知名企業(yè)頂管工程施工技術(shù)方案

-555-知名企業(yè)頂管工程施工技術(shù)方案頂管施工概況（1）二道沙河截污管線分為二道沙河左岸截污管和右岸截污管兩部分，沿線納污范圍西起G210、東至環(huán)城鐵路，北起教育西路、南至京包鐵路，總納污面積約為17.4km,同時負責轉(zhuǎn)輸上游職教園區(qū)、石拐新區(qū)和包頭三電廠全部污水，管線全長約為12.1km。為便于沿線污水接入，設(shè)計在截污管沿線每隔適當距離向河道同側(cè)預(yù)埋支管，支管管徑為d600。二道沙河左岸截污管起點接自職教園區(qū)教育西路現(xiàn)狀污水管，終點至京包鐵路南側(cè)、接包頭市水務(wù)集團擬建d1500污水管，頂管段管材采用焊接鋼管或頂管用III級鋼筋混凝土排水管。道沙河右岸截污管起點接自職教園區(qū)教育西路現(xiàn)狀污水管，終點至沙河一?。ū毙^(qū)）東側(cè)現(xiàn)狀污水管，頂管段管材采用焊接鋼管。（2）北郊截洪溝管網(wǎng)主要包括河截污管網(wǎng)、新建再生水配水管及循環(huán)水管等管線工程。再生水管線位于AK0+000～AK2+679間，管材為鋼管，鋼材采用Q235B，管徑為D1020×14。其中過110國道段頂管采用管徑D1220×16鋼管；過民族東路AK2+578段頂管采用管徑D1020×16鋼管。北郊截洪溝截污管線收集北郊截洪溝北側(cè)污水，全長9.142km，主管管徑為d600～d1000，支管管徑為d400.管材采用Ⅱ級鋼筋混凝土管，過公路、鐵路頂管段鋼材采用焊接鋼管，其余頂管管材為頂管用鋼筋混凝土管。（3）在水系連通工程中，沿莫尼路—建設(shè)路沿線新建銀河水系，串連昆都侖河—啤酒園—植物園—勞動公園—賽汗塔拉—四道沙河—奧體公園—青年生態(tài)園—巴音廣場—二道沙河，形成城市軸心水系。鋪設(shè)一根DN800壓力管道，在啤酒園、植物園、勞動公園、奧體公園、青年生態(tài)園、八音廣場設(shè)支管向公園補水，再通過重力流向人工河道補水。沿民族西路（莫尼路至團結(jié)大街）管道段采用頂管施工，管道布置于民族西路東側(cè)非機動車道下，頂管總長622.3m，沿線布置2座工作井，3座接收井。管材采用Φ1200砼頂管（DRC1200x2000PⅡAJC/T640）內(nèi)襯DN800螺旋鋼管，頂管砼強度等級為C50，抗凍等級為F250，抗?jié)B等級為W6。鋼管中心高程為1065.39m（頂管段起點）～1062.91m（頂管段終點）。（4）昭君河水系沿南繞城公路新開明河，經(jīng)燕家梁水庫，連通昆都侖河及四道沙河，引昆都侖河水源向四道沙河補水。工程需開挖明河長11.6km，沿線穿越6條主干道采用頂管施工。計算依據(jù)頂管頂力計算頂管的頂力可按下式計算(亦可采用當?shù)氐慕?jīng)驗公式確定)：式中：P——計算的總頂力，kN；γ——管道所處土層的重力密度，kN/m3；D1——管道的外徑，m；H——管道頂部以上覆蓋土層的厚度，m；——管道所處土層的內(nèi)摩擦角；ω——管道單位長度的自重，kN/m；L——管道的計算頂進長度，m；f——頂進時，管道表面與其周圍土層之間的摩擦系數(shù)，其取值可按表9.1.1所列數(shù)據(jù)選用；Ps——頂進時頂管掘進機的迎面阻力(其取值見表9.1.2)，kN。后座反力計算忽略鋼制后座的影響，假定主頂千斤頂施加的頂進力是通過后座墻均勻地作用在工作坑后的土體上，為確保后座在頂進過程中的安全，后座的反力或土抗力應(yīng)為的總頂進力的1.2~1.6倍，反力可采用公式計算：式中：——總推力之反力，kN；——系數(shù)，取=1.5~2.5;——后座墻的寬度，m；——土的容重，kN/m3；——后座墻的高度，m；——被動土壓系數(shù)(見表7.1.8)；——土的內(nèi)聚力，kPa；——地面到后座墻頂部土體的高度，m。在計算后座的受力時，應(yīng)該注意的是：=1\*GB3①油缸總推力的作用點低于后座被動土壓力的合力點時，后座所能承受的推力為最大；=2\*GB3②油缸總推力的作用點與后座被動土壓力的合力點相同時，后座所承受的推力略大些；=3\*GB3③當油缸總推力的作用點高于后座被動土壓力的合力點時，后座的承載能力最小。因此，為了使后座承受較大的推力，工作坑應(yīng)盡可能深一些，后座墻也盡可能埋入土中多一些。工作井與接收井施工工藝流程平整場地、測量放樣→基坑開挖→頂背安裝→沉井下沉→后座墻施工平整場地、測量放樣基坑開挖前先平整場地，隨后根據(jù)設(shè)計井位座標將井位放出，并利用周圍環(huán)境做好井位控制點并加以保護，同時根據(jù)設(shè)計提供的水準點進行復(fù)測，根據(jù)施工需要，設(shè)2—3個水準控制點，并加以保護。