機械頂管施工施工工藝技術(shù)

4.1 施工部署 34.1.1 施工圍擋 34.1.2 功能區(qū)劃分 44.1.3 安全爬梯設(shè)置 54.1.4 變壓器設(shè)置 61、變壓器設(shè)置一覽表 64.2 頂管工藝選擇 74.2.1 頂管工藝的適用性 74.2.2 泥水平衡頂管工作井平面布置示意圖 74.2.3 土壓平衡頂管工作井平面布置示意圖 84.2.4 接收井平面布置示意圖 84.3 設(shè)備安裝 84.3.1 主要設(shè)備 84.3.2 高程、中線放樣 84.3.3 導(dǎo)軌安裝 94.3.4 頂力估算 94.3.5 后背墻施工 134.3.6 主頂泵站及千斤頂安裝 144.3.7 洞口止水圈 144.3.8 機頭安裝 154.4 頂管施工工藝流程 164.5 泥水平衡頂管施工 164.5.1 泥水平衡頂管施工原理 164.5.2 泥水平衡頂管示意 174.5.3 泥漿池 174.5.4 頂進設(shè)備調(diào)試 174.5.5 機頭進出洞措施 194.5.6 初始頂進 204.5.7 頂進 204.6 土壓平衡頂管施工 214.6.1 土壓平衡頂管示意 214.6.2 頂進設(shè)備調(diào)試 214.6.3 初始頂進 224.6.4 頂進 224.6.5 頂進測量 224.6.6 頂進糾偏 234.6.7 注漿減阻 235）每根管道中間均設(shè)置有3個注漿孔，如下圖。 244.6.8 管縫處理 244.6.9 頂管結(jié)束后地面探測 254.6.10 機頭進出洞口 254.7 管周壓漿 254.7.1 工后壓注漿 254.8 吊裝方案 274.8.1 180T吊車參數(shù) 274.8.2 75T吊車參數(shù) 274.8.3 汽車吊吊裝使用情況 284.8.4 汽車吊施工組織流程 284.8.5 吊裝準(zhǔn)備工作 284.8.6 吊運步驟 294.8.7 吊裝方法 294.8.8 機頭吊裝 311、機頭重量 312、吊裝鋼絲繩示意 323、機頭吊裝鋼絲繩示意 324、機頭吊裝實例 324.8.9 構(gòu)件、鋼材卸車 331、模板起吊后 332、吊裝指揮手示意 344.8.10 D2800mm機頭吊裝驗算 341、機頭吊裝180T吊車占位平面示意圖 344.1 施工部署4.1.1 施工圍擋根據(jù)現(xiàn)場情況，機械頂管井平面圍擋尺寸為長×寬=70×13m；兩側(cè)各留3.5m寬的機動車道；行人全部走西側(cè)的人行道。施工現(xiàn)場采取全封閉施工，施工圍擋通透示例圖所采用的材質(zhì)應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，施工圍擋、廠棚制作與安裝應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，投入使用前組織參建各方驗收，確保施工安全、交通安全，做好揚塵污染防治工作。圍擋示意圖廣告牌示意圖4.1.2 功能區(qū)劃分根據(jù)現(xiàn)場圍擋尺寸以及施工方法，對施工區(qū)域合理進行功能區(qū)劃分：1、頂管期間機械頂管工作井劃分為：土方堆放區(qū)、作業(yè)區(qū)及管材三部分。頂管工作井平面場地布置2、接收井劃分為：土方堆放區(qū)、作業(yè)區(qū)三部分。接收井平面場地布置4.1.3 安全爬梯設(shè)置1、施工樓梯為了便于施工管理人員安全上下基坑，根據(jù)施工現(xiàn)場基坑平面尺寸，樓梯寬度0.75m、平臺距底板3.5m，扶手采用φ45鋼管焊接，高度1.2m，平臺支撐采用180槽鋼，踏步采用0.3厚壓花鋼板，踏步寬為0.26m，踏步高度0.18m。在工作井為平面布置如下圖所示：（單位：m)下人樓梯安全樓梯平面布置圖2、臨時爬梯在基坑開挖及支護階段設(shè)置臨時爬梯，爬梯總高12M,護圍總高10m,高出地面1m，距離坑底3m，豎井與坑邊采用50角鋼連接，護圍采用40扁鐵制作，間隔1.2m防墜器搭在豎井拐角處，支架采用160工字鋼。臨時爬梯4.1.4 變壓器設(shè)置頂管施工區(qū)段，根據(jù)頂管施工設(shè)備的功率及施工作業(yè)段劃分，變壓器容量及布置位置如下表所示：1、變壓器設(shè)置一覽表序號位置具體負載區(qū)段變壓器容量（KVA)1涇干大道Yc6井Yc2-Yc9≥3002中心街YD6秦星路YE16及中心街YD4-YD7≥2003崇文大街Ycw15Ycw13-Ycw16≥2004崇文大街Y2井Y1-Y3≥1005南環(huán)路Yc24Yc22-Yc26≥3006秦漢大道Yqh16井Yqh15-Yqh20≥3007秦漢大道Yqh22井Yqh21-Yqh26≥3008北極宮大街W4井W1-W6≥1209北極宮大街W10井W7-W13≥12010先鋒大街YC4井Y2-Y6≥40011興隆大街Y4Y1-Y6≥30012興隆大街Y7Y7-Y10≥3004.2 頂管工藝選擇根據(jù)現(xiàn)場情況及管徑大小，頂進長度，d1350mm、d1500mm、d1650mm、管道擬采用泥水平衡頂管施工；d1800mm、d2000mm、d2400mm、d2800mm管道擬采用土壓平衡頂管施工。