作井WB37接收井3500-320M67.62067.43879.27078.096WB38工作井WB37接收井3500-350M67.23867.43878.42178.096WB38工作井WB39接收井3500-359.9M67.23867.03378.42178.840WB40工作井WB39接收井3500-324.5M66.84867.03376.94178.840WB40工作井WB40-1接收井3500-

3、200M66.84866.73476.94177.301WB41工作井WB40-1接收井3500-219.3M66.60966.73477.19777.301WB41工作井WB42接收井3500-334.2M66.60966.32377.19777.904WB43工作井WB42接收井3500-300M66.07466.33077.11977.904WB43工作井WB44接收井3500-300M66.07465.81777.11977.060穿越鄭民高速WB45工作井WB44接收井3500-300M65.56165.81776.53377.060WB45工作井WB46接收井3500-299.1M

4、65.56165.30576.53376.037WB47工作井WB46接收井3500-332.2M65.02165.30578.06776.037WB47工作井WB48接收井3500-300M65.02164.76478.06777.665WB49工作井WB48接收井3500-300M64.50864.76476.81077.665WB49工作井WB50工作井3500-309M64.50864.24476.81076.760WB50工作井WB51接收井3500-90.2M64.24464.16776.76076.760合計3500-5238.4M1.2、頂管井工程名 稱內(nèi)凈尺寸M地面標(biāo)高設(shè)計起

5、沉標(biāo)高刃腳底標(biāo)高沉井總高度制作與下沉WB35接收井6.5M6.5M79.04377.04364.69112.352二次制作一次排水下沉WB36工作井11.0M79.2777.2764.0213.25二次制作一次排水下沉WB37接收井6.5M6.5M78.06976.06964.33811.731二次制作一次排水下沉WB38工作井11.0M78.42176.42163.63812.783二次制作一次排水下沉WB39接收井6.5M6.5M78.84076.84063.93312.907二次制作一次排水下沉WB40工作井11.0M76.94174.94163.24811.693二次制作一次排水下沉W

6、B40-1接收井6.5M6.5M77.30175.30163.63411.667二次制作一次排水下沉WB41工作井12.0M77.19776.19763.00914.488三次制作一次排水下沉WB42接收井9.0M77.90475.90463.21012.694二次制作一次排水下沉WB43工作井11.0M77.11975.11962.47412.645二次制作一次排水下沉WB44接收井6.5M6.5M77.0675.0662.71712.343二次制作一次排水下沉WB45工作井11.0M76.53374.53361.96112.572二次制作一次排水下沉WB46接收井9.0M76.03774.

7、03762.20511.832二次制作一次排水下沉WB47工作井11.0M78.06775.56761.42116.946三次制作一次排水下沉WB48接收井6.5M6.5M77.66575.66561.66414.001三次制作一次排水下沉WB49工作井11.0M76.8174.8160.90813.902二次制作一次排水下沉WB50工作井11.0M76.7674.7660.64414.116三次制作一次排水下沉WB51接收井6.5M6.5M76.76074.76061.08513.675二次制作一次排水下沉1.3、頂管掘進(jìn)機的選型選擇好頂管掘進(jìn)機對頂管施工是至關(guān)重要的。根據(jù)本工程土質(zhì)情況，施

8、工期間我們選用平衡性能較好的DK式大刀盤土壓平衡頂管機，由于該機采用了目前先進(jìn)的土壓平衡原理，除了施工過程中安全可靠外，該掘進(jìn)機還具有沉降控制精度高、頂進(jìn)速度快、便于操作和維修、施工可靠性好等特點，在長期頂管施工中證實是完全適合本工程地質(zhì)條件的。施工時該頂管機是全斷面切削，它的切削刀盤和螺旋輸送機加在一起切削攪拌面積可達(dá)全斷面的100%以上，由于刀盤突出機頭表面，而且采用的切削方式，使機頭前方形成了空隙，減少了機頭迎面阻力，非常適應(yīng)在本工程土層中的管道頂進(jìn)。同時，由于該頂管機采用了單刀切削攪拌刀盤，在切削攪拌過程中它的轉(zhuǎn)矩可自行平衡，因此，不容易產(chǎn)生機體的偏轉(zhuǎn)。具體見DK3500頂管機示意圖。

9、DK3500土壓平衡頂管機示意圖本工程DK式3500大刀盤土壓平衡頂管掘進(jìn)機具體技術(shù)參數(shù)如下：DK3500大型頂管機，其大刀盤直徑為4190MM，總長度為5325MM，配備四臺意大利布雷維尼減速器股份有限公司生產(chǎn)的ET36000/FE/160/MF225型減速器，有效速比為154.2。每臺減速器的額定輸出扭矩為50000Nm，最大輸出扭矩為100000Nm。減速器的動力配置為四臺四級37KW電機，刀盤后級齒輪速比為7.5，頂管時達(dá)到的最大扭矩為2400000Nm，最小扭矩為1200000Nm，最終刀盤輸出轉(zhuǎn)速為1.25轉(zhuǎn)/分。根據(jù)上述技術(shù)參數(shù)得知，該機型的扭矩力比污水治理二、三期工程中所采用的