施工中所設(shè)的座標控制點、高程控制樁需經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理復(fù)核無誤后方可進行下道施工。基坑開挖基坑開挖以液壓挖掘機配合人工開挖并修整邊坡。特別是當開挖還剩20-30cm左右采用人工修挖坑底，以保證坑底不被擾動及保證坑底的平整度。在坡腳處設(shè)20×20cm盲溝并設(shè)4只集水井以抽明水，集水井比盲溝底低50cm以上，以保證基坑干燥、穩(wěn)定?；又車辉试S土方堆載。頂背安裝（1）支模和架設(shè)鋼筋：井壁采用組合鋼模，內(nèi)外模均采用豎向分節(jié)支設(shè)，并用Φ12對拉螺栓拉槽鋼圈固定。為使井壁重量能均勻地傳至土層，在刃腳下方安放枕木及木板，其間設(shè)置楔木，在澆筑時楔緊，澆好后放松楔木，抽出緊木以備沉井下沉。沉井鋼筋按設(shè)計要求做成骨架，用吊車垂直吊裝就位，為保證鋼筋與模板間有足夠的鋼筋保護層，應(yīng)用小的預(yù)制砂漿片以保證鋼筋間的準確位置。（2）澆灌混凝土：混凝土應(yīng)沿壁周的水平高度均勻澆搗，每次澆筑高度約為30～50cm，以免造成地基不均勻下沉或產(chǎn)生傾斜?；炷翍?yīng)一次連續(xù)澆完，如因工作量過大不能一次澆完，需設(shè)置水平施工縫，當?shù)谝还?jié)混凝土強度等級達到70%時，才可澆灌第二節(jié)，前一節(jié)下沉應(yīng)為后一節(jié)澆灌混凝土工作預(yù)留0.5m高度，以便操作?；炷翝餐旰笠⒁獗ｐB(yǎng)，經(jīng)常澆水保證表面潮濕，并蓋麻袋或塑料布防止水分蒸發(fā)。（3）爬梯制作：在澆灌混凝土之前，用Φ22鋼筋制作50cm寬U型梯步，把U型鋼筋兩端預(yù)埋在混凝土里，外面支出20cm，由上向下每30cm一個，外面焊接一個鋼筋保護網(wǎng)，確保施工人員上下安全。沉井下沉（1）制作第一節(jié)沉井：施工時先在場地上整平地面鋪設(shè)砂墊層，設(shè)置承墊木，再制作第一節(jié)沉井；（2）抽墊木，挖土下沉：混凝土達到設(shè)計規(guī)定的強度后，抽掉刃腳下的墊木，井筒在自重的作用下開始下沉，在井壁內(nèi)挖土，邊挖邊排邊下沉。當下沉施工中遇到巖層時，采用風鎬施工。在挖土下沉和風鎬鑿巖過程中，要注意對稱施工，防止不均勻下沉；（3）沉井接高下沉：由于工作井的井筒較高，可分節(jié)制作接高下沉；（4）封底，澆筑鋼筋混凝土底板：當井筒下降到設(shè)計標高時，在刃腳下嵌入木塊，防止過度下沉。隨即用素混凝土封底，然后澆筑鋼筋混凝土底板。沉井施工措施（1）由于基坑開挖深度較大，開挖時分多層進行。第一層開挖2～3米土方，挖掘機布置于基坑原地面上方。第二層開挖余下土方，挖掘機布置在第一層土方的開挖面上進行開挖，坑外用挖掘機將挖出的土方轉(zhuǎn)運到運泥車上。土方開挖過程中，沿坑內(nèi)周邊設(shè)置簡易的排水溝，排水溝比基坑低約0.8m，寬約1.0m，并在井一角挖一個1000×1000×1200mm的集水坑，集水坑內(nèi)的水要及時用水泵抽至坑頂截水溝內(nèi)。（2）頂管井封底1）干封底的方法如下：人工整平鍋底向井內(nèi)拋填塊石和碎石6Ocm厚，井格中央設(shè)置一只鋼制集水井抽水，在塊石上面鋪筑一定厚度的砂墊層可過濾地下水的作用，在砂墊層面上鋪設(shè)隔層帶(油毛氈三層或防水塑料布二層)防止地下水上升，阻止?jié)菜仨艍|層的水泥漿水流進砂碎石層中堵塞地下水甬道，讓集水井發(fā)揮作用。2）在隔離層上澆素砼墊層2Ocm，其上綁扎底板鋼筋完畢后，澆灌底板砼C25。從井中央頂面的平臺上往下掛漏斗串筒至底板面，砼從漏斗串筒中往下灌，倒在底板內(nèi)，由人工以震動器把砼底板振搗密實，只留下集水井的部位讓地下水從集水井中向井外抽排，使底板砼不承受水壓，底板砼經(jīng)養(yǎng)生達到設(shè)計強度，即為沉井下沉封底全部結(jié)束。（3）鋼筋安裝1）鋼筋配料時，應(yīng)根據(jù)理論計算并結(jié)合實踐經(jīng)驗確定其下料長度，各種鋼筋的下料長度如下：直鋼筋下料長度=構(gòu)件長度－保護層厚度+彎鉤增加長度，彎起鋼筋下料長度=直段長度＋斜段長度－彎曲調(diào)整值+彎鉤增加長度。鋼筋的焊接與綁扎鋼筋的焊接采用幫條焊或搭接焊，焊縫長度雙面焊5d，單面焊10d。電弧焊接和綁扎接頭與鋼筋彎曲處的距離不應(yīng)小于10倍鋼筋直徑，也不應(yīng)位于構(gòu)件的最大彎矩處。受力鋼筋焊接或綁扎接頭應(yīng)設(shè)置在內(nèi)力較小處，并錯開布置，兩接頭間距離不小于1.3倍搭接長度。2）鋼筋綁扎接頭搭接長度不應(yīng)小于下表的規(guī)定：圍檁與墻采用插筋進行整體連接。底板與墻采用接駁器連接。