4.2.1 頂管工藝的適用性在現(xiàn)場頂距較長時，適合采用機械頂管，在頂進距離較短時，適合采用人工頂管。1、土壓平衡頂管現(xiàn)場場地滿足要求，頂距長，設(shè)計管徑在d2000mm以上；一般采用土壓平衡頂管；土壓平衡頂管用水量較小，頂管出來的土方可以及時外運；土壓平衡頂管適用于黃土層、砂層、粉土層、粘土層。土壓平衡頂管占地大（頂管工作井占地約50×15m），現(xiàn)場需要有足夠的堆土區(qū)（外運不及時）。大型設(shè)備多。2、泥水平衡頂管現(xiàn)場場地滿足要求，頂距長，頂管供水充足的情況下，采用泥水平衡頂管，泥水平衡頂管適用于各種地層、各種管徑。泥水平衡頂管占地大（頂管工作井占地約50×15m）；現(xiàn)場需有泥漿處理池場地，大型設(shè)備多。泥水平衡頂管的現(xiàn)場泥水較多，文明施工難度較大。4.2.2 泥水平衡頂管工作井平面布置示意圖4.2.3 土壓平衡頂管工作井平面布置示意圖4.2.4 接收井平面布置示意圖4.3 設(shè)備安裝4.3.1 主要設(shè)備1）d1350mm、d1500mm、d1650mm、d1800mm泥水平衡頂管機；d2000mm、d2400mm、d2800mm土壓平衡頂管機。2）31.5Mpa的主頂泵站，功率30KW；主頂均配備3000KN液壓千斤頂。2）注漿泵采用單軸雙缸注漿泵；注漿壓力2.5Mpa，功率11KW。現(xiàn)場采用雙筒拌漿筒，以滿足潤滑漿液的夠拌和和不間歇使用。3）現(xiàn)場采用水準(zhǔn)儀及經(jīng)緯儀進行測量控制；現(xiàn)場使用的測量儀器符合要求。4）現(xiàn)場根據(jù)實際情況，場地條件良好，采用25T、75T吊車進行渣土及管材的吊運。4.3.2 高程、中線放樣1）、聯(lián)系甲方，獲得高程及中線數(shù)據(jù)，測量出進洞口與出洞口的實際高程、中線及井段距離。2）、利用經(jīng)緯儀（不通視的情況下采用全站儀），將實際洞口中線引測至工作井兩側(cè)混凝土護壁上，用鋼釘標(biāo)記，加以保護。3）、利用水準(zhǔn)儀將高程控制點引測至工作井內(nèi)，在與管道軸線平行的兩側(cè)混凝土護壁上各引測一個水準(zhǔn)點，以便相互校核；水準(zhǔn)點的高低可根據(jù)工作井內(nèi)情況采用流水平或管中心高程。4.3.3 導(dǎo)軌安裝1）導(dǎo)軌采用型鋼制作；根據(jù)預(yù)留洞口與底板的距離，現(xiàn)場調(diào)整導(dǎo)軌的高度。2）導(dǎo)軌的安裝允許偏差為：軸線3mm，頂面高程為0~+3mm，兩軌間距為±2mm。3）導(dǎo)軌固定在底板上，前端頂?shù)蕉纯谙聜?cè)；防止導(dǎo)軌向前移動。4）導(dǎo)軌定位必須穩(wěn)固、正確，在頂進中承受各種負荷時不位移、不變形、不沉降。導(dǎo)軌安裝符合下列規(guī)定：①兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高，其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致；②安裝后的導(dǎo)軌牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并經(jīng)常檢查校核。4.3.4 頂力估算根據(jù)《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》CECS246-2008，頂進頂力計算如下：1、1、D1350mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進頂力計算1）、迎面阻力F1=π/4×Dg2×γ×H0（Dg—頂管機外徑，取1.62m，γ—黃土的重度，取18.5KN/m3，H0—覆土厚度，取平均值5m）F1=3.14/4×1.622×18.5×5=191KN2）、頂進阻力F2=πD×f×L（D—管道外徑，取1.62m，f—管外表面綜合摩阻力，取5KN/m2，L—頂距，取最長頂距120m）F2=3.14×1.62×5×120=3052.08KN3）、總頂力F=F1+F2=191+3052.08=3243.08KN≤D1350mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進最大頂力3300kN，無需加設(shè)中繼間。2、D1500mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進頂力計算1）、迎面阻力F1=π/4×Dg2×γ×H0（Dg—頂管機外徑，取1.8m，γ—黃土的重度，取18.5KN/m3，H0—覆土厚度，取平均值5m）F1=3.14/4×1.82×18.5×5=236KN2）、頂進阻力F2=πD×f×L（D—管道外徑，取1.8m，f—管外表面綜合摩阻力，取5KN/m2，L—頂距，取最長頂距120m）F2=3.14×1.8×5×120=3391.2KN3）、總頂力F=F1+F2=236+3391.2=3627.2KN≤D1500mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進最大頂力4200kN，無需加設(shè)中繼間。