南昌電纜隧道頂管法施工技術(shù)總結(jié)

頁(yè)XX電纜隧道頂管法施工技術(shù)總結(jié)(中鐵隧道集團(tuán)二處有限公司XX電纜隧道項(xiàng)目經(jīng)理部)1工程概況1.1工程平面位置本工程位于XX市青山湖區(qū)，隧道起點(diǎn)為洪都北大道，南至北京西路口。線路路徑全部位于洪都北大道西側(cè)綠化帶下方，周邊建筑物眾多。工程平面位置見圖1-1所示。圖1-1工程平面位置1.2工程內(nèi)容XX電纜隧道工程包括工作井、頂管隧道、電纜穿管溝等全部工作。頂管隧道全長(zhǎng)1.279Km，工作井包含4#～7#共4個(gè)區(qū)間工作井。工程內(nèi)容見圖1-2所示。圖1-2工程內(nèi)容示意圖1.3工程地質(zhì)及水文1.3.1工程地質(zhì)本工程地質(zhì)情況為：第①層為雜填土、第②層淤泥質(zhì)土、第③層粉質(zhì)粘土、第④層粉質(zhì)粘土混細(xì)砂、第⑤層中細(xì)砂、第（5-1）層淤泥質(zhì)土、第⑥層粗砂混礫石、第⑦層礫砂混卵石、第（8-1）層強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖、第（8-2）層中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖。根據(jù)詳細(xì)勘察資料，工作井基坑存在中細(xì)砂、粗砂混礫石、礫石混卵石等地層，埋深約6.0m，厚度約16～17m。頂管隧道穿越中細(xì)砂、粗砂混礫石、礫石混卵石等地層。1.3.2地下水文本工程線路路徑原始地貌為贛江沖積平原，地下水有二層，上部為上層滯水，埋藏相對(duì)較淺，一般在3.5米以內(nèi)，水量一般；下部地下水為微承壓孔隙潛水，，埋藏相對(duì)較深，根據(jù)勘測(cè)期間所測(cè)水位，一般在6.0～9.0米左右，水量豐富，其補(bǔ)給來源主要大氣降水及贛江水系涇流補(bǔ)給。1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況1.4.1頂管始發(fā)井設(shè)計(jì)頂管始發(fā)井為矩形井，明挖地下一層結(jié)構(gòu)，4#、6#工作井為始發(fā)井，圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用Φ1000mm@1200mm鉆孔灌注樁+單排Φ850@600mm三軸攪拌樁+Φ500@1200mm雙液注漿止水；工作井頂部設(shè)計(jì)為頂圈梁和混凝土斜支撐，第一道支撐C40砼腰梁，第二道鋼腰梁和φ609mm鋼管斜支撐（壁厚為16mm），采用明挖順作法施工。頂管始發(fā)井結(jié)構(gòu)內(nèi)凈空尺寸為7m寬×9m長(zhǎng)。圖1-3頂管始發(fā)井平面設(shè)計(jì)圖圖1-4頂管始發(fā)井剖面設(shè)計(jì)圖1.4.2頂管接收井設(shè)計(jì)頂管接收井為矩形井，明挖地下一層結(jié)構(gòu)，5#、7#工作井為接收井，圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用Φ1000mm@1200mm鉆孔灌注樁+單排Φ850@600mm三軸攪拌樁+Φ500@1200mm雙液注漿止水；工作井頂部設(shè)計(jì)為頂圈梁和混凝土斜支撐，第一、二道鋼腰梁和φ609mm鋼管斜支撐（壁厚為16mm），采用明挖順作法施工。頂管接收井結(jié)構(gòu)內(nèi)凈空尺寸為6.5m寬×7.5m長(zhǎng)。圖1-5頂管接收井平面設(shè)計(jì)圖1.4.3頂管管節(jié)設(shè)計(jì)頂管管節(jié)內(nèi)徑3.2m，外徑3.8m，壁厚30cm,單節(jié)長(zhǎng)度2.5m，管段混凝土采用C50防水混凝土，混凝土抗?jié)B等級(jí)P8，采用F形承插式接口，設(shè)楔形密封橡膠圈，襯墊采用多層膠合板。根據(jù)施工需要，在部分管段中沿周邊均勻布置四個(gè)Dg25注漿管。管段中部預(yù)埋Φ121×10管節(jié)吊裝孔。圖1-6管節(jié)剖面設(shè)計(jì)圖圖1-7管節(jié)縱剖面設(shè)計(jì)圖圖1-8管節(jié)F承插口大樣圖主要施工風(fēng)險(xiǎn)（1）富水砂層中頂管施工，保壓不好，對(duì)周邊建筑及管線影響大本工程周邊老舊建筑緊鄰隧道，且隧道上方有一根DN800的雨水管，在富水砂層中，采用土壓平衡式頂管施工，保壓不好，極易出現(xiàn)噴涌，地面塌陷給周邊建筑及地下管線帶來很大安全隱患。