松江管廊頂管施工方案

1、目錄1、編制依據(jù)、原則及范圍31.1編制依據(jù)31.2編制原則41.3編制范圍42、工程概況42.1設計概況42.2施工條件53、施工重難點及對策63.1重難點分析63.2對策64、施工任務劃分及隊伍部署75、頂進施工方案85.1頂進方法及設備85.2工作井安裝105.3導軌安裝115.4頂管頂進115.5頂力計算125.6管材進場檢驗145.7頂管進出洞施工146、主要技術措施176.1頂進施工質量保證措施176.2泥漿減阻措施186.3頂進測量與糾偏206.4管道通風措施226.5注漿孔封堵236.6頂管井基坑回填246.7沉降監(jiān)測及控制257、施工進度安排267.1工序時間分析267.2施

2、工進度計劃268、資源配置278.1主要勞動力計劃278.2主要物質及周轉材料計劃278.3主要機械設備配置289、施工工藝驗收及質量標準299.1 頂管施工工藝流程299.2 施工準備309.3 頂管井設備安裝319.4管節(jié)安裝329.5觸變泥漿339.6 頂管3310、質量保障措施3410.1質量目標3410.2安全質量保障組織體系3510.3質量保障措施3711、安全保障措施3811.1安全目標3811.2安全保障組織體系3811.3安全保障措施3812、文明施工與環(huán)境保護4012.1文明施工目標4012.2文明施工管理措施4012.3 環(huán)境保護管理措施4213、應急預案及應急響應431

3、3.1編制目的和范圍4313.2 突發(fā)事件風險分析4413.3 應急救援措施4414、附圖46松江管廊工程頂管施工方案1、編制依據(jù)、原則及范圍1.1編制依據(jù)（1） 危險性較大的分部分項工程安全管理辦法建質2009 87號文（2）松江南站大型居住社區(qū)綜合管廊一期工程旗亭路和白糧路段工程設計圖紙（3）松江南站大型居住社區(qū)綜合管廊一期工程旗亭路和白糧路段工程施工合同（4）松江南站大型居住社區(qū)綜合管廊一期工程旗亭路段工程項目巖土工程詳細勘察報告（5）給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范GB50268-2008（6）給水排水工程頂管技術規(guī)程CECS 246-2008（7）頂管工程施工規(guī)程DGTJ08-2049

4、-2008 （8）松江南站大型居住社區(qū)綜合管廊一期工程旗亭路和白糧路段工程實施性施工組織設計1.2編制原則（1）從實際出發(fā)，切實可行，符合現(xiàn)場實際情況，有時實現(xiàn)的可能性。方案在資源、技術上提出的要求與已有的條件相吻合。（2）量和施工安全，符合技術規(guī)范、操作規(guī)范和安全規(guī)程的要求。（3）盡量降低施工成本，使方案更加經(jīng)濟合理。（4）采用先進的施工技術，減少施工環(huán)境影響。采用節(jié)約能源降低消耗的技術和工藝，減少排放。1.3編制范圍 編制范圍包括松江南站大型居住社區(qū)綜合管廊一期工程中的頂管工程、護岸工程施工。頂管長總共2*108m。包括全段的管道吊運、安裝、頂進等工程。2、工程概況2.1設計概況本工程穿越

5、洞涇港采用2根DN3000鋼筋混凝土頂管，頂管井井心間距108m，頂管中心距為7.5m（凈距3.95m）。頂管中心高程-11.000m，覆土厚13.7m。洞涇港河口寬36m，河中心處底高程-1.72m，河底最淺處頂管覆土厚度8.5m。頂管斷面全部位于第1層粘土層。頂管工作井、接收井結構凈尺寸為21.0m，至底板深度18m。洞口外土體采用800600高壓旋噴樁加固，樁長10m，加固區(qū)寬15.2m。頂進采用土壓平衡頂管工藝，螺旋輸送機出土，軌道車水平運土至井內(nèi)，吊車垂直運至地面。觸變泥漿減摩。2段頂管不長度為216m，計劃采用1臺DN3000全斷面土壓頂管機施工。2.2施工條件2.2.1地質條件

6、根據(jù)設計方案，頂管段埋深16m，由本次勘察結果表明，頂管管體位于1層粘土。1層為軟粘性土層，頂進阻力較小，但其強度低，滲透性差，含水量高、壓縮性高、靈敏度高，具觸變形和流變性，施工易受擾動，容易導致開挖面失穩(wěn)。另外該類土層由于具有較高的粘性，極易粘著施工設備并引起管路堵塞等工程故障，使施工進行難度增加。表 1.3.1 地基承載力一覽表層位土層名稱重度(KN/m3)抗剪強度靜力觸探試驗承載力設計值承載力特征值Ck(kPa)k(°)Ps(MPa)fd(kPa)fak(kPa)3灰黃灰色砂質粉土18.8330.43.227130105灰色淤泥質粉質粘土18.41213.40.6947560