3、D1650mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進頂力計算1）、迎面阻力F1=π/4×Dg2×γ×H0（Dg—頂管機外徑，取1.98m，γ—黃土的重度，取18.5KN/m3，H0—覆土厚度，取平均值5m）F1=3.14/4×1.982×18.5×5=285KN2）、頂進阻力F2=πD×f×L（D—管道外徑，取1.98m，f—管外表面綜合摩阻力，取5KN/m2，L—頂距，取最長頂距120m）F2=3.14×1.98×5×120=3730.32KN3）、總頂力F=F1+F2=285+3730.32=4015.32KN≤D1650mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進最大頂力5200kN，無需加設(shè)中繼間。4、D1800mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進頂力計算1）、迎面阻力F1=π/4×Dg2×γ×H0（Dg—頂管機外徑，取2.16m，γ—黃土的重度，取18.5KN/m3，H0—覆土厚度，取平均值5m）F1=3.14/4×2.162×18.5×5=339KN2）、頂進阻力F2=πD×f×L（D—管道外徑，取2.16m，f—管外表面綜合摩阻力，取5KN/m2，L—頂距，取120m）F2=3.14×2.16×5×120=4070KN3）、總頂力F=F1+F2=339+4070=4409KN≤D1800mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進最大頂力6400kN，無需加設(shè)中繼間。5、D2000mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進頂力計算1）、迎面阻力F1=π/4×Dg2×γ×H0（Dg—頂管機外徑，取2.4m，γ—黃土的重度，取18.5KN/m3，H0—覆土厚度，取平均值4.5m）F1=3.14/4×2.42×18.5×4.5=376KN2）、頂進阻力F2=πD×f×L（D—管道外徑，取2.4m，f—管外表面綜合摩阻力，取5KN/m2，L—頂距，取120m）F2=3.14×2.4×5×120=4522KN3）、總頂力F=F1+F2=376+4522=4898KN≤D2000mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進最大頂力7900kN，無需加設(shè)中繼間。6、D2400mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進頂力計算1）、迎面阻力F1=π/4×Dg2×γ×H0（Dg—頂管機外徑，取2.88m，γ—黃土的重度，取18.5KN/m3，H0—覆土厚度，取平均值4.1m）F1=3.14/4×2.882×18.5×4.1=494KN2）、頂進阻力F2=πD×f×L（D—管道外徑，取2.88m，f—管外表面綜合摩阻力，取5KN/m2，L—頂距，取120m）F2=3.14×2.88×5×120=5426KN3）、總頂力F=F1+F2=494+5426=5920KN≤D2400mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進最大頂力11000kN，無需加設(shè)中繼間。7、D2800mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進頂力計算1）、迎面阻力F1=π/4×Dg2×γ×H0（Dg—頂管機外徑，取3.36m，γ—黃土的重度，取18.5KN/m3，H0—覆土厚度，取平均值5.9m）F1=3.14/4×3.362×18.5×5.9=967KN2）、頂進阻力F2=πD×f×L（D—管道外徑，取3.36m，f—管外表面綜合摩阻力，取5KN/m2，L—頂距，取120m）F2=3.14×3.36×5×120=6330KN3）、總頂力F=F1+F2=967+6330=7297KN≤D2800mm鋼筋混凝土Ⅲ管機械頂進最大頂力14000kN，無需加設(shè)中繼間。4.3.5 后背墻施工1、施工要求①后背墻表面要平順，并且垂直于頂進管道的軸線，避免產(chǎn)生偏心受壓；②后座墻及前墻通過預(yù)埋鋼筋與豎井壁連接，前墻現(xiàn)澆鋼筋混凝土預(yù)留洞口完成后達到設(shè)計強度后，再剪斷洞口范圍的豎井格柵鋼架。