（4）管前挖土護拱1）為避免出現(xiàn)因為土質(zhì)結(jié)構(gòu)較松散，易坍塌，頂管施工的管前掘進時，不能形成土拱，給管道頂進造成困難。甚至因為坍塌嚴重，造成管前掘進時挖掘出大量土方，給管道頂進造成困難，且造成路面沉陷等情況。擬采用單管旋噴灌漿施工方法，選用SH-30型鉆機成孔，高壓泥漿泵選3XB系列，注漿材料選用32.5級普通硅酸鹽水泥，每米用量不小于180kg，水灰比為1：1，可按20%添加外加劑；注漿壓力不小于30Mpa；旋噴樁徑900mm，搭接不小于100mm，設(shè)計水平樁距為800mm、排距均為1000mm，旋噴深度為9.5米。2）具體施工工藝流程如下：施工準備→測量放線→機具就位→鉆孔至設(shè)計標高→制作漿→下噴管旋噴→提升旋噴注漿→旋噴結(jié)束3）施工方法：①測放樁位：根據(jù)本技術(shù)方案旋噴樁平面布置圖，用經(jīng)緯儀或全站儀施放各旋噴樁軸線點，再用鋼尺確定每個噴孔的孔位。在施工過程中，隨時復(fù)核樁位，以保證樁位準確。②鉆機就位成孔：擬選用電鉆對路面開孔后用SH-30型沖擊鉆機成孔至預(yù)定深度，鉆孔孔徑Φ76mm。如遇卵石粒徑過大無法穿透時再選用哈邁J-70型潛孔錘成孔。移動鉆機，使鉆桿頭對準孔位中心。同時為保證鉆機達到設(shè)計要求的垂直度，鉆機就位后必須作水平校正，使其鉆桿軸線垂直對準鉆孔中心位置，保證鉆孔的垂直度偏差不超過1.5%，孔位偏差不大于50mm?？咨罡鶕?jù)設(shè)計深度進行。③漿液制作：采用高速攪拌機制漿，在儲漿桶內(nèi)安裝低速攪拌軸攪拌，防止水泥漿沉淀。漿液水灰比為1：1，材料選用32.5普通硅酸鹽水泥。④噴射灌漿：將旋噴管放入成好的孔中，下旋噴管過程中須保證噴嘴不被堵塞和鉆桿接頭處不松動，噴管為Φ42mm鋼管，高壓泵為3XB系列，在旋噴管放入設(shè)計深度后，先用2MPa低壓水測試噴嘴有無堵塞現(xiàn)象，若無則開始自下而上旋噴。在旋噴過程中按設(shè)計要求控制壓力（不小于30MPa）、轉(zhuǎn)速(15～20轉(zhuǎn)/分)和提速（180～220mm/min），旋噴作業(yè)完成后，將不斷冒出地面的漿液回灌到樁孔內(nèi)。⑤孔口回填補漿及封孔：噴漿結(jié)束后，利用部分回漿或攪拌機制的漿液向噴射孔內(nèi)補充漿液以消除凹穴直到樁孔內(nèi)的漿液面不再下沉為止。沉井施工控制（1）沉井標高控制：沉井位置標高的控制，是在沉井外部地面及井壁頂部四面設(shè)置縱橫十字中心控制線、水準基點，以控制位置和標高。（2）沉井垂直度控制：在井筒內(nèi)按4或8等分標出垂直軸線，各吊線錘一個對準下部標板來控制，挖土時，隨時觀測垂直度，當線錘離墨線達50mm或四面標高不一致時，應(yīng)進行糾正。（3）沉井下沉控制：在沉井外壁兩側(cè)用白鉛油畫出標尺，用水平尺或水準儀來觀測沉降。沉井下沉中應(yīng)加強位置、垂直度和標高(沉降值)的觀測，并做好記錄，使偏差控制在允許范圍以內(nèi)。質(zhì)量檢驗（1）沉井制作：沉井制作后實際尺寸與設(shè)計尺寸的偏差，不得超過0.5%，且不得超過100mm。沉井制作后曲線部分半徑的實際尺寸與設(shè)計尺寸的偏差，不得超過0.5%，且不得超過100mm。井壁厚度的實際尺寸與設(shè)計尺寸的偏差，不得超過l5mm。（2）沉井下沉：沉井下沉完畢，其偏差應(yīng)符合下列規(guī)定：1）標高偏差：刃腳平均標高與設(shè)計標高偏差不得超過100mm。2）水平位移偏差：刃腳平面中心的水平位移不得超過下沉總深度的1%，當下沉總深度小于10m時，水平位移允許100mm。3）傾斜偏差：矩形沉井偏差(圓形沉井為相互垂直兩直徑與圓周的交點)中任何兩角的刃腳底面高差，不得超過該兩角間水平距離的1%，且最大不得超過300mm。如果兩角間水平距離小于10m時，其刃腳底部高差允許為100mm。后座墻施工（1）后座墻(reactionwall)是頂進管道時為千斤頂提供反作用力的一種結(jié)構(gòu)，有時也稱為后座、后背或者后背墻等。在施工中，要求后座墻必須保持穩(wěn)定，一旦后座墻遭到破壞，頂管施工就要停頓。后座墻的設(shè)計要通過詳細計算，其重要程度不亞于頂進力的預(yù)測計算（計算見4.2節(jié)）。（2）后座墻的結(jié)構(gòu)形式一般可分為整體式和裝配式兩類。整體式后座墻多采用現(xiàn)場澆筑的混凝土。裝配式后座墻是常用的形式，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝和拆卸方便、適用性較強等優(yōu)點。（3）后座墻安裝要求：1）要有充分的強度：在頂管施工中能承受主頂工作站千斤頂?shù)淖畲蠓醋饔昧Χ恢缕茐摹?）