（2）直徑大，距離長(zhǎng)，砂層中頂推失敗風(fēng)險(xiǎn)大本工程頂管外徑3.8米，隧道長(zhǎng)度達(dá)到371米，穿越地層主要為粗砂層，局部為粗砂混礫石地層，該類地層頂推過程中摩阻力大，形成完整的泥漿套是本工程頂管成敗的關(guān)鍵，因此頂管不成功的風(fēng)險(xiǎn)很大。3施工場(chǎng)地平面布置場(chǎng)地施工圍擋長(zhǎng)76米，寬13.85米，施工占地面積為1066平米，主要布設(shè)有管節(jié)存放區(qū)，膨潤(rùn)土堆放區(qū)及制漿、拌漿、存漿區(qū)，泥水分離及渣場(chǎng)，渣土外運(yùn)裝車區(qū)，頂鐵存放區(qū)、操作室、液壓泵站等，具體布置形式見圖3-1所示。圖3-14#頂管始發(fā)井施工場(chǎng)地布置圖4主要施工工藝及方法4.1頂管施工工藝流程加中繼環(huán)加中繼環(huán)包括施工準(zhǔn)備地下管線勘察工作井/接收井施工設(shè)備安裝后座、導(dǎo)軌安裝液壓系統(tǒng)、千斤頂安裝洞門止水裝置安裝水力輸送系統(tǒng)安裝減阻系統(tǒng)安裝測(cè)量系統(tǒng)安裝照明系統(tǒng)安裝掘進(jìn)機(jī)吊裝破洞門頂進(jìn)下放管節(jié)、接管安裝中繼環(huán)正常頂進(jìn)、測(cè)量是否到接收井回收掘進(jìn)機(jī)是下一段頂管施工設(shè)備調(diào)試否全段測(cè)量圖4-1頂管施工工藝流程圖4.2主要施工工藝及施工方法4.2.1工作井主要施工工藝4.2.1.1鉆孔灌注樁鉆孔樁做為工作井基坑支護(hù)的主要受力結(jié)構(gòu)，采用反循環(huán)鉆機(jī)隔“兩孔”成孔，泥漿護(hù)壁；鋼筋籠分成兩節(jié)采用25t汽車吊起吊在孔口對(duì)接。導(dǎo)管為圓形螺旋快速接頭型式，下放導(dǎo)管后進(jìn)行水下混凝土灌注。圖4-2成孔順序示意圖圖4-3反循環(huán)鉆機(jī)成孔作業(yè)4.2.1.2水泥攪拌樁工作井基坑的止水帷幕為三軸攪拌樁，采用SJB160三軸攪拌樁機(jī)進(jìn)行施工；三軸攪拌樁采取邊噴邊下鉆的方式，提鉆時(shí)采取靜攪的方式；作為止水帷幕的三軸攪拌樁，需要套打，富水砂層采取復(fù)攪的方式加強(qiáng)止水效果。圖4-4三軸攪拌止水帷幕施工4.2.1.3雙液注漿止水樁（1）引孔時(shí)鉆桿內(nèi)管注入B液，外管注入C液，注入體積比為1：1（B液和C液水玻璃和濃硫酸的質(zhì)量原因需在地面進(jìn)行精確配置，配置要求為1：1的B液C液混合后能速凝為膠狀體）。（2）鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后開始進(jìn)行注漿施工。圖4-5雙液注漿止水施工4.2.1.4坑外降水施工（1）工作井降水井分布：坑內(nèi)1口疏干井，井管采用Φ400mm鋼管，坑外6口降水井，采用Φ400mm的PVC波紋管；（2）降水井深度:鉆進(jìn)成孔至基巖面。（3）分節(jié)下管并回填卵石濾料。圖4-6坑外降水井施工4.2.1.5工作井結(jié)構(gòu)滿堂紅腳手支架施工（1）支架體系主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻、頂板支模體系采用Φ48滿堂鋼管架+頂托+雙排鋼管+方木+木模板，主體結(jié)構(gòu)支模體系均采用膠合木模板鋼管腳手架體系。工作井側(cè)墻澆筑采用Φ48滿堂鋼管架按縱、橫間距700mm、層間距為750mm布置，側(cè)墻水平背Ф48mm,t=3.5mm雙排鋼管，按層間距750mm布置，豎向背100mm*100mm方木，按水平間距@=150mm布置，木模板采用1830*915*18mm膠合木模板。本工程工作井頂板澆筑采用Φ48滿堂鋼管架按縱、橫間距700mm、層間距1200mm布置，主楞采用Ф48mm,t=3.5mm雙排鋼管，按縱、橫間距700mm布置，次楞采用100mm*100mm方木，按水平間距@=150mm布置，木模板采用1830*915*18mm膠合木模板。（2）施工順序總體施工順序：結(jié)構(gòu)底板→第一層側(cè)墻→第二層側(cè)墻→頂管施工→結(jié)構(gòu)頂板。（3）豎向分層、水平一體澆筑從下往上分四次支模及澆筑混凝土，水平一體澆筑。詳見圖4-7～9。