2、后背墻尺寸根據(jù)頂管工藝及頂管，頂管后靠背混凝土標(biāo)號C30，尺寸分別如下：①人工頂管后背主要采用鋼后靠，鋼后靠直接緊貼護壁；②機械頂管時，在鋼后靠與護壁間需要再澆筑一層鋼筋混凝土，混凝土厚度30cm；寬度比管外徑大50-100cm；高度比管外頂高50cm。3、后背墻穩(wěn)定驗算后背在頂力作用下，產(chǎn)生壓縮，壓縮方向與頂力作用方向一致。當(dāng)停止頂進，頂力消失，壓縮變形隨之消失。這種彈性變形現(xiàn)象是正常的，頂管中，后背不應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生不允許的壓縮變形。否則，千斤頂在余面后背上，造成頂進偏差。為了保證頂進質(zhì)量和施工安全，施工時應(yīng)有后背的強度和剛度計算。1）、后背土體穩(wěn)定計算式：P≤Fp/KFp—工作井后壁被動土壓力強度；P—后靠背最大承受壓強；K—工作井穩(wěn)定系數(shù)(取1.2)；Fp=1/2rH2Kp+2CHtg(45°+Φ/2)；Kp=tg2(45°+Ф/2)；r—黃土的天然重度(取18.5KN/m3)；Kp—被動土壓系數(shù)；H—工作井高度，9m；C—土的粘聚力(取2Kpa)；Ф—土的內(nèi)摩擦角(取33°)則：Fp=1/2×18.5×92×tg2(45°+33/2)+2×2×9.0×tg(45°+33/2)=0.5×18.5×92×3.39+2×2×9×3.39=2662(KPa)Fp/K=2662/1.2=2218(KPa)2）、頂進后背壓強計算P=7297/(6.0×3.0)=405KPa≤Fp/K=2218，滿足后背土體穩(wěn)定性驗算條件。4.3.6 主頂泵站及千斤頂安裝①后靠安裝完成后，隨后安裝千斤頂，千斤頂安裝在千斤頂支架上；支架中心與軸線對齊，千斤頂與管壁對齊；千斤頂固定在千斤架上，兩側(cè)用鋼楔子卡死，防止千斤頂左右滾動。②主頂泵站安放在工作井外地面上，靠近坑邊位置，并根據(jù)進、出閥與千斤頂油路連通。4.3.7 洞口止水圈為保證注漿效果工作井內(nèi)，工作井洞口安裝橡膠止水圈，止水圈壓板為圓形，內(nèi)徑比管外徑大20cm；壓板寬20cm，與護壁緊貼的壓板采用整體式鋼板，以保證止水圈的平整度，壓板與護壁間的空隙采用水泥砂漿填充找平。為保證洞口止水圈的牢固穩(wěn)定，在進行基坑護壁施工時，預(yù)先在頂管井的進洞四周埋設(shè)一圈鋼板，便于后期在洞口四周安裝止水橡膠圈。洞口止水裝置預(yù)埋鋼板示意圖4.3.8 機頭安裝 d1350mm、d1500mm、d1650mm、d1800mm、d2000mm頂管機采用75T吊車安裝；d2400mm、d2800mm采用180T吊車安裝。吊車吊裝機頭4.4 頂管施工工藝流程4.5 泥水平衡頂管施工4.5.1 泥水平衡頂管施工原理⑴、泥水平衡頂管施工工藝原理是通過機頭內(nèi)泥倉壓力來平衡機頭外土體及地下水壓力。由進泥管向機頭外注入泥漿，泥漿壓力略大于機頭外砂土及地下水壓力，防止砂土及地下水進入泥倉；通過泥漿壓力與頂進速度保持平衡，頂進速度與進排泥速度保持平衡，泥漿壓力與前方砂土及地下水壓力保持平衡，來防止前方及管頂砂土坍塌。⑵、將泥漿（現(xiàn)場實驗確定濃度）通過進泥管注入機頭前方，對迎面砂土進行改良（泥漿進入砂土空隙中，增加砂土的密實性及穩(wěn)定性）；始終保持機頭刀盤切削處于改良后的砂土中，不超前，不落后。4.5.2 泥水平衡頂管示意泥水平衡頂管示意圖4.5.3 泥漿池受城市交管部門的限制，施工產(chǎn)生的廢泥漿只能夜間運輸，白班施工產(chǎn)生的廢泥漿需用裝載機倒運堆存在施工區(qū)域內(nèi)臨時存場內(nèi)，所以在每個工作井后背墻一側(cè)設(shè)置三個鋼制泥漿池，泥漿池尺寸6米（長）×2.5米（寬）×1.8米（高）。頂管過程中產(chǎn)生的廢漿應(yīng)及時外運，根據(jù)交管部門的要求泥漿外運要在夜間進行。泥漿運輸采用全封閉的罐式運輸車，運輸車在罐頂和底部設(shè)置進漿口和排漿口，泥漿通過泥漿泵抽至罐車，裝滿后將進漿口封閉，運輸至渣土場，通過排漿口排出。運輸罐車的封閉性要好，杜絕泥漿在運輸過程中的污染。泥漿外運車出場前使用洗車機清洗車底部及四周輪胎，使其滿足環(huán)保要求，不對道路造成污染。4.5.4 頂進設(shè)備調(diào)試1）變配電系統(tǒng)安裝及操作臺安裝：從發(fā)電機取220/380V三相電源，經(jīng)配電盤分配給電器控制柜。其原理圖如下：操作室配電原理發(fā)電機安裝于干燥、通風(fēng)處，加雨篷。電氣控制柜及操作臺一般安裝于室內(nèi)。由于電氣控制柜上有反相保護，接線時應(yīng)注意相序。2）后方動力站及排泥系統(tǒng)安裝：①井內(nèi)旁通：其位置選擇基本無特殊要求，只要能滿足工作需要，安全、穩(wěn)固即可。位置視工作現(xiàn)場具體條件而定。②排泥泵：一般要求安裝于井內(nèi)較高的支座上，且穩(wěn)固。其進水孔與井內(nèi)旁通排水接口易于連接。③送排泥管道：管道必須豎直固定于井壁上，采用負壓耐震接頭，接口無漏水。