10、機型的扭矩力大一倍以上。結(jié)構(gòu)形式：二段一鉸，外形尺寸：總長6.55M，前殼體長3.8M，后殼體長2.75M，外徑尺寸為4180。靈敏度：D/L=1.01.4、施工前準(zhǔn)備工作1.4.1、地面準(zhǔn)備工作1、頂管施工前，按常規(guī)進(jìn)行施工用電、用水、排水及照明等設(shè)備的安裝。2、可滿足頂管頂進(jìn)施工的地面基礎(chǔ)設(shè)施搭建完成。3、頂管頂進(jìn)所需要施工材料、設(shè)備及機具必須備齊、備足；行車（管節(jié)吊運）安裝、調(diào)試完成，并通過有關(guān)單位驗證，可以投入正常運營；管節(jié)、止水橡膠圈、襯墊板等備有足夠的余量。4、整個土壓平衡系統(tǒng)安裝并單機調(diào)試完成，泥水管道準(zhǔn)備就緒。5、井上、井下建立測量控制網(wǎng)，并經(jīng)復(fù)核、認(rèn)可。1.4.2、頂管工作井

11、現(xiàn)場布置1.4.2.1、頂管施工階段平面布置當(dāng)頂管井制作結(jié)束后，應(yīng)立即撤離有關(guān)材料和設(shè)備，頂管采用行車或吊機用于工作井起重作業(yè)。在工作井實行全封閉隔離，并建筑必要的生產(chǎn)臨時設(shè)施，要保持施工現(xiàn)場的文明、安全和衛(wèi)生整潔。進(jìn)行井內(nèi)鋼扶梯和護(hù)欄是施工中的安全要點，必須按有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)制作，踏板還應(yīng)經(jīng)強度驗算。在施工圍護(hù)范圍內(nèi)設(shè)置辦公室、倉庫、配電間、操作間、油庫、料具間、棄土箱、布置膨潤土材料工棚和拌漿，儲漿以及注漿設(shè)備等?，F(xiàn)場布置采用25T汽吊，設(shè)備進(jìn)場時，采用50T汽吊。管道頂進(jìn)時，起吊設(shè)備采用的龍門行車（起重能力為32T），其行車導(dǎo)軌與頂管中心線應(yīng)平行鋪設(shè)，并與管中心左右對稱。起重機主鉤為32T，

12、供吊管子及其它重型設(shè)備用，副鉤5T供吊輕型設(shè)備用。具體參見附圖：頂管施工階段臨時設(shè)施平面布置圖。頂管施工階段臨時設(shè)施平面布置圖1.4.2.2、頂管工作井內(nèi)布置工作井井內(nèi)布置主要是后靠背、導(dǎo)軌、主頂油缸、油泵車、鋼扶梯等。具體參見頂管工作井井內(nèi)布置圖。1、止水裝置安裝頂管施工過程中對洞口止水裝置的密封性能要求較高，施工中應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行止水裝置安裝。2、導(dǎo)軌安裝.本工程導(dǎo)軌由型鋼和鋼板焊接而成，在工作井底板基礎(chǔ)上應(yīng)事先預(yù)埋鋼板，預(yù)埋鋼板的位置與導(dǎo)軌相吻合，以便導(dǎo)軌與之焊接。預(yù)埋鋼板上的錨固鋼筋要焊牢并有足夠的錨固強度，導(dǎo)軌安放后，還應(yīng)在兩側(cè)用型鋼支撐好，以確保其牢固，必要時再澆筑混凝土，確保

13、導(dǎo)軌在受撞擊的條件下，不產(chǎn)生位移，不變形；.在安裝導(dǎo)軌時，應(yīng)時刻檢查兩導(dǎo)軌是否順直、平行、等高，其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致；.導(dǎo)軌安裝的允許偏差：軸線位置允許偏差為3MM；頂面高程允許偏差為0+3MM；兩軌內(nèi)距允許偏差為2MM。.安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)牢固，嚴(yán)禁在使用中產(chǎn)生位移，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。3、主頂油缸安裝本工程主頂進(jìn)系統(tǒng)共有8只200T單沖程等推力油缸，行程1500MM，總推力1600T（實際控制頂力為1120T），8只主頂油缸組裝在油缸架內(nèi)，安裝后的8只油缸中心位置必須與設(shè)計圖一致，以使頂進(jìn)受力點和后座受力都保持良好狀態(tài)。安裝后的油缸中心誤差應(yīng)小于10MM。具體安裝要求如下：.千斤頂宜固定在

14、支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點應(yīng)在管道中心的垂直線上；.千斤頂油路應(yīng)并聯(lián)，每臺千斤頂應(yīng)有進(jìn)油、退油的控制系統(tǒng)。4、油泵安裝和運轉(zhuǎn)：主頂液壓動力機組（即油泵）由二臺大流量斜軸式軸向柱塞泵供油，采用大通徑的電磁閥和系統(tǒng)管路，減小系統(tǒng)阻力，油缸可以單動，亦可聯(lián)動。主頂系統(tǒng)由PLC可編程序計算機控制，并采用變頻調(diào)速器實現(xiàn)流量的無級調(diào)速。主頂系統(tǒng)操作臺設(shè)在地面控制室內(nèi)。油管布置時應(yīng)順直、轉(zhuǎn)角少。除此之外還應(yīng)注意以下幾點：.油泵在選擇時應(yīng)與千斤頂相匹配，并應(yīng)有備用油泵；油泵安裝完畢，應(yīng)進(jìn)行試運轉(zhuǎn)；.頂進(jìn)開始時，應(yīng)緩慢進(jìn)行，待各接觸部位磨合后，再按正常頂進(jìn)速度頂進(jìn)；.頂進(jìn)中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高