圖4-7工作井結(jié)構(gòu)支模平面設(shè)計(jì)圖圖4-8工作井側(cè)墻支模剖面圖圖4-9工作井結(jié)構(gòu)頂板支模設(shè)計(jì)圖4.2.2頂管主要施工工藝4.2.2.1始發(fā)基座安裝及頂管機(jī)吊裝頂管機(jī)主機(jī)尺寸較大，整機(jī)重量達(dá)到60t。頂管機(jī)主機(jī)可以整機(jī)直接吊裝，不需翻身，主機(jī)頂部有四個(gè)吊裝吊耳，出廠已加工好，質(zhì)量符合規(guī)范要求。通過施工工藝、工序、經(jīng)濟(jì)分析等。本工程采用220t汽車吊進(jìn)行頂管機(jī)下井作業(yè)。圖4-10頂管整機(jī)吊裝情況4.2.2.2后背墻及油缸支架安裝(1)后靠背設(shè)計(jì)情況后靠背分成兩塊，單塊后靠背尺寸為2440mm寬×5300mm高×300mm厚；后靠背主要由加勁板和四周面板滿焊而成，后靠背全部采用20mm鋼板滿焊。加勁鋼板縱、橫向間距均為200mm。具體結(jié)構(gòu)尺寸見圖4-11所示。圖4-11單塊后靠背結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)圖(2)主要技術(shù)參數(shù)1)鋼制后靠背技術(shù)參數(shù)①焊接材料采用Q345B型鋼；②內(nèi)置加勁板采用20mm鋼板，縱、橫加勁板中心間距均為200mm；③包裹鋼板采用20mm鋼板；④連接處全部進(jìn)行滿焊。2)后靠背與結(jié)構(gòu)側(cè)墻和預(yù)留鋼環(huán)位置關(guān)系圖4-12后靠背與千斤頂及頂管預(yù)留洞門位置關(guān)系立面圖圖4-13后靠背與千斤頂及頂管預(yù)留洞門位置關(guān)系縱剖面圖3）千斤頂技術(shù)參數(shù)①單臺(tái)千斤頂為200t，共計(jì)10臺(tái)200t千斤頂；②油缸外徑為Φ345mm；③施工最大頂推力為1080t；單臺(tái)千斤頂最大頂推力為108t。(3)后背墻及油缸支架（含油缸）安裝后背墻及油缸支架均采用QYU80t履帶吊安裝就位，安裝過程中，由測(cè)量人員精確定位、調(diào)平；頂進(jìn)油缸軸線與隧道軸線必須高度一致，后期頂進(jìn)時(shí)，對(duì)管節(jié)、基座受力狀態(tài)以及頂推力大小影響很大。圖4-14油缸支架安裝前情況圖4-15油缸支架安裝后情況后背墻需要先行安裝，為頂管推進(jìn)提供反力，采用2臺(tái)200t油缸將頂管機(jī)推入洞門，給油缸支架安裝提供空間，見下圖所示。圖4-16油缸支架安裝前井內(nèi)情況4.2.2.3洞門雙簾幕橡膠安裝洞口止水環(huán)安裝在工作井預(yù)留洞口，具有防止地下水、泥砂和觸變泥漿從管節(jié)與止水環(huán)之間的間隙流到工作井。本工程采用雙簾幕橡膠止水圈+壓環(huán)。圖4-17洞門雙簾幕橡膠止?jié){效果圖4-18洞門雙簾幕橡膠設(shè)計(jì)4.2.2.4洞門破除施工土體加固采用三軸攪拌施工，加固取芯效果較好，取芯孔位無地下水，洞門樁體由上而下破除，圖4-19取芯效果圖4-20洞門破除情況4.2.2.5管節(jié)預(yù)制及運(yùn)輸管節(jié)預(yù)制采用委外的方式，在預(yù)制廠內(nèi)，管節(jié)鋼筋籠采用滾焊機(jī)進(jìn)行加工，采用整體鋼模現(xiàn)澆混凝土施工，人工插入式振搗，蒸汽養(yǎng)護(hù)。夜間采用平板托車運(yùn)輸管節(jié)，每3節(jié)管裝一車，管節(jié)平放于拖車上，保證管節(jié)的運(yùn)輸安全。4.2.2.6管節(jié)翻身、下井為了運(yùn)輸和堆放方便，管節(jié)在下井前豎向堆放在場(chǎng)地上，在下井前，需提前在地面翻身90度，將管節(jié)平放在地面，然后再進(jìn)行下井作業(yè)。吊車平穩(wěn)將管節(jié)從車廂吊到地面后，需采用抬吊方式在地面進(jìn)行管節(jié)翻身吊裝。管節(jié)翻身時(shí)，QYU80t履帶吊的主吊鉤將管節(jié)平衡吊起，管節(jié)吊至1～2m高時(shí)，副鉤吊住管節(jié)下部插口處，并慢慢起鉤，同時(shí)主鉤慢慢下鉤，直至管節(jié)旋轉(zhuǎn)90度，橫向擺放在地面上，管節(jié)下井時(shí)，鋼絲繩橫穿管節(jié)內(nèi)部，在承口部位安裝保護(hù)裝置，防止鋼絲繩被損壞，采用QYU80t履帶吊下井作業(yè)，并保證插口方向?yàn)轫敼茼斶M(jìn)方向。具體吊裝見下圖和表4-1：表4-1管節(jié)翻身工序步驟施工順序說明1管節(jié)吊裝需在地面提前進(jìn)行翻身；下井時(shí)注意管方向。