要有足夠的剛度：當受到主頂工作站的反作用力時，后座墻材料受壓縮而產(chǎn)生變形，卸荷后要恢復(fù)原狀。3）后座墻表面要平直：后座墻表面應(yīng)平直，并垂直于頂進管道的軸線，以免產(chǎn)生偏心受壓，使頂力損失和發(fā)生質(zhì)量、安全事故。4）材質(zhì)要均勻：后座墻材料的材質(zhì)要均勻一致，以免承受較大的后坐力時造成后座墻材料壓縮不勻，出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。5）結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便：裝配式或臨時性后座墻都要求采用普通材料、裝拆方便。（4）若采用裝配式后座墻安裝，需滿足一下要求：1）裝配式后座墻宜采用方木、型鋼或鋼板等組裝，組裝后的后座墻應(yīng)有足夠的強度和剛度；2）后座墻土體壁面應(yīng)平整，并與管道頂進方向垂直；3）裝配式后座墻的底端宜在工作坑底以下(不宜小于50cm)；4）后座墻土體壁面應(yīng)與后座墻貼緊，有間隙時應(yīng)采用砂石料填塞密實；5）組裝后座墻的構(gòu)件在同層內(nèi)的規(guī)格應(yīng)一致，各層之間的接觸應(yīng)緊貼，并層層固定。6）頂管工作坑及裝配式后座墻的墻面應(yīng)與管道軸線垂直，其施工允許偏差應(yīng)符合表中的規(guī)定。工作坑及裝配式后座墻的施工允許偏差(mm)表6.13-1項目允許偏差工作坑每側(cè)寬度不小于施工設(shè)計規(guī)定長度裝配式后座墻垂直度0.1%H*水平扭轉(zhuǎn)度0.1%L**頂管施工工藝流程圖6.13-1頂管施工工藝流程圖圖6.13-2定向鉆示意圖主頂進裝置主頂進系統(tǒng)由底架、油缸組、頂進環(huán)、鋼后靠及液壓泵站等組成，其主要功能是完成管節(jié)頂進。（1）底架：承托頂管機頭、頂進環(huán)、頂進管節(jié)。底架設(shè)有微調(diào)千斤頂和水平支撐，可以調(diào)節(jié)底架高程和水平位置。底架頂部設(shè)內(nèi)、外兩幅軌道，內(nèi)軌作頂管機、頂進管節(jié)的承托及導向之用，外軌則為頂進環(huán)往復(fù)行走之用。（2）油缸組選擇：根據(jù)經(jīng)驗，油缸組選4只油缸分兩列左右對稱布置，該油缸行程2400mm，最大推力為2000KN。后座千斤頂總頂力可達到8000KN。（3）液壓泵站：選用63SCYl4—1B手動變量軸向柱塞油泵，配備Y180L—4型電機。通過變頻調(diào)速可以改變油泵的流量，根據(jù)頂進時的工況要求及時控制主頂油缸的頂速。并可遙控操作。（4）頂進環(huán)：由頂環(huán)和頂座組成，頂環(huán)用螺栓固定在頂座上，頂座底設(shè)有頂輪，可沿底架上的外側(cè)軌道往復(fù)運行。頂進時，油缸將頂環(huán)頂入管節(jié)尾部，與管節(jié)端部環(huán)墊板相貼，起對中及導向作用，并傳遞油缸頂力，均勻作用在頂進管節(jié)上。設(shè)備安裝（1）頂進的設(shè)備安裝順序：導軌安裝→后背加固鋼板→頂機安裝→安裝和調(diào)校油泵→頂管機頭安裝→橫頂和分塊的安裝→試頂。（2）導軌選用重型鋼軌制作：兩導軌順直、平行、等高，其標高應(yīng)與管道設(shè)計一致；導軌安裝的允許偏差應(yīng)為：軸線位置3mm，頂面高程±2mm，兩軌內(nèi)距±2mm。（3）頂機的安裝：頂機固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點應(yīng)在管道的中心線上。在頂進過程中，需采用二臺頂機時，將同規(guī)格的千斤頂對稱布置，千斤頂?shù)挠吐凡⒙?lián)，每臺頂機有進油.回油的控制系統(tǒng)。頂機布置根據(jù)頂管距離長短采用并列的形式，并列頂機的合力位置和頂進抗力的位置在同一軸線上，避免產(chǎn)生頂進力偶，防止管子發(fā)生位置偏移。頂進時著力位置在管子全高的1/4—1/5之間比較合適。千斤頂與管子之間采用頂鐵傳遞力。（4）油泵安裝和運轉(zhuǎn)：油泵設(shè)置在千斤頂附近，油管順直、轉(zhuǎn)角少。頂進開始時，緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進速度頂進；頂進中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，立即停止頂進，檢查原因并經(jīng)處理后才繼續(xù)頂進；千斤頂活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。（5）分塊頂鐵的質(zhì)量：頂鐵有足夠的剛度，頂鐵采用鑄鋼整體澆鑄，每一個頂鐵相鄰面互相垂直，頂鐵放置時保持穩(wěn)定。