15、，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進(jìn)；.千斤頂活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。5、頂鐵的選擇、安裝和使用本工程在頂管施工時，將采用U型頂鐵及環(huán)形頂鐵。1）頂鐵的安裝和使用：.安裝后的頂鐵軸線應(yīng)與管道軸線平行、對稱，頂鐵與導(dǎo)軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污；.更換頂鐵時，使用的頂鐵長度應(yīng)符合施工要求；頂鐵拼裝后應(yīng)鎖定；.頂鐵的允許聯(lián)接長度，應(yīng)根據(jù)頂鐵的截面尺寸確定。當(dāng)采用截面為20CM30CM頂鐵時，單行順向使用的長度不得大于1.5M；雙行使用的長度不得大于2.5M，且應(yīng)在中間加橫向頂鐵相聯(lián)；.頂鐵與管口之間應(yīng)采用緩沖材料襯墊，當(dāng)頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強度時，管端應(yīng)增

16、加U形或環(huán)形頂鐵；.頂進(jìn)時工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并應(yīng)隨時觀察頂鐵有無異常跡象。2）頂鐵的質(zhì)量要求：.頂鐵應(yīng)有足夠的剛度；.頂鐵宜采用鑄鋼整體澆鑄或采用型鋼焊接成型；當(dāng)采用焊接成型時，焊縫不得高出表面，且不得脫焊；.頂鐵的相鄰面應(yīng)互相垂直；.同種規(guī)格的頂鐵尺寸應(yīng)相同；.頂鐵上應(yīng)有鎖定裝置；.頂鐵單塊放置時應(yīng)能保持穩(wěn)定。頂管工作井井內(nèi)布置圖1.4.2.3、管內(nèi)布置頂管管內(nèi)布置示意圖1.4.2.4、垂直運輸和水平運輸布置本工程垂直運輸采用35T行車，水平運輸分為管內(nèi)運輸和場內(nèi)地面運輸。管內(nèi)運輸采用100A排泥管代替了人工管內(nèi)土方運輸，場內(nèi)運輸采用自卸車。1.4.2.5、頂管機吊裝就位、調(diào)

17、試驗收在頂管機吊下井后，為保證頂管出洞段的軸線控制，需要對頂管機進(jìn)行精確定位，盡量使頂管機中軸線與設(shè)計軸線相符。在頂管機準(zhǔn)確定位后，必須進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，只有在確定頂管機運轉(zhuǎn)正常后，方具備頂管出洞條件，以保證頂管出洞和今后的頂進(jìn)順利。1.5、頂管動力、照明1.5.1、頂管動力配套序號設(shè)備名稱數(shù)量功率（KW/h）1刀盤電機1482螺旋輸送泵電機1373糾偏油泵電機17.54液壓動力站電機2375注漿泵電機17.56排水泵2157電焊機1158油脂泵139中繼間油泵車43710合計470動力電纜設(shè)置：管內(nèi)設(shè)置二路電纜，按其配套動力負(fù)載功率，選擇電纜規(guī)格，供電采用TN-S方式，三相五線制移動電纜裝接。為

18、防止頂距加長后的電壓降問題，可在中間設(shè)置升壓變壓器增壓，同時放大電纜截面，以減少電阻，電纜接頭采用電纜接頭箱。1.5.2、照明配套管內(nèi)照明采用36V電源專用箱及3KV以下的變壓器，輸出電壓24V，能滿足管道內(nèi)照明亮度要求。燈架在管道右上方每隔10M布置一個，照明電纜也固定在上面，按頂進(jìn)距離逐步延伸裝置。1.5.3、供電應(yīng)急措施具體詳見第十五部分：工程風(fēng)險分析、施工供電應(yīng)急預(yù)案并提出可行的保障措施四、供電應(yīng)急措施。1.6、頂管施工工藝、最大頂力計算及中繼間設(shè)置16.1、頂管施工工藝1.6.2、頂管施工周期 注漿、輔助系統(tǒng)安裝 3天 測量及導(dǎo) 主頂、后座 機頭拼裝 聯(lián)機調(diào)試 軌安裝 系統(tǒng)安裝 及調(diào)

19、試 出洞施工 推進(jìn)施工 1天 2天 1天 1天 10M/1天 1天 進(jìn) 設(shè)備轉(zhuǎn)場 洞 3天1.6.3、推進(jìn)最大頂力計算該計算我們擬以WB38工作井WB39接收井為例，根據(jù)設(shè)計圖紙顯示，該段頂管頂距為359.9M，管道口徑為3500，地面標(biāo)高為78.421M，設(shè)計管中心標(biāo)高為68.988M。FF1+F2 其中：F-總推力 F1-迎面阻力 F2-頂進(jìn)阻力F1/4D2P（D-管外徑4.14M P-控制土壓力）PK。H。式中：K。-靜止土壓力系數(shù)，一般取0.55；Ho-地面至掘進(jìn)機中心的厚度，取最大值9.433M；-土的重量，取1.9T/M3P0.551.99.4339.86T/M3F13.14/44