圖4-21管節(jié)翻身圖2-22管節(jié)下井4.2.2.7頂管頂進(jìn)（1）激光導(dǎo)向系統(tǒng)①測(cè)量系統(tǒng)的主要設(shè)備：蘇光LT402L激光經(jīng)緯儀（500m）、測(cè)量靶和監(jiān)示器組成。②測(cè)量系統(tǒng)的作用：監(jiān)示頂管施工過程中頂管機(jī)頭推進(jìn)的軸線偏差。圖4-23機(jī)頭測(cè)量靶圖4-24操作及顯示平臺(tái)(2)測(cè)量方法1）在工作井內(nèi)管道頂進(jìn)軸線方向上架設(shè)一臺(tái)蘇光LT402L，長(zhǎng)距離500m激光經(jīng)緯儀，并要求底座平臺(tái)（長(zhǎng)1m、寬1m、高0.8m）只能與工作井結(jié)構(gòu)底板單獨(dú)連接，儀器高度要與頂管機(jī)內(nèi)測(cè)量光靶的零位一致。儀器支架也可用直徑180～220mm鋼管（鋼管中線與隧道中線一致）。除此之外不能與其它任何設(shè)備有接觸，以免其它設(shè)備的震動(dòng)或移動(dòng)導(dǎo)致底座平臺(tái)的震動(dòng)，這樣會(huì)間接導(dǎo)致激光經(jīng)緯儀的不穩(wěn)定從而導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。圖4-25安裝激光經(jīng)緯儀圖4-26激光經(jīng)緯儀測(cè)量2）激光經(jīng)緯儀經(jīng)過人工的測(cè)量和計(jì)算發(fā)出一束與管道設(shè)計(jì)軸線和管道坡度一致的激光直接打到頂管機(jī)內(nèi)測(cè)量光靶上，后視點(diǎn)用50*50mm反射片貼在側(cè)墻上（反射片零位與隧道中心一致）。由于機(jī)頭和管節(jié)在頂進(jìn)時(shí)都在不斷的向前移動(dòng)，這束激光在機(jī)頭和管節(jié)移動(dòng)的同時(shí)是穩(wěn)穩(wěn)的跟蹤測(cè)量光靶，在頂推過程中，可以在測(cè)量光靶上直觀的看出機(jī)頭的前進(jìn)方向是否按照管道設(shè)計(jì)軸線和坡度頂進(jìn)，若發(fā)現(xiàn)有偏差，頂管司機(jī)可以及時(shí)依據(jù)測(cè)量光靶上的偏差數(shù)據(jù)來進(jìn)行反向糾偏。（3）頂管機(jī)糾偏①主要設(shè)備：糾偏千斤頂、油泵站、位移傳感器和傾斜儀組成。②作用：控制頂管施工中的頂管機(jī)頭推進(jìn)的方向。圖4-27糾偏千斤頂圖4-28糾偏液壓泵（4）土壓掘進(jìn)泥水出渣頂管為土壓平衡方式掘進(jìn)，渣土通過螺旋輸送機(jī)閘門進(jìn)入攪拌箱后，再經(jīng)過泥漿泵和管道泵送到地表分離系統(tǒng)，泥渣經(jīng)過分離后，一部分泥漿由進(jìn)漿管用于泥水輸送循環(huán)，另一部分泥漿通過離心機(jī)分離成渣土和清水。圖4-29地面離心機(jī)系統(tǒng)圖4-30洞內(nèi)土壓泥水轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（5）始發(fā)井頂管狀態(tài)圖4-31始發(fā)井內(nèi)頂管情況4.2.2.8減阻施工（1）管節(jié)打蠟減阻為了減少頂管頂進(jìn)管周邊摩擦阻力，需要對(duì)管道通身打蠟來減少阻力，以增加頂進(jìn)距離。施工采用管道通身打蠟，采用顆粒狀工業(yè)石蠟（建議采用54號(hào)半精煉石蠟）對(duì)管道外側(cè)通體打0.5mm厚的石蠟操作。（1）管節(jié)打蠟施工步驟將石蠟倒入電熱熔蠟鍋→加熱熔化并加熱至沸騰→用毛刷在管節(jié)的表面→晾干→用煤氣噴加熱石蠟，使管節(jié)表面石蠟均勻光滑→晾干→存放→下井運(yùn)輸→管節(jié)安裝。圖4-32噴燈烤蠟圖4-33管節(jié)打蠟成形（2）潤(rùn)滑減阻泥漿1）同步注漿減阻①主要材料：主要材料見表4-2。表4-2主要材料數(shù)量表序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)質(zhì)量技術(shù)要求單位需用數(shù)量備注1鈉基膨潤(rùn)土NV-1t2402聚丙烯酰胺kg5003高壓注漿軟管Dg25國(guó)標(biāo)條5204三通2005注漿球閥Dg25國(guó)標(biāo)個(gè)200主要機(jī)具：主要施工機(jī)具見表4-3。