7、1灰色淤泥質粘土17.71111.60.76075602.2.2水文條件根據(jù)上海地區(qū)經(jīng)驗，地下水由淺部土層中的潛水和深部粉（砂）性土層中的承壓（微承壓）水組成，地下潛水位埋深為0.63.1m（高程1.454.18m），受潮汐、降水量、季節(jié)、氣候等因素影響而變化。微承壓水主要為32層微承壓水，微承壓水位一般低于潛水位，年呈周期性變化。3、施工重難點及對策3.1重難點分析（1）本工程是目前頂管施工的直徑較大的頂管工程，對頂管機械設備的結構特性、運行參數(shù)、工作能力及配置要求較高。（2）頂管過程中，管道內(nèi)陰暗、潮濕、溫差大，測量環(huán)境差，不良因素多，測量精度難以有效保證。測量作業(yè)效率低下，勞動強度大。測

8、量時需要暫時停止頂進，測量作業(yè)與頂進施工速度之間矛盾突出，因測量停頓時間還有可能引起頂力大幅上升。（3）管線上方及附近分布河道及新建護岸，對頂進引起的沉降要求高。3.2對策（1）本工程頂管工選用1臺全斷面大刀盤切削土壓平衡式頂管掘進機，減少對土體的擾動。需針對本工程的實際條件和相關要求，對頂管機的動力、扭矩、轉速、糾偏推力、螺旋輸送機等技術參數(shù)進行合理設計。優(yōu)化頂管機結構，提高配置，保證設備運行的可靠性。（2）根據(jù)施工經(jīng)驗和相應規(guī)范，對頂進阻力進行分析估算，合理配置主頂頂力。同時運用觸變泥漿減摩技術，制定合理的注漿減摩措施，降低管壁摩阻力。（3）利用先進的技術手段，實現(xiàn)施工測量自動化，提高測量

9、工作效率，實現(xiàn)施工測量與管道頂進同步。制定合理的測量控制方案，定期復測控制點，采用人工測量定期復核自動導向數(shù)據(jù)，保證頂進施工測量的精度。（4）針對在粘土層頂進的特點，利用混凝土輸送泵和輸送泵管，泵送挖掘出的泥土，實現(xiàn)泥土高效運送。同時采取注入減摩劑等措施，降低輸送阻力，確保順利頂進。（5）頂管頂進穿越護岸、洞涇港時，要求降低頂進速度、控制出土量、控制壓漿壓力和壓漿量、增加觀測次數(shù)等措施控制。 1）穿越前設置模擬試驗段，收集分析土壓、頂速、頂力、出土量等數(shù)據(jù)，總結最合適的施工參數(shù)。穿越過程中必須嚴格控制正面土壓力及有關的施工參數(shù)，盡量減少土壓力的波動。 2）加強與第三方監(jiān)測單位的配合，及時根據(jù)反

10、饋的監(jiān)測數(shù)據(jù)對施工參數(shù)進行微調，實現(xiàn)信息化施工。 3）嚴格控制機頭糾偏量，在確保機頭偏差控制良好的情況下以減少頂管施工對地面的影響。 4）嚴格控制同步注漿量和漿液質量，及時、足量地進行同步壓漿以減少后期變形的重要環(huán)節(jié)。由于漿液的失水收縮固結，部分漿液劈裂到周圍土體中，或者曲線推進、糾偏，開挖面為橢圓形等原因，實際壓漿量要大于理論壓漿量，一般要大于200理論壓漿量。如發(fā)現(xiàn)地面沉降較大，還應及時補漿。壓力略大于該處水土壓力之和，盡量做到填補空隙而不造成對土體的劈裂。 5）頂管接近護岸時應放慢頂進速度，并加大觸變泥漿注漿量，以控制護岸的沉降。 6）一旦頂進結束，立即利用原注漿孔向管外壁壓注水泥漿，以

11、置換原來的觸變泥漿，置換漿的容積為原減阻空隙的2倍，置換體的強度為0.2MPa。4、施工任務劃分及隊伍部署本頂管工程為雙排頂管，共計2*108m。施工任務包括各頂段頂管設備安裝拆除、管道頂進、管道清理等施工任務。頂進期間施工隊24h輪班連續(xù)作業(yè)。頂管工作井下沉到位后，頂管施工隊開始陸續(xù)進入施工現(xiàn)場，進行頂進施工準備。管道全部貫通后撤離。5、頂進施工方案5.1頂進方法及設備5.1.1頂管方法比選頂管所處的地層主要是1層淤泥質粘土，局部遇及層砂質粉土，屬于典型軟土，具有高含水量、空隙比大、強度低、壓縮性高等不良工程地質特性，而且軟土還有低滲透性、觸變性和流變性等特點，管道沿線穿越洞涇港河道，干管附