20、.1429.86132.66TF2DfL式中：f-管外表面綜合摩阻力，此處取0.35T/M2；D-管外徑4.14M；L-頂距359.9M。F23.144.140.35359.9=1637.49T，即每頂進(jìn)lM頂力上升4.55T。因此，總推力F132.66+1637.491770.15T根據(jù)以上計算，總推力需1770.15T，而根據(jù)設(shè)計圖紙顯示單根頂管最大頂力為1200T，因此我們選取最小值1200T作為設(shè)計依據(jù)，并按規(guī)定取其80%作為油缸總推力，即1200*80%=960T，主頂油缸選用8臺200T（2000KN)級油缸，每只油缸最大頂力不超過120T（1200KN）。1.6.4、中繼間設(shè)置（

21、頂力的限制）經(jīng)計算得知頂管的總推力大于設(shè)計主頂油缸的總推力，故需設(shè)置中繼間進(jìn)行中間接力頂進(jìn)。頂進(jìn)時，為確保安全，當(dāng)頂力達(dá)到中繼間設(shè)計推力的75%時，即需設(shè)置中繼間，當(dāng)頂力達(dá)到中繼間設(shè)計推力的80%時，即需啟動中繼間，中繼間設(shè)計總推力F=1200t。L=（F0.75-F1）/5.10=（900-132.66）/4.55=168.65M，施工時取165M。具體安裝位置為：0中繼間（50M位置）中繼間（215M位置）。根據(jù)我們的經(jīng)驗，在實際施工中，中繼間安裝時機相當(dāng)重要，主要視頂力的上升速度而定。由于頂管頂進(jìn)時，會發(fā)生一些不可預(yù)見的因素，如遇見硬土層等，造成頂力的急劇上升，此時，就必須啟動待用的中繼

22、間。因此，頂進(jìn)過程中的不間斷監(jiān)測非常重要，以免貽誤中繼間安放時機，造成頂管失敗。序號頂管段管徑-長度中繼間數(shù)量（套）1WB34工作井WB35接收井3500-300M22WB36工作井WB35接收井3500-300M23WB36工作井WB37接收井3500-320M24WB38工作井WB37接收井3500-350M25WB38工作井WB39接收井3500-359.9M26WB40工作井WB39接收井3500-324.5M27WB40工作井WB40-1接收井3500-200M18WB41工作井WB40-1接收井3500-219.3M19WB41工作井WB42接收井3500-334.2M210WB4

23、3工作井WB42接收井3500-300M211WB43工作井WB44接收井3500-300M212WB45工作井WB44接收井3500-300M213WB45工作井WB46接收井3500-299.1M214WB47工作井WB46接收井3500-332.2M215WB47工作井WB48接收井3500-300M216WB49工作井WB48接收井3500-300M217WB49工作井WB50工作井3500-309M218WB50工作井WB51接收井3500-90.2M1合計331.6.5、中繼間的選擇中繼間的結(jié)構(gòu)請參見圖-1和圖-2?？紤]到本工程一次頂進(jìn)距離很長，中繼間結(jié)構(gòu)的耐磨損性能要求高，密封防

24、水效果好。因此，本工程選用雙氣囊組合密封式鋼制中繼間，其主要特點：1、整體結(jié)構(gòu)剛度大、加工制作精密，可提高總推力。安裝20個100T的中繼間油缸，總推力可提高到2000t，可減少中繼間的使用數(shù)量，提高施工速度。2、密封裝置可調(diào)節(jié)、可組合、可在常壓下對磨損的密封圈進(jìn)行調(diào)換，中繼間密封裝置由左右兩組復(fù)合密封組成圖-3，圖中兩組復(fù)合密封均由外圈的耐磨環(huán)和內(nèi)圈的充氣環(huán)組成，充氣環(huán)上設(shè)有充氣管，只要向充氣環(huán)內(nèi)充氣或使充氣環(huán)內(nèi)保持一定的氣壓，耐磨環(huán)就會緊貼中繼間的殼體行成一道可靠的密封，即使是耐磨環(huán)有些磨損或中繼間的殼體有些變形，該密封裝置都會自動加以補償。在平時的使中，只向左邊的充氣環(huán)內(nèi)充氣，中繼間就可

25、以正常工作。如果左邊的耐磨環(huán)損壞需要更換時，才向右邊的充氣環(huán)內(nèi)充氣，然后把左邊的充氣環(huán)內(nèi)的氣放光，把中繼間油缸回縮，拆去左邊的法蘭就可更換耐磨環(huán)了。更換工作結(jié)束以后，須向左邊的充氣環(huán)內(nèi)充足氣后才能把右邊的充氣環(huán)內(nèi)的氣放光，然后再按前述的方法繼續(xù)使用中繼間。圖-1 中繼間縱剖視圖圖-2 中繼間橫剖視圖1.6.6、頂管進(jìn)出洞口措施1.6.6.1、工具管出洞技術(shù)方案待頂管設(shè)備全部安裝調(diào)試完畢后，準(zhǔn)備推進(jìn)前，采取如下措施：1、將工具管推進(jìn)至出洞口1M處停止。2、為防止工作井洞口上部土體沉降以及處理沉井洞口封堵磚墻時人員的安全，我們將嚴(yán)格按照設(shè)計要求做好工作井洞口處橡膠止水圈的安裝及洞口700水泥攪拌樁