表4-3主要施工機(jī)具配置表序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量（套/臺(tái)）備注1泥漿泵BW-25022拌漿機(jī)13膨化箱2.0×6×1.5m34存漿箱2.0×6×1.5m1漿液配制對(duì)頂管機(jī)頭尾端的同步壓漿材料要求粘滯度高失水量小穩(wěn)定性好；對(duì)補(bǔ)充管道外周泥漿損失的補(bǔ)漿材料要求粘滯度較小，流動(dòng)性較大。本工程頂管中觸變泥漿采用單液注漿，其施工現(xiàn)場(chǎng)配制的組成材料為膨潤(rùn)土、純堿、CMC、水，配制比例見下表。表4-4觸變泥漿配合比序號(hào)鈉基膨潤(rùn)土水聚丙烯酰胺溶液溶112510001-3‰210010001-3‰備注：序號(hào)1、2作為減摩觸變泥漿用，1為機(jī)頭同步注漿選用，2為補(bǔ)充注漿選用，泥漿攪拌后靜置12h至24h后再使用。圖5-1拌漿桶5-2觸變泥漿靜置注漿管路布設(shè)形式頂推過程中，需要經(jīng)常進(jìn)行壓注觸變泥漿工作，以減少頂進(jìn)的阻力。注漿孔的形狀及布置：在管節(jié)的前端布置一道觸變泥漿注漿孔，數(shù)量為4個(gè)，注漿孔為Dg25鋼管，呈90度布置，經(jīng)過不斷壓漿，在管外壁形成一個(gè)泥漿套。圖4-34管節(jié)注漿孔布置圖4-35注漿泥漿套示意觸變泥漿管設(shè)置在頂管機(jī)后面4節(jié)管每節(jié)管都設(shè)置觸變泥漿管，在管節(jié)外壁形成完整的漿套。后續(xù)管節(jié)每2節(jié)，即每間隔1節(jié)管節(jié)設(shè)置一道，用來對(duì)漿套進(jìn)行補(bǔ)漿。圖4-36機(jī)頭后4節(jié)均設(shè)置注漿管圖4-37后續(xù)每隔1節(jié)設(shè)置一環(huán)注漿管⑤注漿施工A注漿壓力同步注漿時(shí)要求在地層中的漿液壓力大于該點(diǎn)的靜止水土壓力之和，盡量做到填補(bǔ)而不宜劈裂地層。注漿壓力過大時(shí)，漿液擾動(dòng)管節(jié)外壁地層，造成地表隆起并會(huì)出現(xiàn)淺埋段跑漿的情況；而注漿壓力過小時(shí)，漿液注入速度過慢，填充不充分從而破壞泥漿套的完整性，極易出現(xiàn)阻力增大和地表沉降過大。根據(jù)計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)，本工程管節(jié)注漿孔口理論注漿壓力取值為0.12～0.15MPa?？紤]在頂推過程中，注漿壓力和注漿量可根據(jù)地面變形的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做適當(dāng)調(diào)整。B注漿量一般壓漿量為管道外周環(huán)形空隙2～3倍，根據(jù)計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)，每節(jié)管道外注漿量為1.2～1.8m3；補(bǔ)漿數(shù)量：補(bǔ)漿的數(shù)量控制在建筑間隙的0.15倍，根據(jù)計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)，每節(jié)管道外圍補(bǔ)漿0.1～0.12m3。C注漿時(shí)間及速率同步注漿速度宜與頂進(jìn)的速度相匹配，根據(jù)頂管機(jī)頂進(jìn)速度，每循環(huán)的總注漿量宜勻速、均勻地注入。注漿泵采用BW-250型泥漿泵，最小流量為35L/min。根據(jù)相關(guān)盾構(gòu)隧道的施工經(jīng)驗(yàn)，預(yù)測(cè)頂管機(jī)頂推速度為40mm/min左右，頂管機(jī)頂進(jìn)一環(huán)需要約60分鐘，按每節(jié)管壁后注入1200L泥漿計(jì)算，注漿泵需要連續(xù)注入34分鐘，即按73mm/min的頂進(jìn)速率進(jìn)行同步注漿。但實(shí)際注漿速度以及掘進(jìn)速度需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況不斷地進(jìn)行調(diào)整確定。圖4-38BW-250型注漿泵D注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)采用注漿壓力和注漿量雙控標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值，或注漿量達(dá)到計(jì)算量時(shí)，視為注漿滿足要求，但在實(shí)際操作過程中宜以注漿量控制為主。