在施工過程中，頂鐵與管口之間采用木質(zhì)襯墊，以緩沖頂力。頂進時，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并隨時觀察頂鐵有無異常情況。（6）起重機：在施工中，采用12T吊車吊裝設(shè)備與管道。在正式作業(yè)前應(yīng)試吊，吊離地面10cm左右時，檢查起重物捆扎情況和制動性能，確認安全后方可起吊；下管時工作坑內(nèi)嚴禁站人，當管節(jié)距導軌小于50cm時，操作人員方可近前工作，嚴禁超負荷吊裝一切重物。出土與運土工作坑與各種設(shè)備布置完畢后，即開始挖土和頂進。挖土時，密實土層內(nèi)坑壁與管上方可有1—2cm的間隙，以減少頂進阻力。但如果間隙范圍大，管壁與坑道壁接觸所形成的管中心包角越小，這時頂進阻力就小，但管子的偏移隨意性越大，不易控制頂進管子的中線。因此，開挖時管壁與坑壁之間不宜留有空隙，最好是少許切土頂進，根據(jù)規(guī)范要求，管頂上部超挖量不得大于15mm,在管道下方135°范圍內(nèi)不得超挖。每次挖土掘進深度，一般等于千斤頂?shù)捻敵?，本工程每次超挖量?0cm左右。前方挖出的土要及時運出管外，避免管內(nèi)因堆土過多而導致管子下沉。頂進管道的土方水平運輸用特制四輪車，垂直運輸采用小型行吊，在工作坑邊50米內(nèi)集中堆放,最后集中外運。泥漿系統(tǒng)（1）壓漿工藝：地面拌漿→總管閥門打開→開啟管→節(jié)閥門→啟動壓漿泵→送漿(頂進開始)→管節(jié)閥門關(guān)閉（頂進停工）→坑內(nèi)快速接頭拆開→下管節(jié)→接總管→循環(huán)復(fù)始。（2）泥漿減阻是長距離頂管減少摩阻力的重要環(huán)節(jié)之一。在頂管施工過程中，如果注入的的潤滑泥漿能在管子的外圍形成一個比較完整的泥漿套，則其減摩效果將是十分令人滿意的，一般情況下摩阻力可減至3-5KN／m。（3）壓漿工藝及壓漿操作規(guī)程：對于中距離頂管，為了減少土體與管壁間的摩阻力，應(yīng)在管道外壁壓注潤滑泥漿。為確保減小管道外壁的摩阻力，需要有切實可行的技術(shù)措施來保證潤滑泥漿，在施工期間不失水沉淀、不固結(jié)，合理布置壓漿孔。在管節(jié)斷面一側(cè)安裝壓漿總管，每6米處接三通閥門至管節(jié)注漿孔?？偣芘c閥門用軟管連接。制定合理的壓漿工藝，嚴格按壓漿操作規(guī)程進行。為使頂進時形成的建筑間隙及時用潤滑泥漿填補，形成泥漿套，達到減少摩阻力及控制地面沉降。壓漿時必須堅持“先壓后頂，隨頂隨壓，及時補漿”的原則，泵送注漿壓力控制在0.1-0.6Mpa(1-6kg／cm3)。測量系統(tǒng)（1）建立平面控制網(wǎng)：地面按設(shè)計院提供井位軸線控制樁定位。采用J6經(jīng)緯儀測量。工作井、接收井施工結(jié)束后，按工作井穿墻孔與接收井接收孔的實際坐標測量放線，定出管道頂進軸線并將軸線投放到工作井測量平臺上和井壁上。在工作井井四周建立測量控制網(wǎng)，并定期進行復(fù)核各控制點。（2）管道軸向測量：土壓平衡段施工管道軸向測量采用高精度激光經(jīng)緯儀進行測量，測量主要用導線測量法，測量平臺設(shè)在頂管后座處。測量光靶安裝在掘進機尾部，測量時激光經(jīng)緯儀直接測量機頭尾部的測量光靶的位置，并根據(jù)機頭內(nèi)的傾斜儀計算機頭實際狀態(tài)。（3）頂管水準測量：全站儀水準儀測量精度由于頂進距離長而略有降低，傳統(tǒng)方法用聯(lián)通管測量。頂管施工技術(shù)措施（1）頂進穿墻措施：頂進前所有頂進設(shè)備必須全部安裝就位，并需試運轉(zhuǎn)。在穿墻前通過沉井墻上的預(yù)埋螺栓安裝好簾布橡膠板、圓環(huán)板、扇形后板等止水裝置。將掘進機機頭頂進至工作井墻面，拆除封門板后，馬上啟動主頂千斤頂和頂管掘進機頂進工作。（2）頂管軌跡控制措施：初期頂進頂管掘進機先行入土，然后在其尾部拼接特殊糾偏段。初期頂進應(yīng)均勻出土，控制好初始偏差，并及時調(diào)整后座千斤頂合力中心來控制初始偏差，確保工具頭初始狀態(tài)穩(wěn)定和軸線順直。（3）頂進時管道防扭轉(zhuǎn)措施：在安裝設(shè)備及管材的另一側(cè)配以相同重量的配重，使管道頂進時左右重量保持平衡。消除人為造成管道扭轉(zhuǎn)的因素。（4）地下防治措施：1）管內(nèi)設(shè)置排風管道，由數(shù)臺軸流風扇通過皮帶接力輸送到工作井口，一旦報警裝置顯示管內(nèi)有有害氣體，即啟動排風系統(tǒng)，迅速抽取管內(nèi)有害氣體，并通過程控電話通知供氣房，加大對管內(nèi)凈化氣體的供氣量。2）建立建全管內(nèi)動火制度。