為了減小管道沿程及揚程水頭損失，送排泥管道盡可能采用最短距離，最少彎頭來鋪設(shè)，流量計安裝于豎直或水平排泥管道上，水流方向與箭頭方向一致。在水平管道上不能側(cè)裝。④后方動力站：保持水平、平穩(wěn)，輸出接口距操作臺調(diào)速接口約＜9米，距千斤頂接口＜10米。⑤送水泵：安裝于平穩(wěn)、固定、距水源較近的地方。⑥抽水泵：對長桿泵要固定于井壁或架子上，以防震動翻倒，潛水泵無其他要求。⑦注漿系統(tǒng)：選擇取水方便，場地允許的地方安裝攪拌筒、儲漿槽、注漿泵。注漿管井內(nèi)部分可用低壓橡膠管，管道內(nèi)的部分用1″或2″鋼管連接，接頭無滲漏。其系統(tǒng)圖如下：注漿系統(tǒng)示意3）由專業(yè)電工將施工用電連接至操作室外的二級電箱，再由二級電箱將電纜接入操作室內(nèi)的三級電箱，確保電路暢通。4）采用吊裝設(shè)備將機頭吊裝就位，拼裝完成后連通各路電路，高度好各個電器的運行狀態(tài)。5）泥水平衡頂管機調(diào)試檢查的部件有：①電源連接正確，正反相無誤。②操作控制臺的電路、控制按鈕的通電狀況正常，運行狀態(tài)正常，操作臺顯示動作與實際動作一致。③操作臺與機頭內(nèi)各運行設(shè)備電路通暢，控制流暢。④機頭刀盤正反旋轉(zhuǎn)正常。⑤傾俯角調(diào)試正常。⑥視頻監(jiān)視線路正常。⑦進排泥泵、管道運行正常。⑧糾偏千斤頂?shù)纳炜s動作正常，編組動作與操作臺顯示一致。⑨頂進千斤頂伸縮動作正常。⑩洞口止水圈固定牢靠，密封良好。4）注漿泵與注漿管連接正常，潤滑漿液比重現(xiàn)場經(jīng)過試驗確定完成。4.5.5 機頭進出洞措施1、工具管出洞技術(shù)方案（1）為防止工作井、接收井洞口上部土體沉降以及處理洞口時人員的安全，除了在工作井預(yù)留孔處安裝橡膠止水圈外，還要在洞口外側(cè)根據(jù)地質(zhì)情況進行加固處理，避免打開洞口以后，泥土突然擁擠到井內(nèi)發(fā)生安全事故；本工程采用37磚墻+高壓旋噴樁作為洞口加固措施，頂管機頭進、出洞時由機頭研磨破洞，嚴(yán)禁人工破洞。（2）為防止泥水平衡頂管機出洞以后發(fā)生“磕”頭現(xiàn)象，可以在底部安裝延伸導(dǎo)軌，并將前2節(jié)混凝土管與機頭做成可調(diào)節(jié)鋼性聯(lián)接。（3）當(dāng)泥水平衡頂管機推進完畢，安放第一節(jié)管節(jié)時，應(yīng)將泥水平衡頂管機與導(dǎo)軌進行臨時焊接處理，以防止主頂縮回以后，由于正面土壓力的影響使泥水平衡頂管機彈回。（4）另外為了減小泥水平衡頂管機機頭及管子出洞時的阻力，我們在洞口設(shè)置注漿管，以供正常頂管施工時注入觸變減阻泥漿，從而減小管子與土體之間的摩阻力。（5）對工作井頂管前最后一節(jié)護壁進行回填，以防止機頭下沉，對接收坑機頭出洞時采取“沙箱法”處理，并對接收井進行安全支護。（6）在工作井、接受井回填時對井周圍進行壓漿處理。2、泥水平衡頂管機進洞技術(shù)方案（1）當(dāng)泥水平衡頂管機距接收井還有30m左右時，應(yīng)加強軸線復(fù)測力度，將泥水平衡頂管機確切位置測放于接收井內(nèi)，從而確保安全進洞。（2）當(dāng)泥水平衡頂管機推進至距工法井接收坑井壁10cm處時，停止推進。（3）機頭進洞后，及時將與機頭連接的管子分離，吊起泥水平衡頂管機以后，立即將預(yù)留孔和管壁之間的空隙用水泥砂漿填充密實。4.5.6 初始頂進（1）在機頭進洞到前10m管道的頂進期間稱為初始頂進，初始頂進期間主要觀察項目有：①.刀盤電流、刀盤壓力、土體硬度、頂進推力；②.根據(jù)土質(zhì)情況確定工作泥漿濃度；③.潤滑泥漿注漿濃度及注漿壓力確定；④.頂進距離與出土量在計算控制范圍內(nèi)。（2）在砂卵層中頂進，前10m頂進期間還需要觀察洞口頂部地面的沉降情況（若是進出洞口上方采用了高壓旋噴樁加固，則可減少這個步驟）。當(dāng)?shù)孛娉两颠^大或出現(xiàn)坍塌時，則要停止頂進，對洞口頂部坍塌部位進行回填處理，防止坍塌沿頂進方向繼續(xù)擴大。待處理完成后，再繼續(xù)頂進。4.5.7 頂進（1）設(shè)備操作①．頂進設(shè)備的操作應(yīng)按前方頂進反饋的控制信息要求實施。②．初始頂進或中途停機重新頂進時，都應(yīng)遵循從低速到高速的控制原則。③．頂進速度應(yīng)盡量控制平穩(wěn)，尤其要避免頂速突然加大的現(xiàn)象。④．對頂進過程中出現(xiàn)的任何工作油壓波動都應(yīng)及時分析原因并采取相應(yīng)措施。⑤．隨時觀察進出水情況，是否正常，發(fā)現(xiàn)堵塞應(yīng)立即停止頂進，進行處理；處理完后方可繼續(xù)頂進。（2）泥水控制在頂管中，泥水管理尤其重要，在正式開始頂進前需做必要的計算，來確定泥水的主要技術(shù)參數(shù)。泥水管理問題包括流量、流速、壓力、相對密度等管理。①.