E注漿效果檢查a注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力值后，停止注入；b注漿壓力未達(dá)到設(shè)計(jì)壓力值，但注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量；c根據(jù)監(jiān)測(cè)情況判斷是否需要繼續(xù)注漿；d可根據(jù)頂推力變化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，判斷是否補(bǔ)漿，對(duì)未滿足要求的，應(yīng)進(jìn)行二次補(bǔ)強(qiáng)注漿。2）二次注漿減阻補(bǔ)漿的順序必須保持由后向前。在頂進(jìn)一百米范圍以后的補(bǔ)漿斷面上可每天進(jìn)行補(bǔ)漿一次。具體方法：通過洞內(nèi)技術(shù)員開關(guān)閥門以及注漿時(shí)間來進(jìn)行補(bǔ)漿。圖4-39洞內(nèi)補(bǔ)充注漿減阻管路布置4.2.2.9中繼站施工（1）中繼站主要設(shè)備及作用由小千斤頂、液壓泵站、外殼體組成。中繼站的作用將整段管道分段推進(jìn)，減少主推頂力。中繼站由30臺(tái)50t千斤頂組成，推力為1500t。液壓泵站液壓泵站千斤頂外殼外殼外殼主頂推力主頂推力圖4-40中繼站（2）中繼站工作原理及布設(shè)距離通過中繼站的小千斤頂?shù)纳斐鰟?dòng)作，推動(dòng)外套往前推出，外套向前推動(dòng)管節(jié)一段距離后（示圖2），又通過后部主頂或下一個(gè)中繼站推動(dòng)管道運(yùn)動(dòng)，使小千斤頂縮回復(fù)位（示圖3）。不斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)推進(jìn)管段，使整段管道向前推進(jìn)。見圖1所示。圖4-41中繼站工作原理中繼站安放時(shí)，第一個(gè)中繼站應(yīng)放置在比較前一些，當(dāng)后座總推力達(dá)到中繼站總推力的40～60％時(shí)，就應(yīng)放置第一個(gè)中繼間；理論上總推力達(dá)到中繼站的總推力的70～80％時(shí)安置一個(gè)中繼站，當(dāng)總推力達(dá)到主頂千斤頂?shù)目偼屏Φ?0％時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)中繼站接力頂進(jìn)。實(shí)際施工過程中，6～7#區(qū)間第14節(jié)為鋼制中繼站，即機(jī)頭后35m處，６～5#區(qū)間，長(zhǎng)度371米，根據(jù)頂推力情況，僅在第5節(jié)放置了中繼站，區(qū)間推力最大值在1000～1100t左右。（3）洞內(nèi)中繼站處理①拆除中繼站內(nèi)千斤頂；②焊接單層φ8間距200×200mm鋼筋網(wǎng)片；③噴射C30混領(lǐng)土。（4）置換洞內(nèi)中繼站1）置換中繼站的準(zhǔn)備工作置換中繼站是一項(xiàng)極具風(fēng)險(xiǎn)的施工作業(yè)，在進(jìn)行置換中繼站前必須做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，為置換中繼站作業(yè)有條不紊地進(jìn)行創(chuàng)造必要的條件。其要點(diǎn)如下：置換中繼站前，應(yīng)將接收井口垂直吊裝通道范圍內(nèi)無障礙，確保作業(yè)場(chǎng)地可控。②準(zhǔn)備好80t汽車吊1臺(tái)、氣割設(shè)備、電焊設(shè)備、電鎬、葫蘆及千斤頂?shù)炔鸪迷O(shè)備，并進(jìn)行必要的檢查與調(diào)試，確保設(shè)備工作正常，做到設(shè)備可控。③準(zhǔn)備好鋼絲繩、卸扣等材料，確保其強(qiáng)度、拉力等滿足拆除作業(yè)安全進(jìn)行，并取得廠家的合格保證，做到材料可控。將管節(jié)每節(jié)的吊裝孔中砂漿鑿除，并將孔內(nèi)砂漿塊等清理干凈。⑤準(zhǔn)備擁有完成置換中繼站作業(yè)的組織與勞動(dòng)力資源，該人力資源應(yīng)具有置換中繼站的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，良好的安全意識(shí)及集體觀念，確保人員可控。