26、加固措施，避免沉井洞口封堵磚墻鑿除后，泥土擁擠到井內(nèi)。3、在確保安全的情況下，用空壓機鑿除沉井洞口封堵磚墻，并將鑿除物清理完畢，以確保頂管順利出洞。4、為防止掘進(jìn)機出洞時產(chǎn)生叩頭現(xiàn)象，在洞口止水圈下部用混凝土澆筑一個弧形托塊。把糾偏油缸全部收緊，在底部安裝延伸導(dǎo)軌，并將前5節(jié)管與機頭做成可調(diào)節(jié)鋼性聯(lián)接，連成一整體，后續(xù)管道出洞時，同樣采取此法，逐節(jié)下去，直至不會叩頭為止。5、推進(jìn)工具管，直至洞口止水圈能起作用為止，靜候34小時，測出靜止土壓力，結(jié)合理論數(shù)據(jù)，定出推進(jìn)土壓力控制系數(shù)。6、繼續(xù)推進(jìn)工具管，在安裝第一節(jié)管前，應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)闹雇搜b置，以免在主頂縮回后，由于正面土壓力的作用將工具管彈回。7

27、、另外為了減小機頭及管子出洞時阻力，我們在進(jìn)行洞口封門施工時設(shè)置注漿管，以供正常頂管施工時注入觸變泥漿，從而減小管子與土體之間的摩阻力。1.6.6.2、工具管進(jìn)洞技術(shù)方案1.6.6.2.1、進(jìn)洞準(zhǔn)備工作1、貫通測量：頂管施工期間應(yīng)加強軸線復(fù)測力度，將工具管確切位置測放于接收井內(nèi)，從而確保安全進(jìn)洞。復(fù)測的目的是：.重新測定頂管機的里程，精確算出刀盤與洞口之間的距離，使刀盤一旦貼近洞門，即采取相應(yīng)的措施；.校核頂管機的姿態(tài)，以利于進(jìn)洞過程中頂管機姿態(tài)的及時調(diào)整。2、進(jìn)洞設(shè)備、材料的準(zhǔn)備：.安裝頂管基座：頂管進(jìn)洞前，將頂管基座按設(shè)計軸線在接收井內(nèi)準(zhǔn)確定位安裝；.安裝弧形鋼板：頂管進(jìn)洞前，在洞圈封門鋼

28、板上按頂管姿態(tài)將一圈弧形鋼板安裝就緒。1.6.6.2.2、進(jìn)洞技術(shù)難點及處理措施1、為防止接收井洞口上部土體沉降以及處理沉井洞口封堵磚墻時人員的安全，除了進(jìn)行洞口封門施工外，必要時同樣要對洞口的土體采取相應(yīng)的措施，具體參見3.2.6.1、工具管出洞技術(shù)方案。2、在確保安全前提下，鑿除沉井洞口封堵磚墻，立即將工具管推進(jìn)至接收井。3、繼續(xù)推進(jìn)，直至推進(jìn)至設(shè)計要求尺寸為止，然后將工具管采取分節(jié)拆除吊出，最后徹底與后混凝土管脫離。4、吊起工具管，將井內(nèi)雜物清理完畢，然后將管外壁與予留孔之間間隙用專用材料填充密實，以免造成土體塌方及第一節(jié)管沉降。1.7、工作井、管道內(nèi)通訊方式及監(jiān)控攝像系統(tǒng)為便于地下管道

29、施工時，管道內(nèi)與管道內(nèi)、管道內(nèi)與工作井、地下與地上隨時聯(lián)系，頂管施工中地下通訊采用對講機，其設(shè)置位置：掘進(jìn)機操作臺一部，工作井頂進(jìn)控制臺一部，地面指揮部一部，以此方式加強通訊聯(lián)系，協(xié)調(diào)指揮作業(yè)。同時，為便于地面指揮中心有效地監(jiān)控地下頂管進(jìn)行的狀況，及時對各種事故隱患作出處理，我們預(yù)備在管道內(nèi)安裝監(jiān)控攝像系統(tǒng)。參見附圖：安全監(jiān)視系統(tǒng)圖。1.8、頂管時的意外應(yīng)急措施1.8.1、土質(zhì)變化應(yīng)急措施在頂管施工過程中，機頭穿越不同土層時，機頭的走向往往會出現(xiàn)偏移，為了便于頂管施工過程中機頭糾偏自如，我公司在實際施工過程中，將在機頭后面設(shè)置35節(jié)特殊管，管與管節(jié)之間留有2030凹槽，用于放置糾偏泵。1.8.

30、2、碰到地下障礙物的清除根據(jù)我公司多年來豐富的施工經(jīng)驗，采取氣壓倉清障的方法進(jìn)行地下障礙物的清除。具體施工方法如下：1.8.2.1、施工原理和設(shè)備氣壓平衡式頂管的工作原理是，通過作用于臨時掘進(jìn)工作面上的氣體壓力（這里的氣體壓力一般根據(jù)工具管底部的地下水壓力來確定），來阻止地下水。在整個掘進(jìn)工作面的高度范圍內(nèi)，作用的氣體壓力是相等的，但地下水的壓力是有梯度的，因此在工具管的頂部就形成一個超過平衡壓力的氣體壓力區(qū)。在這一壓力作用下，地層空隙中的水被擠出，地層也從原來的飽和狀態(tài)過渡到半飽和狀態(tài)，從而起到平衡挖掘面的作用。1、工藝原理圖：2、設(shè)備布置圖：1-冷卻塔；2帶糾偏裝置的工具管；3-第一道氣閘