管內(nèi)施工人員不允許吸煙，管內(nèi)動用明火施工必須開具動火證明且專職安全員在場監(jiān)督。3）如果發(fā)現(xiàn)開挖土體含大量沼氣，且濃度較高、面積較大時，立即停止頂管施工。會同工程技術(shù)人員制定詳細、周密的施工方案，報監(jiān)理、業(yè)主同意后方可繼續(xù)施工。4）頂管接收井進洞措施：在頂管掘進機接近接收井洞口10m—15m時，作一次全面的軸線及高程復(fù)核，在確認無誤后，在接收井內(nèi)做好接收的一切準備工作，包括接收平臺的搭設(shè)。工具頭頂進到井壁后，停止壓漿，拆除接收井的封門，頂管掘進要穿進井墻上接收架，馬上采取臨時止水措施，并繼續(xù)頂進，待完全上架后采取永久性止水封堵措施。5)采取減少地層移動的施工技術(shù)措施①工具管開挖面的穩(wěn)定措施1.在開挖和頂進中，必須采取措施防坍塌、防涌水，確保正面土體穩(wěn)定，并盡量使正面土體保持或接近原始的應(yīng)力狀態(tài)。2.采用土壓平衡式工具管時，為平衡正面土體，須注意根據(jù)土質(zhì)特性在施加性能適當?shù)淖o壁泥漿。并通過關(guān)于地層移動的測量反饋資料及時合理調(diào)整。查明和封堵頂進路程中的漏漿通路。嚴密檢查工具管尾部的密封性，以防漏漿影響正面泥漿壓力。②向頂管外周空隙中精心注漿由于頂管工具管與管道外徑相差以及工具管糾偏形成的管道外周空隙，必須精心壓注觸變泥漿有效地予以填充。壓漿一定要及時、適量，壓力、點位要適當，方法要正確，以使全部管道外周空隙在整個頂進過程中始終充滿著有一定壓力的觸變泥漿。③控制頂管頂力的偏心度隨時監(jiān)測推進中該管節(jié)接縫上的不平均壓縮情況，推算接頭端布應(yīng)力分布狀況及頂推合力的偏心度，并據(jù)以調(diào)整糾偏幅度，防止因偏心度過大而使管節(jié)接頭壓損或管節(jié)中部出現(xiàn)環(huán)向裂縫，從而無法保證管道外圍泥漿套的支承潤滑作用，因而造成推進困難并引起地表沉降。④確保頂管承壓壁的后靠結(jié)構(gòu)及后靠土體處于穩(wěn)定狀態(tài)除了保證工作井結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量以外，尚須在工作井下沉到位封底及底板施工完畢填實沉井側(cè)面與地體之間的空隙，驗算沉井后靠土體穩(wěn)定性確定頂進的極限頂力，并適當安排中繼間的間距。⑤采取嚴密的防止土壓流入管道的密封措施在頂管施工前須嚴格檢查工具管尾端與管道搭接處，各管節(jié)接頭中及中繼間與管節(jié)端頭搭接處的環(huán)形橡膠密封裝置、管節(jié)本身和管節(jié)中預(yù)埋注漿孔的防水性。頂進管節(jié)要有檢驗合格的質(zhì)保書。務(wù)必防止管節(jié)在搬運中碰撞損壞，以及在頂進糾偏中引起管節(jié)的壓損開裂和過大的接縫張開。⑥加強施工監(jiān)測：對需保護的建筑物進行施工監(jiān)測。1.在工作井、頂管和埋管施工階段，對鄰近建筑、道路及地下管線水平和垂直位移進行跟蹤監(jiān)測，以信息指導施工，確保工程和環(huán)境的安全；2.如監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預(yù)警值，應(yīng)及時通知建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計和施工單位，并研究和采取應(yīng)急措施，防止發(fā)生工程和環(huán)境事故。頂進（1）地面準備工作1）在頂管頂進施工前，按常規(guī)進行施工用電、用水、通道、排水及照明等設(shè)備的安裝。起重設(shè)備置于便于出土和下管的地方。頂進管道采用25T吊機吊管。2）施工材料、設(shè)備及機具必須備齊，以滿足本工程的施工要求，管節(jié)、止水膠圈等應(yīng)有足夠的余量。3）坑上、坑下建立測量控制網(wǎng)，并經(jīng)復(fù)核、認可。（2）坑下準備工作1）導軌安裝：頂管導軌按設(shè)計軸線準確放樣，安裝時按測量放樣的頂管設(shè)計軸線，吊入坑下就位焊接，并設(shè)置支撐加固；兩導軌應(yīng)順直、平行、等高，其縱坡度應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致；導軌安裝的允許偏差為：軸線位置：3mm、頂面高程：O-3mm、兩軌內(nèi)距：±2mm；安裝后的導軌應(yīng)牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。2）頂管機安裝：頂管機頭吊裝就位、調(diào)試驗收。①千斤頂固定在支架上，并與管道中心的軸線對稱，其合力的作用點在管道中心的垂直線上。