2）置換中繼站方法①當(dāng)頂管機(jī)完全頂出接收洞門時(shí)，安裝作業(yè)人員將首節(jié)管與頂管機(jī)連接螺栓及時(shí)拆除，安排專業(yè)的吊裝隊(duì)伍將頂管機(jī)吊出接收井。②頂管拆除完畢后，繼續(xù)將管節(jié)往前頂進(jìn)，直至第二節(jié)管節(jié)頂出1/3時(shí)，暫停頂進(jìn)作業(yè)。③在管節(jié)兩側(cè)對(duì)稱焊接拉耳，將手拉葫蘆一端固定在接收基座上，另一端固定在拉耳上，對(duì)稱用力拉手拉葫蘆直至首節(jié)管與第二節(jié)管節(jié)完全分離?？梢允褂玫鯔C(jī)配合管節(jié)的分離操作。見下圖。圖4-42分離管節(jié)示意圖④將鋼絲繩穿入管節(jié)，用80t的汽車吊將管節(jié)吊出，發(fā)在提前準(zhǔn)備的平板車上，并用手拉葫蘆固定好。運(yùn)至6號(hào)始發(fā)工作井以備置換使用。見下圖。圖4-43管節(jié)吊裝示意圖⑤在6號(hào)工作井將拆出的管節(jié)適當(dāng)?shù)那逑?，如楔形密封圈有破損的情況，及時(shí)安排作業(yè)人員進(jìn)行更換工作。⑥以此類推，進(jìn)行2～5節(jié)管節(jié)的拆除工作。4.2.2.10置換注漿（1）置換注漿施工方案①安裝注漿：注漿管安裝見附圖一注漿施工方法示意圖連接管線；②調(diào)試注漿設(shè)備：壓漿設(shè)備安裝完畢后，由專人進(jìn)行檢查，然后作壓水試驗(yàn)；③漿液拌制：漿液拌制采用頂管機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)期間內(nèi)，利用攪拌桶在地面人工進(jìn)行拌制，邊拌邊用。漿液為水泥凈漿，水泥漿配比見表4-5。表4-5水泥漿配比水泥漿液配比(重量比，單位kg)水泥水水灰比1001001:1注明：水泥漿配比可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)注漿情況做適當(dāng)調(diào)整。④漿液質(zhì)量檢查：用婆美度度比重計(jì)檢測(cè)漿液的質(zhì)量，若不滿足要求則重新調(diào)配。⑤注漿：采用地面頂管泥漿注入系統(tǒng)進(jìn)行管壁后置換注漿；將注漿軟管取下，注漿孔全部更換為對(duì)絲和注漿球閥，注漿前球閥全部打開，待置換為水泥凈漿后關(guān)閉球閥，置換由低處向高處進(jìn)行。注漿方法見附圖一所示。⑥注漿效果檢查：a、注漿壓力控制：一般情況下置換注漿壓力控制1.0～1.5bar；若置換注漿效果不好，可適當(dāng)增加注漿壓力。b、注漿數(shù)量控制：置換注漿量到達(dá)0.24m3/延米或觀察到管節(jié)預(yù)留孔排出的由泥漿基本上全部為水泥漿時(shí)，即可關(guān)閉注漿孔球閥，并繼續(xù)下一管段置換。圖4-44置換注漿施工縱斷面示意圖5機(jī)械設(shè)備配套與管理5.1機(jī)械設(shè)備配備頂管施工所需設(shè)備見表5-1所示。表5-1頂管施工設(shè)備配置一覽表名稱規(guī)格型號(hào)單位擬投入數(shù)量使用部位備注土壓平衡式頂管機(jī)DN3200（180KW）臺(tái)1砼管頂進(jìn)中鐵裝備造汽車吊260t臺(tái)1頂管機(jī)吊裝履帶吊QUY80臺(tái)1管材吊裝主頂液壓站揚(yáng)州廣鑫（22KW）臺(tái)1主頂系統(tǒng)主頂千斤頂200t臺(tái)10主頂系統(tǒng)單行程分離器ZX-250臺(tái)1渣土系統(tǒng)離心機(jī)臺(tái)1泥漿系統(tǒng)泥水?dāng)嚢柘?.5KW臺(tái)1土壓轉(zhuǎn)泥水用中鐵裝備造注漿泵BW-250臺(tái)2注觸變泥漿用鋼基座座1始發(fā)及頂管環(huán)形頂鐵?3.2m，L=0.9m個(gè)1主頂系統(tǒng)U型頂鐵?3.2m，L=1m個(gè)2主頂系統(tǒng)排漿泵37KW臺(tái)2泥漿系統(tǒng)進(jìn)漿泵22KW臺(tái)2泥漿系統(tǒng)潛水泵3KW臺(tái)4豎井排水電焊機(jī)23KW臺(tái)1安裝設(shè)備挖掘機(jī)PC200臺(tái)1出渣全站儀徠卡臺(tái)1測(cè)量激光經(jīng)緯儀蘇光LT402L臺(tái)1頂管測(cè)量水準(zhǔn)儀S3臺(tái)1測(cè)量5.2機(jī)械設(shè)備管理（1）施工組織、方案配備數(shù)量充足，機(jī)況好，搭配合理的機(jī)械設(shè)備。