進排泥管道口徑選擇進排泥管道的口徑?jīng)Q定了排泥量，而排泥量決定了頂進速度，d1500mm、d1800mm管道排泥管采用公稱直徑為150mm的鋼管，為保證鋼管能滿足排泥要求，采用壁厚滿足排泥強度的鋼管，鋼管采用法蘭連接。②．泥水壓力：泥水壓力應(yīng)略大于機頭外地下水壓力及土體壓力，才能保證迎面土體的穩(wěn)定；尤其是軟土層及砂層中頂進，泥水壓力大于土體壓力及地下水壓力時，才能在迎面土體上形成泥膜，以增強迎面土體的穩(wěn)定。泥水壓力值的具體大小需在現(xiàn)場進行試驗確定。（3）管道插口位置設(shè)置2道橡膠圈，管道頂進時，應(yīng)注意檢查管道橡膠圈安裝效果，防止偏位嚴(yán)重。（4）管道與管道之間先安裝木墊圈，木墊圈內(nèi)徑應(yīng)小于管道內(nèi)壁20mm，木墊圈厚度不得小于10mm，然后安裝油麻繩，油麻繩固定在管道截面偏外位置，并且固定牢固。4.6 土壓平衡頂管施工4.6.1 土壓平衡頂管示意4.6.2 頂進設(shè)備調(diào)試 1）、由專業(yè)電工將施工用電連接至操作室外的二級電箱，再由二級電箱將電纜接入操作室內(nèi)的三級電箱，確保電路暢通。2）、采用大噸位吊車將機頭吊裝就位，拼裝完成后連通各路電路，高度好各個電器的運行狀態(tài)。3）、土壓平衡頂管機調(diào)試檢查的部件有：①、電源連接正確，正反相無誤；②、操作控制臺的電路、控制按鈕的通電狀況正常，運行狀態(tài)正常，操作臺顯示動作與實際動作一致；③、操作臺與機頭內(nèi)各運行設(shè)備電路通暢，控制流暢；④、機頭刀盤正反旋轉(zhuǎn)正常；⑤、傾俯角調(diào)試正常；⑥、視頻監(jiān)視線路正常；⑦、出土螺旋機運行正常；⑧、出土輸送帶運行正常，傾斜角度適當(dāng)；⑨、機頭高壓注水管連接暢通；⑩、糾偏千斤頂?shù)纳炜s動作正常，編組動作與操作臺顯示一致；eq\o\ac(○,11)、頂進千斤頂伸縮動作正常；eq\o\ac(○,12)、洞口止水圈固定牢靠，密封良好。4）、注漿泵與注漿管連接正常，潤滑漿液比重現(xiàn)場經(jīng)過試驗確定完成。4.6.3 初始頂進1）、設(shè)備調(diào)試檢查無誤后，開始進行初始頂進。初始頂進段為機頭進洞到頂進工作正常階段。2）、初始頂進階段所觀察、調(diào)試的項目有：①、刀盤電流、刀盤壓力、土體硬度、頂進推力；②、土體稠度要達到螺栓出土機條件；③、機頭前端是否需要注水，注水量大小確定；④、潤滑泥漿注漿壓力大小確定；⑤、渣土車運輸能力是否滿足頂進速度、行駛速度控制在5Km/h；⑥、頂進距離與出土量在計算控制范圍內(nèi)。3）、當(dāng)一切運行狀態(tài)達到土壓平衡頂進要求后，即進入正常頂進。4.6.4 頂進1）、正常頂進階段主要做到以下幾點：①、頂進速度控制，保持頂進速度與螺旋出土的平衡；②、機頭旋轉(zhuǎn)控制，保持機頭刀盤與土體切削力的平衡；③、頂力控制，確保后方頂力在設(shè)計允許最大頂力范圍內(nèi)；④、管道頂進軸線控制，允許誤差在規(guī)范允許范圍內(nèi)；正常狀態(tài)下，可每頂進一節(jié)管道進行一次軸線控制測量；在糾偏時，每頂進0.5m進行一次測量，以保證糾偏量，避免出現(xiàn)少糾和過糾。2）、遇到下列情況時停止頂進，分析原因，處理完善后再繼續(xù)頂進：①、頂進頂力驟升或頂力達最大值；②、鋼后靠發(fā)生位移或后靠面混凝土開裂；③、千斤頂油管不通或油泵工作不正常；④、監(jiān)視器工作不正常；⑤、管材出現(xiàn)裂縫或破損；⑥、洞口止水圈漏水；⑦、電路發(fā)生故障。4.6.5 頂進測量1）機械頂管施工測量是將測量控制點引至工作井內(nèi)，在主頂千斤架下方設(shè)立一個穩(wěn)定，不易破壞的點位。2）將激光經(jīng)緯儀架設(shè)在工作井內(nèi)的控制點上，在經(jīng)緯儀上調(diào)整好管道軸線及坡度，將激光照射在機頭前端的標(biāo)靶上，通過操作室的內(nèi)監(jiān)控觀察管道的走向。3）每頂進一節(jié)管道時，應(yīng)對儀器進行校正，以免出現(xiàn)誤差。4）為保證管道的頂進質(zhì)量，每頂完一節(jié)管道后，應(yīng)用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀復(fù)測一次管道的高程和中線。確保萬無一失。4.6.6 頂進糾偏糾偏時要做到：慢、少、勤；實際軸線與設(shè)計軸線：“漸遠重視、平行不動、漸近注意”；“先有距離、后有偏差”。1）“慢、少、勤”是為發(fā)現(xiàn)偏差后要慢慢糾，不要急于一次糾正過來，每次少糾，多糾幾次，緩慢糾正過來。2）“漸遠重視、平行不動、漸近注意”是當(dāng)發(fā)現(xiàn)管道軸線與設(shè)計軸線偏差越來越大時，要重視，找出問題，確定糾偏措施；若頂進軸線與設(shè)計軸線平行時，先不動，待快出洞時，一次性糾正過來；若糾偏后軸線與設(shè)計軸線越來越近時，要注意，適當(dāng)減少糾偏量或停糾，防止糾偏過量，造成反復(fù)糾偏。