②兩千斤頂?shù)挠吐凡⒙?lián)，其行程應(yīng)同步，每臺千斤頂裝有進油、退油控制系統(tǒng)。③圓形頂鐵與管道的軸線、千斤頂?shù)妮S線平行。頂鐵與管道之間聯(lián)接墊以緩沖材料膠合板。使頂力均勻地分布在管端，避免應(yīng)力集中對管端的損傷。④經(jīng)緯儀按照管線設(shè)計的坡度和方向在工作坑內(nèi)安裝并調(diào)整。3）頂管正常頂進施工①頂管頂進與地層變形控制頂管引起地層變形的主要因素有：工具管開挖引起的地層損失，工具管后面管道外周空隙因注漿填充不足引起的地面流失。②對于長距離頂管，為了減少土體與管壁間的摩阻力，應(yīng)在管道外壁壓注潤滑泥漿。為確保減少管道外壁的摩阻力，需要有切實可行的技術(shù)措施來保證潤滑泥漿，在施工期間不失水沉淀、不固結(jié)，合理布置壓漿孔。在管節(jié)斷面一側(cè)安裝壓漿管，每6米處接三通閥門至管節(jié)注漿孔?？偣芘c閥門用軟管連接。制定合理的壓漿工藝，嚴格按壓漿操作規(guī)程進行。為使頂進時形成的建筑間隙及時潤滑泥漿填補，形成泥漿套，達到減少摩擦阻力及控制地面沉降。壓漿時必須堅持“先壓后頂，隨頂隨壓，及時補漿”的原則。4）頂管糾偏糾偏操作方案應(yīng)是頂管司機交接班討論的重點。方案的依據(jù)為測量提供的機頭折角、傾斜儀基數(shù)和走動趨勢、前后尺讀數(shù)比較、機尾處地面沉降量等等。0.5度以上的大動作糾偏須盡量避免并慎重討論，不得已時也應(yīng)爭取在非重要地段進行并加強觀測。糾偏動作后如無折角變動應(yīng)即停頂，會同電工、機修工檢查電路和液壓管路，盡早排除故障，嚴防軸線超差。糾偏應(yīng)在下管后盡早進行，注意觀察糾偏儀讀數(shù)的糾后趨勢及光點滯后變化，同時通知地面和地下壓漿人員加大同步壓漿量。頂進控制措施（1）頂管的進出洞口作業(yè)是一頂很重要的工作，施工中應(yīng)充分考慮到它的安全性和可靠性。尤其是從工作坑中的出洞開始頂管，如果出洞安全、可靠又順利，那么可以說頂管施工已成功了一半。許多頂管工程就是失敗在進出洞口這兩個環(huán)節(jié)上。（2）頂進前，為防止洞口處的水土沿工具管外壁與洞門的間隙涌入工作井，在工作井內(nèi)洞口處安裝一道環(huán)形橡膠止水圈。在頂進施工過程中又可防止減摩漿從此處流失，保證泥漿套的完整，以達到減小頂進阻力的效果。（3）工程技術(shù)人員、施工人員應(yīng)了解施工現(xiàn)場情況和熟悉洞門附近的地質(zhì)情況。分析可能出現(xiàn)洞口漏泥、水情況，井內(nèi)布置一臺排污泵，并制定相應(yīng)的措施。（4）掘進機頭頂進到位后，吊放第一管節(jié)，拼接完畢，然后在工具管后管節(jié)內(nèi)安裝工具管輔助設(shè)備。（5）管節(jié)運輸：根據(jù)本工程施工場地情況，管節(jié)由l6T吊車卸到指定位置后，再由吊車將地面管節(jié)吊運至井下。（6）管節(jié)頂進：頂管管節(jié)采購成品管，對成品管生產(chǎn)制造廠家制造管子的資質(zhì)和能力進行考查。生產(chǎn)過程中派專人檢驗，檢驗質(zhì)量必須在外觀質(zhì)量、尺寸及允許偏差都檢驗合格后方可送至工地。運至工地后根據(jù)標書要求進行抽驗，合格后才能送至工作面使用。（7）掘進機頭進洞后的軸線方向與姿態(tài)的正確與否，對以后管節(jié)的頂進將起關(guān)鍵的作用，因此在頂進時，機頭與前5節(jié)管子應(yīng)連在一起，用拉桿將前5節(jié)管子與機頭固定，防止機頭重量大而下沉。實現(xiàn)管節(jié)按頂進設(shè)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(guān)鍵。根據(jù)控制臺顯示屏激光點及時調(diào)節(jié)糾偏油缸，使其能持續(xù)控制在軸線范圍內(nèi)。要嚴格按實際情況和操作規(guī)程進行，勤出報表、勤糾偏，每項糾偏角度應(yīng)保持10，～20，，不得大于1。。嚴格控制機頭大幅度糾偏造成頂進困難、管節(jié)碎裂。在穿越水塘時，應(yīng)放慢頂速，并嚴格控制注漿壓力，防止貫通塘底。（8）頂管頂進與地層形變控制：頂管引起地層形變的主要因素有：掘進機頭開挖面引起的地層損失，機頭糾偏引起的地層損失，機頭后面管道外周空隙因注漿填充不足引起的地面損失，管道在頂進中與地層摩擦而引起的地層擾動，管道接縫及中繼間滲漏而引起的地層損失。所以在頂管施工中要根據(jù)不同土質(zhì)、覆土深度和地面沉降的情況，配合測量報表的分析，及時調(diào)整與土壓平衡值，同時要求坡度保持相對的平穩(wěn)，控制糾偏量，減少對土體的擾動。