（2）加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的管用養(yǎng)修的動(dòng)態(tài)管理，提高機(jī)械設(shè)備安全高效、低耗運(yùn)行。（3）成立機(jī)修工區(qū)，配備技術(shù)精、能吃苦的機(jī)械修理力量，提高機(jī)械設(shè)備的完好率，保證各機(jī)械作業(yè)的正常作業(yè)。（4）認(rèn)真按施工計(jì)劃編制配件計(jì)劃，超前定貨加工，并備有足夠的庫(kù)存量，保證機(jī)械配件供應(yīng)。（5）建立嚴(yán)格的設(shè)備責(zé)任制度，對(duì)責(zé)任人進(jìn)行認(rèn)真考評(píng)，獎(jiǎng)罰。6勞動(dòng)力組織頂管施工勞動(dòng)組織見表6-1所示。表6-1頂管施工人員配置表序號(hào)部位及工種人數(shù)主要施工任務(wù)1井上（地面）司機(jī)11、負(fù)責(zé)頂管機(jī)操作掘進(jìn)及故障分析處理2土木值班11、負(fù)責(zé)監(jiān)督注漿及管片拼裝等質(zhì)量問題；2、觀察掘進(jìn)姿態(tài)，如有偏離，及時(shí)提醒司機(jī)調(diào)整；3、負(fù)責(zé)二次補(bǔ)漿；4、控制，計(jì)算保壓值，填寫掘進(jìn)記錄。3作業(yè)隊(duì)長(zhǎng)11、協(xié)調(diào)工人作業(yè)，協(xié)調(diào)生產(chǎn)；2、全面負(fù)責(zé)安全、質(zhì)量施工，文明施工。4司索工11、指揮吊車進(jìn)行吊裝作業(yè)；2、吊裝前綁扎鋼絲繩。5注漿司機(jī)11、掘進(jìn)時(shí)同步注漿；2、協(xié)助土木值班人員二次補(bǔ)漿。6離心機(jī)及濾砂機(jī)操作工人11、離心機(jī)及濾砂機(jī)操作7制漿工人11、拌制膨潤(rùn)土漿液8普工21、管節(jié)打蠟；2、協(xié)助司索工綁扎鋼絲繩；3、場(chǎng)地內(nèi)地面文明施工。9值班電工11、對(duì)電器設(shè)備日常巡查；2、電器設(shè)備故障時(shí)負(fù)責(zé)維修；3、開、關(guān)用電設(shè)備及接線。10井下（洞內(nèi)）班長(zhǎng)11、觀察出渣口攪拌機(jī)情況，觀察出渣量；2、管節(jié)拼裝。11普工21、管節(jié)拼裝；2、井下及洞內(nèi)文明施工。注：上表為單個(gè)臺(tái)班所需人員，單個(gè)臺(tái)班共計(jì)13人。7頂管施工遇到的問題及解決措施7.1頂管施工至18節(jié)時(shí)頂推力過大的處理措施7.1.1存在問題（1）泥漿套泥漿的離析率達(dá)到20%左右；（2）膨化后的泥漿沒有設(shè)置攪拌設(shè)備；（3）泥漿套的注漿量和注入壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。7.1.2處理措施（1）通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)選擇更優(yōu)質(zhì)的泥漿套膨潤(rùn)土，并增加攪拌設(shè)備，以減少泥漿離析的情況；（2）建議泥漿套的粘度值在50～60s之間；（3）泥漿套的注漿量和注入壓力需要加大，以達(dá)到減阻降推力的作用。7.2頂管機(jī)出加固體頂推力過大的處理措施7.2.1存在問題（1）加固體強(qiáng)度高，摩阻力增大；（2）膨潤(rùn)泥漿配比不當(dāng)，沒有針對(duì)不同條件的地質(zhì)配制適宜的泥漿；（3）泥漿套的注漿量和壓注入力不足，減阻效果降低；（4）注漿設(shè)備有一定的損耗，使注漿過程中不能正常壓漿；（5）管道軸線與設(shè)計(jì)軸線偏差過大，使頂管機(jī)在加固體內(nèi)的姿態(tài)傾斜，造成頂推力過大。7.2.2處理措施（1）頂管機(jī)在加固體內(nèi)推進(jìn)速度不宜過快，建議掘進(jìn)速度降至5～8mm/min；（2）按不同條件的地質(zhì)配制適宜的泥漿，同步注漿量要到位，并及時(shí)沿線補(bǔ)漿；（3）泥漿套的注漿量和注入壓力需要加大，以達(dá)到減阻降推力的作用；（4）相關(guān)人員要及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)，不能使設(shè)備帶病工作；（5）認(rèn)真分析頂進(jìn)曲線發(fā)展趨勢(shì)，采取適