3）“先有距離、后有偏差”是當(dāng)發(fā)現(xiàn)偏差后，先不急于糾偏，應(yīng)根據(jù)偏差量與剩余距離來確定糾偏量，然后再進行糾偏操作。4.6.7 注漿減阻注漿由專人操作，保證開始頂進與注漿同步。膨潤土進場后，先測定其膠質(zhì)價，膨潤土一般要求膠質(zhì)價在80以上，根據(jù)膠質(zhì)價確定配合比，見下表（重量比）：膨潤土泥漿重量配合比膨潤土膠質(zhì)價（%）膨潤土水堿60~701005242~370~801005241.5~280~901006142~390~1001006141.5~21）膨潤土泥漿的拌和時間一般為20至30分，。泥漿制備后，須靜置24小時方可使用，使其充分吸水，膨潤成膠體，使用比重計測其比重，掌握在1.15g/cm3為宜。2）為保證注漿效果更佳，管道頂進前，在管外壁上烤入一層蠟，增加管外壁的潤滑度及防止管壁混凝土吸收潤滑漿液的水份。3）當(dāng)管道進洞后，先由頂部注漿孔開始注漿，當(dāng)左下側(cè)和右下側(cè)的注漿孔開始向外溢漿時，開啟下側(cè)兩個注漿閥門，開始注漿。在出土過程中（未頂進）或安裝管節(jié)時，應(yīng)隨時注意進行補漿，以保證管外壁的漿液保滿；所注漿液比重應(yīng)＞1：1.15；做到隨拌隨注。漿液沉淀后，需重新攪拌再使用。4）管節(jié)連接處安裝遇水膨脹止水條或油麻，以彌補橡膠止水圈止水效果不足的情況。5）每根管道中間均設(shè)置有3個注漿孔，如下圖?，F(xiàn)場注漿管安裝效果圖4.6.8 管縫處理當(dāng)每個井段管道頂進結(jié)束后，立即進行該井段的管縫處理。管縫處理的流程為：管口清洗→填塞管縫處理材料（雙組份聚硫密封膠）→壓實抹平。填塞管縫處理材料應(yīng)安裝牢固，密封嚴(yán)密，防止漏漿。管道頂進結(jié)束后，將管縫內(nèi)的雜物清理干凈，然后填充管縫處理材料。壓實抹平，填充材料未凝固前，采用竹膠板平鋪在管內(nèi)底，以供作業(yè)人員通行，不得直接踩踏填充材料。4.6.9 頂管結(jié)束后地面探測1）頂管工后檢查管道周圍土體穩(wěn)定程度。2）加強風(fēng)險源的控制，對施工管段砂土流失的情況，每段頂進完工必須對施工管道工作面用雷達進行掃描，有空洞采取壓漿補救措施確保已成型路面穩(wěn)定。4.6.10 機頭進出洞口在機頭距離出洞口約5m的時候，觀察出洞口的情況，根據(jù)出洞口的情況調(diào)整進水壓力的大小，防止進水壓力過大，造成出洞口坍塌。洞口旋噴樁利用機頭刀盤磨除。4.7 管周壓漿4.7.1 工后壓注漿管道頂進結(jié)束后，為防止工后路面沉降，用注漿管由管道注漿孔向管外壁進行壓水泥漿液（配比為1：1），注漿孔縱向間距3.75米。由接收井向頂管井分段進行壓注漿；注漿時由頂部及側(cè)部的注漿孔進行注漿，當(dāng)注漿壓力達到20MPa時，停止注漿，拆除該管道上的注漿管，并封孔；然后向后進行下一段的壓漿；逐步注漿至頂管井，然后拆除注漿設(shè)備并清洗管路。注漿孔的布置和注漿范圍:本工程采用的管材每根管有三個注漿孔，在穿越車行道及建筑物下每根管的水平和頂部均布設(shè)注漿孔，其余部位并采用隔孔注漿施工。工藝流程①清孔、連接注漿工藝管道:根據(jù)管道預(yù)留注漿孔的位置,布設(shè)注漿支管,每個注漿口支管均設(shè)-控制閘閥。②注入漿液:管道布設(shè)完成后開始注漿，注漿壓力0.05~0.1Mpa;③封堵注漿孔:采用與預(yù)留注漿孔配套的絲堵封堵注漿孔，防止?jié){液流失。④沖洗注漿管:注漿完畢，應(yīng)立即用清水沖洗注漿管,必須采取適當(dāng)措施處理廢水，搞好清潔工作。工程質(zhì)量保證體系:在本工程注漿施工中，應(yīng)以嚴(yán)格組織管理體系和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量體系來保證工程質(zhì)量。質(zhì)量控制:1、工程質(zhì)量嚴(yán)格按照本工程制定、并經(jīng)業(yè)主方和監(jiān)理工程師認可的施工方案執(zhí)行，嚴(yán)格按國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)控制施工。2、根據(jù)施工程序，嚴(yán)把配料、注漿壓力、注漿量關(guān)，每一道工序均安排專人負責(zé)，并記錄好每--道工序的原始數(shù)據(jù)。工程質(zhì)量保證制度:1、成立工程項目經(jīng)理為責(zé)任的質(zhì)量管理小組，完善質(zhì)量保證體系，嚴(yán)格按照質(zhì)量體系中規(guī)定的責(zé)權(quán)要求運行。2、定期召開質(zhì)量分析會議，組織質(zhì)量教育，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢“制度，加強技術(shù)交底工作，強化工序控制，由責(zé)任心強經(jīng)驗豐富的工程師擔(dān)任質(zhì)量控制人員,實行監(jiān)督檢查,保證工程質(zhì)量。