根據(jù)頂進速度，控制出土量和地層變形的信息數(shù)據(jù)，及時調(diào)整，從而將軸線和地層變形控制在最佳的狀態(tài)。（9）觸變泥漿減摩是頂管施工中減少頂力的一項重要技術(shù)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(yù)留孔向管節(jié)外壁壓注一定數(shù)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)外壁和周圍土體的空隙來減小管節(jié)外壁和土體間摩阻力，起到降低頂進時阻力的效果。在管節(jié)外壁能否形成完整的泥漿套，將直接影咱到泥漿的減摩效果。減摩泥漿采用觸變泥漿，該漿液性能穩(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(yīng)保證不失水、不沉淀、不固結(jié)，泥漿的配比應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)情況作相應(yīng)的調(diào)整，使泥漿適應(yīng)土層的特性，起到預(yù)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適應(yīng)土層的特性，起到預(yù)期的減摩效果。漿液配比(重量比)表6.13-2膨潤土水純堿CMS400適量62.5漿液質(zhì)量指標:a、稠度12～14cmb、pH9～10c、析水率﹤2%壓漿時，儲漿池內(nèi)的觸變泥漿由地面上的壓漿泵通過管路壓送至管道內(nèi)的壓漿總管，并到達連通各壓漿孔的軟管內(nèi)，通過控制壓漿孔球閥來控制壓漿。頂管接收（1）為了順利完成頂管接收工作，一般應(yīng)對洞口土體進行加固。如果土質(zhì)不是很軟，可采用門式加固法，即對所頂管道兩側(cè)和頂部一定寬度和長度范圍內(nèi)的土體進行加固，以提高這部分土的強度，從而使工具管或掘進機在出洞或進洞中不發(fā)生坍土現(xiàn)象。如果土質(zhì)比較軟，則必須在管子頂進的一定范圍內(nèi)，對整個斷面進行加固。如果土質(zhì)比較好，土比較硬，挖掘面上的土體又能自立，這時也可不必對土體進行加固。土體加固技術(shù)一般有：高壓旋噴技術(shù)、攪拌樁技術(shù)、注漿技術(shù)和凍結(jié)技術(shù)等。（2）洞口的封門也應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件及頂管機的形式來選定。洞口可用低標號混凝土砌堵磚封門。在掘進機到達接收坑時，可以將磚封門擠倒或切削掉。有時，也可用低標號的混凝土取代磚頭。（3）采用特制的鋼封門保證掘進機安全進入接收坑。具體做法是在洞口外側(cè)預(yù)先安裝好由一塊塊槽鋼制成的鋼封門，把工作坑的洞口封住。槽鋼的下部被安裝在井壁上洞口以下的鋼構(gòu)件托住，中部被安裝在井壁上洞口以上的鋼構(gòu)件壓住，槽鋼的上部必須高出沉井端面。在工作坑的洞口內(nèi)，仍砌上一堵磚封門。當頂管機到達時，先把磚封門拆除。這時，由于有鋼封門擋住，土體不會向洞內(nèi)涌進來。等到頂管機推進到距鋼封門50~100mm時，洞口止水圈已能發(fā)揮作用了，然后再依次拔除鋼板樁。為減少鋼板樁拔除過程中對頂管機正面土體的擾動，鋼板樁全部拔除后應(yīng)立即頂進，縮短停頓時間。（4）在接收頂管機時，應(yīng)避免引起頂管機前方土體不規(guī)則坍塌，使頂管機再次推進時方向失控和向上爬高。對于較重的頂管機或掘進機，應(yīng)防止其在達到接收坑時產(chǎn)生叩頭現(xiàn)象，一方面可在接收坑內(nèi)下部填上一些硬粘土或者用低標號混凝土在洞內(nèi)下部澆一塊托板，把掘進機托起。也可在接收坑內(nèi)再預(yù)埋一副短的延伸導軌，把掘進機托起。另外，應(yīng)把掘進機與第一節(jié)混凝土管聯(lián)接在一起。（5）頂管機狀態(tài)的復(fù)核測量：掘進機進入接收井前的復(fù)核應(yīng)測量頂管機所處的方位，是確認頂管狀態(tài)、評估掘進機出洞時狀態(tài)和擬定施工軸線及施工方案等的重要依據(jù)，使掘進機在此階段的施工中始終按預(yù)定的方案實施，以良好的狀態(tài)、準確無誤地進入接收井內(nèi)。頂管施工注意事項（1）當掘進機中途停止工作時，一定要及時注漿并防止注漿液從土層或洞口及其它地方流失。先停止主壓油缸頂進，刀盤、螺旋輸送機出土不停，待土壓力至下限時才能停轉(zhuǎn)刀盤。（2）在掘進過程中，應(yīng)注意觀察地下水壓力的變化，并及時采取相應(yīng)的措施和對策，只有這樣才能保持挖掘面的穩(wěn)定。（3）在頂進過程中，隨時要注意挖掘面是否穩(wěn)定，要勤觀察，勤糾偏，