31、門；4-空壓機；5-第二道氣閘門； 6-空氣濾清器；7-防漏氣裝置；8-送氣管道1.8.2.2、具體實施方案1、氣壓平衡裝置的起用首先，關(guān)閉頂管機第一道氣壓艙門，使工作艙與大氣隔絕。在工作艙完全密封的情況下，向工作艙輸入壓縮空氣，氣體的壓力一般要高出地下水壓力0.01MPa，以阻止地下水涌入工作艙，達(dá)到平衡掘進(jìn)面的目的。第二步作業(yè)人員進(jìn)入物料艙，關(guān)閉第二道艙門，也向該艙輸入與工作艙同等壓力的壓縮空氣，然后打開第一道艙門，作業(yè)人員開始掘進(jìn)作業(yè)。第三步當(dāng)物料艙裝滿后，停止掘進(jìn)，關(guān)閉第一道艙門，打開第二道艙門，裝土、運輸。如此反復(fù)循環(huán)作業(yè)。為保證作業(yè)人員的安全，必須保證最大工作氣壓限制在0.36Mp

32、a的人體能承受的安全氣壓。清障采用人工加空壓機進(jìn)行鑿除。為確保安全起見，在使用氣壓前，可適當(dāng)在機頭前端先進(jìn)行注漿加固土體。清障過程中如土體有松動、滲水現(xiàn)象出現(xiàn)，操作人員立即撤出管道后，立即進(jìn)行氣倉加壓一定時間以后繼續(xù)進(jìn)行處理，直至完全處理完畢。2、作業(yè)人員進(jìn)出安排承壓閘墻由面板與鋼梁構(gòu)成。閘墻上設(shè)置變壓用的人行閘和材料閘。閘體由鋼板卷制成圓筒形結(jié)構(gòu)，裝有前后兩道閘門。當(dāng)需要進(jìn)入切削艙內(nèi)排除故障時，先將切削艙內(nèi)充以壓縮空氣，用以疏干并支護(hù)開挖面土體，然后人員再通過人行閘變壓（加、減壓）過渡而出入土壓密封艙。.人行閘是施工人員進(jìn)、出氣壓作業(yè)區(qū)的變壓室。 .閘墻及氣閘的加減壓管路布置時便于施工安裝。

33、閥門集中一處便于閘門工操作。各壓力表顯示值必須能及時反映相應(yīng)各部位的實際壓力，并與操縱閥門一起布置于閘門工控制操作臺上。氣閘及閘門的結(jié)構(gòu)強度滿足閘墻結(jié)構(gòu)的荷載要求。閘門（或門框）設(shè)置密封橡膠條。特別是人行閘必須確保在氣壓降至0.01MPa以下時，仍能保持良好的氣密性能，閘門上（或在閘筒體上）安裝觀察窗。3、挖掘、氣壓加壓操作流程1.8.2.3、人員組織：人員設(shè)總指揮1人，負(fù)責(zé)全面工作，下設(shè)2個組，配組長各1人，一組專門負(fù)責(zé)氣壓控制、密封門啟閉工作，檢查加壓前管道內(nèi)人員是否全部撤離。另一組負(fù)責(zé)在機頭內(nèi)挖土及清障工作。1.8.2.4、在頂管施工過程中，如果出現(xiàn)異常的偏差趨勢，必須在第一時間內(nèi)就停下

34、來，分析原因，找出對策再繼續(xù)頂進(jìn)，切不可盲目行動。操作人員必須嚴(yán)格遵守這樣一條規(guī)定：無論何種情況，發(fā)現(xiàn)頂進(jìn)異常一律停下來，并且及時向技術(shù)負(fù)責(zé)人如實匯報情況，以便分析原因，找準(zhǔn)對策。1.8.2.5、還有一條就是建立意外情況立即報告制度。即當(dāng)意外情況發(fā)生時，當(dāng)班人員必須采用任何可采用有效通訊方式，盡快地與地面指揮中心取得聯(lián)系，以便及時采取行之有效的措施。1.9、機頭偏轉(zhuǎn)及糾正措施1、原因在出洞之前，由于機身與導(dǎo)軌之間摩阻力不足以抵抗刀盤轉(zhuǎn)矩的反力而使頂管機偏轉(zhuǎn)，刀盤如果是順時針方向轉(zhuǎn)，頂管機則往逆時針方向偏轉(zhuǎn)，反之則相反。在頂進(jìn)過程中，機頭也會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這種偏轉(zhuǎn)往往會涉及到整條已頂進(jìn)的管道。這種偏

35、轉(zhuǎn)主要是由于遇硬軟不均勻土層，形成偏差，采取糾偏造成的，糾偏越頻繁，這種偏轉(zhuǎn)越大。2、采取的措施：.利用主頂油缸進(jìn)行糾偏；.利用機頭刀盤的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行糾偏；.可在頂管機外壁上，焊上糾偏定位板。1.10、長距離頂進(jìn)通風(fēng)空氣保障措施由于本工程頂進(jìn)距離長，各種機械產(chǎn)生的熱量、廢氣等，以及人員在管子內(nèi)要消耗大量的氧氣；加上掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的少量沼氣等有害氣體，都需通過通風(fēng)來解決。本工程采用前抽后鼓式通風(fēng)方式，即以鼓風(fēng)為主，抽風(fēng)為輔的組合通風(fēng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，抽風(fēng)管前有一個喇叭狀吸入口，距掘進(jìn)機小于等于2.65米處，抽風(fēng)距離為2030M之間。送風(fēng)采用氣泵，氣泵安裝在工作井之上。抽風(fēng)風(fēng)筒與送風(fēng)管應(yīng)分別安裝在管