3、加強現(xiàn)場施工材料管理,嚴(yán)格執(zhí)行進料檢驗制度,保證施I材料滿足設(shè)計和規(guī)范要求，不合格材料不得進場使用，確保工程質(zhì)量。4、配備好施工機具和計量工具以滿足施工要求，建立健全各種資料、原始記錄、作為評價工程質(zhì)量的重要依據(jù)。5、加強與甲方、監(jiān)理的配合,認真接受指導(dǎo)和監(jiān)督。工程質(zhì)量措施:1、配料:采用準(zhǔn)確的計量工具，嚴(yán)格按照設(shè)計配方配料施工。3、注漿:注漿--定要按程序施工，每段進漿要準(zhǔn)確，注漿壓力--定要嚴(yán)格控制在0.05~0.1MPa,專人操作。當(dāng)壓力突然上升或從孔壁溢漿，應(yīng)立即停止注漿，每段注漿量應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計進行，跑漿時，應(yīng)采取措施確保注漿量滿足設(shè)計要求。4、注漿完成后，應(yīng)采用措施保證注漿不溢漿跑漿。5、每道工序均要安排專人，負責(zé)每道工序的操作記錄。安全措施:1、建立健全各種崗位責(zé)任制，嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場交接制度。2、注漿泵及高壓管路必須試運轉(zhuǎn),確認機械性能和各種閥”管路，壓力表完好后，方準(zhǔn)施工。3、每次注漿前，要認真檢查安全閥、壓力表的靈敏度,并調(diào)整到規(guī)定注漿壓力位置。4、安裝高壓管路和泵頭各部件時，各絲扣的聯(lián)接必須擰緊,確保聯(lián)接完好。5、注漿過程中,禁止現(xiàn)場人員在注漿孔附近停留，防止密封膠沖式閥^]破裂傷人。6、注漿時不得隨意停水停電(工地備發(fā)電機組及備用蓄水池蓄水),加強與供電供水部門]聯(lián)系必要時必須事先通知，待注漿完成并沖洗后方可停水停電。4.8 吊裝方案根據(jù)本工程特點，本工程機頭安裝采用180T汽車吊裝；管材采用75T吊車安裝。4.8.1 180T吊車參數(shù)180T吊車參數(shù)表項目單位數(shù)值備注最大額定起重量Kg180000最大起重力矩Kn.m648013.8m臂長，9m幅度主臂最大起升高度m62.6副臂最大起升高度m72.7單繩最大速度m/min128起重臂伸出時間s≥450起重臂起臂時間s≥80回轉(zhuǎn)速度r/min≤1.5整車整備質(zhì)量Kg71000外形尺寸(長×寬×高)mm16984×3000×3960支腿橫向跨越距m8.8支腿縱向跨越距m8.8主臂長m13.8~61副臂長m104.8.2 75T吊車參數(shù)75T吊車參數(shù)項目單位數(shù)值備注最大額定起重量Kg75000最大起重力矩Kn.m3175主臂最大起升高度m48副臂最大起升高度m65.5單繩最大速度m/min145起重臂伸出時間s110起重臂起臂時間s90回轉(zhuǎn)速度r/min2整車整備質(zhì)量Kg46000外形尺寸(長×寬×高)mm14700×2750×3910支腿橫向跨越距m7.9支腿縱向跨越距m8.45主臂長m12.4~48副臂長m26.54.8.3 汽車吊吊裝使用情況本工程汽車吊主要使用于大型設(shè)備吊裝、鋼構(gòu)件裝卸車、鋼筋原材卸料、小構(gòu)件、松散材料吊裝。180T汽車吊主要用于d2800mm頂管機的吊裝；75噸汽車吊主要用于鋼構(gòu)件、鋼筋原材、小構(gòu)件的裝卸。4.8.4 汽車吊施工組織流程汽車吊使用申請（項目工作負責(zé)人）→汽車吊進場檢查（公司設(shè)備管理員）→吊裝交底（公司責(zé)任技術(shù)負責(zé)人）→吊裝作業(yè)安全監(jiān)督（項目現(xiàn)場負責(zé)人、項目專職安全員、項目施工員）。4.8.5 吊裝準(zhǔn)備工作1、公司責(zé)任技術(shù)負責(zé)人根據(jù)吊裝工作內(nèi)容選擇吊車，項目工作負責(zé)人填寫吊車使用申請，明確汽車吊到場時間及調(diào)運時間。2、安排好吊車行車通道及作業(yè)平臺，保證汽車吊進場后可順利支設(shè)。3、汽車吊進場后應(yīng)通知公司設(shè)備管理員，吊裝前對汽車吊作業(yè)環(huán)境、吊具、鋼絲繩等進行檢查，滿足要求后方可進行吊裝作業(yè)。4、公司責(zé)任技術(shù)負責(zé)人應(yīng)對吊裝工人、信號工、吊車操作司機進行技術(shù)交底。5、吊裝材料、構(gòu)件、設(shè)備等按照方案要求進行吊裝前碼放、裝斗或安裝吊耳等，便于吊裝順利進行。6、吊索具選型在吊索具選擇時，根據(jù)起吊設(shè)備的重量對照各種型號鋼絲繩的允許應(yīng)力確定其型號及直徑。7、起重機進場前，必須提供起重機的出廠檢測報告、年報告、產(chǎn)品說明書。8、起重機司機、信號工、司索工必須持證上崗，身體健康。4.8.6 吊運步驟1、設(shè)備的進場