36、內(nèi)左右兩側(cè)，兩風(fēng)筒必須重疊510M，以防止通風(fēng)不良。風(fēng)管采用阻燃型玻璃鋼或PVC管，在中繼間和基坑中活動的地方，采用可伸縮的波紋狀管道。由于本工程最長段頂管長達(dá)359.9M，因此其中一根單排管道內(nèi)最大容積約為3461M3。選用上海通用風(fēng)機股份有限公司生產(chǎn)的479型離心通風(fēng)機，它的流量為12100M3/h，因此，把管道內(nèi)空氣全部置換出去，約需要17分鐘。為了縮短風(fēng)機的空氣置換時間及加長風(fēng)機的送風(fēng)距離，當(dāng)頂進(jìn)距離超過200M時，需加設(shè)串聯(lián)一臺型號相同的風(fēng)機，使用時，讓風(fēng)機隔臺啟動。如果在實際操作中，管路長及管壁粘度等影響，造成風(fēng)壓不夠，則在管道內(nèi)的空氣更換慢，我們擬采用空壓機兩臺（20M3/min

37、）供氣。除在管道內(nèi)因電焊或其他有損氧氣的操作外，需保證管道內(nèi)新鮮空氣量不低于每人每小時60m3。（實際每人每小時需新鮮中空氣量30M3）。同時，需用大氣檢測裝置每天檢查一次管道內(nèi)各種氣體的含量、一旦發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，即應(yīng)增加監(jiān)測次數(shù)，并應(yīng)立即啟動風(fēng)機，改善通風(fēng)，以確保頂管內(nèi)有足夠的新鮮空氣。另外，在施工過程中，為防止有毒有害氣體對操作人員造成傷害，除了施工期間加強施工監(jiān)控和防范措施外，我們還將建立三級應(yīng)急管理制度：項目經(jīng)理技術(shù)負(fù)責(zé)人操作班組組長。詳見附圖：通風(fēng)設(shè)施布置圖。1.11、頂管軸線測量控制及糾偏方法1.11.1、頂管頂進(jìn)過程中，測量控制在管道頂進(jìn)施工過程中，頂管測量的精度，頻率是控制整個工程施

38、工質(zhì)量乃至成敗的關(guān)鍵。為提高本工程的測量精度、增加測量頻率、加快施工進(jìn)度，本工程將采用自動全站儀進(jìn)行頂管的軸線測量。在頂管正常頂進(jìn)施工過程中，測量頻率為每頂進(jìn)一節(jié)進(jìn)行一次軸線測量，當(dāng)實測頂管軸線高程、平面偏差值大于40MM時，需要適當(dāng)增加頂管機的測量頻率，以保證工程的施工質(zhì)量。在頂管快接近終點階段最后十節(jié)的頂進(jìn)施工過程中，需進(jìn)行兩次/每節(jié)的軸線測量，并做到勤糾微糾，以保證管道的進(jìn)洞質(zhì)量和進(jìn)度。具體測量如下：1.11.1.1、平面控制為確保工作井、接收井間貫通、橫向、豎向誤差小于100MM，在兩端頭附近埋設(shè)導(dǎo)線點，利用控導(dǎo)點和導(dǎo)線點，以導(dǎo)線軸線測量形式，將平面控制成果引測到施工現(xiàn)場。利用控導(dǎo)點和

39、導(dǎo)線點建立平面控制網(wǎng)。導(dǎo)線測量采用全站儀，方向觀測6測回，測角精度+1，測距6測回，雙向觀測，測距相對誤差1/80000，對觀測結(jié)果進(jìn)行平差。井上坐標(biāo)點向井下傳遞采用聯(lián)系三角形方式，點位由鉛錘儀垂直投設(shè)。井下控制頂進(jìn)方向的基準(zhǔn)點用鋼架埋設(shè)成固定點，采用全站儀跟蹤觀測機頭平面偏差方向。1.11.1.2、高程控制利用施工區(qū)域附近的已知水準(zhǔn)點，布設(shè)二等水準(zhǔn)路線，將高程引測到工作井附近，并設(shè)立施工高程控制點。水準(zhǔn)測量采用NA2型帶平行玻璃板測微器水準(zhǔn)儀配合銦鋼尺進(jìn)行，往返觀測。地面高程傳遞到井下時，可用鋼尺垂直懸掛，下系線錘至標(biāo)準(zhǔn)拉力，然后地面、井下兩臺水準(zhǔn)儀同時觀測。鋼尺應(yīng)進(jìn)行尺長、溫度兩項改正。井

40、下布設(shè)23個地面起始高程控制點。頂管機頭高程控制水準(zhǔn)儀和連通管兩種方式，連通管測量為從掘進(jìn)機到管尾掛一根10MM透明塑料管，管內(nèi)充滿水，根據(jù)連通原理，讀出二端液面差，再計算出掘進(jìn)機頭水平偏差。每頂進(jìn)20CM測量一次偏差值，做到及時掌握機頭姿態(tài)和發(fā)展趨勢，以便及時糾偏。1.11.1.3、頂管姿態(tài)測量為保證頂管機嚴(yán)格按設(shè)計軸線推進(jìn)，必須及時觀測頂管動態(tài)數(shù)據(jù)，從而調(diào)整頂管各施工參數(shù)，指導(dǎo)頂管正確、安全推進(jìn)。在頂管機頭部縱向設(shè)一對水平橫尺，利用布設(shè)的三維坐標(biāo)控制點，測量各尺讀數(shù)，經(jīng)精確計算得出頂管轉(zhuǎn)角、頂管中心方向偏差值、頂管坡度、頂管中心高程等數(shù)據(jù)，從而相應(yīng)調(diào)整頂管機各個施工參數(shù)。頂管推進(jìn)軸線應(yīng)控制

41、在允許偏差范圍內(nèi)，如有微小偏差，可按比例分段糾偏。1.11.1.4、測量與方向控制要點1、制定嚴(yán)格的放樣復(fù)核制度，并做好原始記錄。頂進(jìn)前必須遵守嚴(yán)格的放樣復(fù)測制度，堅持三級復(fù)測：施工組測量員項目部測量工程師監(jiān)理工程師，確保測量萬無一失。2、布設(shè)在工作井后方的儀座必須避免頂進(jìn)時移位和變形，必須定時復(fù)測并及時調(diào)整。3、頂進(jìn)糾偏必須勤測量、多微調(diào)，糾偏角度應(yīng)保持在1020不得大于1，并設(shè)置偏差警戒線。4、初始推進(jìn)階段，方向主要是主頂油缸控制，因此一方面要減慢主頂推進(jìn)速度，另一方面要不斷調(diào)整油缸編組和機頭糾偏。5、開始頂進(jìn)前必須制定坡度計劃，對每一米、每節(jié)管的位置、標(biāo)高需事先計算，確保頂進(jìn)時正確，以最

42、終符合設(shè)計坡度要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為原則。1.11.2、頂管糾偏方法頂進(jìn)過程中的糾偏可采取調(diào)整糾偏千斤頂?shù)姆椒ǎM(jìn)行糾偏操作，若管道左則千斤頂采用左伸右縮方法，反之亦然，如同時有高程和方向偏差，則應(yīng)先糾正偏差大的一面。發(fā)生較大偏差應(yīng)分析發(fā)展趨勢，采用分次逐步糾正，勤調(diào)微糾，若偏差超過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)通知停止頂進(jìn)，研究有效措施，方可繼續(xù)頂進(jìn)。頂進(jìn)中經(jīng)常發(fā)生頂管機頭的旋轉(zhuǎn)，影響出土，測量等，必須采取措施。防止偏轉(zhuǎn)擴大，其方法有：.改變切削刀盤的轉(zhuǎn)動方向；.在管內(nèi)的相反方面增加壓重塊，直到正常。112、下管、挖土、運土的安排及處理1.12.1、下管安排及有關(guān)安全措施由于本次采用的3500鋼筋砼管重量比較大，為

43、此施工期間我們將在工作井上設(shè)置32T龍門吊進(jìn)行管子吊運。龍門吊下管時應(yīng)注意施工的安全，具體應(yīng)注意以下幾點：.吊管必須有人指揮，并持有效證件。.吊機停放要平穩(wěn)，基實牢固的位置。.吊機駕駛必須持有有效證件（特殊工種操作證）。.吊管鋼絲繩要選擇標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材質(zhì)，吊管時管內(nèi)與鋼絲繩接觸點要墊好木塊，以免擦傷鋼絲繩和管口鋼套環(huán)。.正式作業(yè)前應(yīng)試吊，吊離地面10CM左右時，檢查重物捆扎情況和制動性能，確認(rèn)安全后方可起吊；.下管時工作坑內(nèi)嚴(yán)禁站人，當(dāng)管節(jié)距導(dǎo)軌小于50CM時，操作人員方可近前工作，嚴(yán)禁超負(fù)荷吊裝。1.12.2、挖土、運土的安排及處理1、管內(nèi)輸送采用頂管泥漿輸送泵送到井上泥漿沉淀池。泥漿沉淀池采

44、用鋼板制作，尺寸為5*2.5*1.5M，共3只泥漿沉淀池，池間采用串聯(lián)，泥漿池進(jìn)行泥漿二次沉淀。泥漿沉淀后將干土從沉淀池中撈出，然后運至棄土場地。2、本工程土方采用15T自卸車進(jìn)行運輸。土方運輸時須按文明施工要求和渣土處理辦法，不得污染沿途道路環(huán)境。車輛經(jīng)過處應(yīng)派專人對運輸途中落地的泥土進(jìn)行清理。配合當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門做好施工區(qū)域和周遍地區(qū)的環(huán)保衛(wèi)生工作。1.13、觸變泥漿的配制及壓漿減阻措施頂管施工中，頂力控制的關(guān)鍵是最大限度地降低頂進(jìn)阻力，而降低頂進(jìn)阻力最有效的方法是進(jìn)行注漿。注漿使管周外壁形成泥漿潤滑套，從而降低了頂進(jìn)時的摩阻力，我們在注漿時做到以下幾點：1、選擇優(yōu)質(zhì)的觸變泥漿材料，對膨潤土取樣測試。主要指標(biāo)為造漿率、失水量和動塑比。2、在管子上預(yù)埋壓漿孔，壓漿孔的設(shè)置要有利于漿套的形成，通常按照管道直徑的大小確定，每個斷面可設(shè)置68個，并具備排氣功能；相鄰斷面上注漿孔可平行布置或交錯布置。3、膨潤土的貯藏及漿液配制、攪拌、膨脹時間，聽取供應(yīng)商的建議但都必須按照規(guī)范進(jìn)行，使用前必須先進(jìn)行試驗。一般