12、近分布著各種市政公用管線，頂進必須使用平衡能力強的封閉式頂管機械，目前主要有泥水平衡和土壓平衡這兩種主要施工方法及相應的頂管機械。下面是兩種頂進方式的對比，在土壓平衡頂管施工中，若能實現(xiàn)連續(xù)出土，其頂進速度可與泥水平衡頂管接近，但其成本、施工用水、棄土等方面要比泥水平衡頂管優(yōu)勢大得多，因此在本工程中選擇采用土壓平衡頂管方式及相應的頂管機械。表5.1.1 泥水平衡頂管與土壓平衡頂管對比表項目泥水平衡頂管土壓平衡頂管平衡效果好好出土方式泥漿干泥施工用水用水量大，約60m3/m用水量小， 5m3/m出土方式泥漿方式連續(xù)出土斗車出土干泥泵送連續(xù)出土頂進速度頂進快，50cm/min頂進較慢頂進快，50c

13、m/min棄土量泥漿量大，約70m3/m，干泥量小，約17m3/m，棄土運輸泥漿運輸，成本高干泥運輸，成本較低棄土處置處理困難，直接排放污染環(huán)境干泥填埋，環(huán)境影響小5.1.2頂管掘進機選型頂管機選用TP3000型土壓平衡頂管掘進機，采用全斷面刀盤掘進，大直徑螺旋輸送機出土。TP3000土壓平衡掘進機主要結構見下圖：1刀排注漿孔、2中心刀、3中心注漿孔、4攪拌棒、5前殼體、6主軸傳動箱、7行星減速器、8鉸接止水密封圈、9糾偏油缸、10主軸驅動電機、11螺旋輸送機、12后殼體、13先行刀、14面板、15主切削刀、16周邊刀。圖 5.1.2 TP-3000土壓平衡頂管機結構頂管采用全斷面土壓平衡頂管

14、掘進機進行掘進施工。本設備具有如下特點：結構緊湊，性能可靠，操作容易。刀盤采用變頻調速電機驅動，節(jié)能環(huán)保同時有利于沉降控制；土倉的土壓力通過調整螺旋機的轉速及頂進速度來控制，以保持開挖面的穩(wěn)定；排出的渣土不需要二次處理，運輸堆放都比較方便；機頭分成前后兩段，中間由4組糾偏油缸聯(lián)接，通過油缸行程傳感器控制鉸接角度糾偏，4組油缸都設置有獨立的測壓裝置實現(xiàn)測壓糾偏，有利于機頭的姿態(tài)控制，保證隧道軸線的偏差在設計范圍內(nèi)。刀盤采用條輻半面板式刀盤，開口率45%，適合在上海軟土地層頂進施工。 圖5.1.2-2 刀盤結構示意圖5.2工作井安裝5.2.1安裝洞口止水圈 工作井預留洞口澆筑時，預埋穿墻管，安裝止

15、水裝置。采用橡膠圈、牛油盤根擋板等構成的復合止水裝置。橡膠圈采用天然橡膠制成，不得采用再生膠。5.2.2安裝洞口注漿管 工作井預留洞口預埋6根弧形注漿管，布置方式沿圓周均布。當洞口止水裝置失效需要修理更換時，通過注漿管注入聚氨酯密封材料，臨時封堵管壁與洞口的間隙，再對止水裝置進行處理。圖6.2.2 洞口注漿管安裝示意圖5.3導軌安裝導軌采用H型鋼焊接而成，利用在底板上預留的地腳螺栓，將導軌安裝固定在工作井鋼筋混凝土底板上。用墊鐵調整導軌安裝位置，兩導軌應順直、平行、等高。導軌安裝允許偏差：軌面高程：3mm；中心水平位置：3mm；兩軌間距：±2mm。為保證導軌與底板連接牢固可靠，在使用

16、中不位移，調整檢測完畢后，立即對導軌橫梁底部用細石混凝土填充。5.4頂管頂進5.4.1頂進出土 由于頂進距離不長，啟動螺旋輸土機向斗車裝土，斗車容積 2m3，裝滿暫停頂進。由人工向外推出斗車，將泥土運至工作井內(nèi)，再由起重設備吊裝到地面，斗車裝滿后重約5t。DN3000 頂管每頂進 1m 出土約 10m3，每次將斗車裝滿向前頂進約200mm。5.4.2土壓倉壓力控制 土壓平衡必須滿足以下兩個方面的條件：在頂進的過程中，頂管機與其所在處的土層的土壓力和地下水壓力處于平衡狀態(tài)；其排土量與頂管機切削刀盤破碎下來的土的體積處于一種平衡狀態(tài)。 主千斤頂固定在支架上，與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點在管

17、道中心的垂線上，略低于管道中心線。主千斤頂選用2000kN×3000mm雙級液壓千斤頂，額定壓力32MPa。DN3000頂管選用4臺主頂。 千斤頂?shù)挠吐凡⒙?lián)，每臺千斤頂單獨控制，高壓油管順直，轉角少。千斤頂、液壓站及連接高壓油管安裝完畢，進行試運轉。檢驗整個系統(tǒng)耐壓性能，系統(tǒng)應無泄漏，千斤頂運行平穩(wěn)，推進速度、行程滿足使用要求。 液壓站設置在主頂附近操作平臺上。采用變頻調速技術進行流量調整。5.5頂力計算5.5.1 允許頂力計算根據(jù) JC/T640-2010頂進施工法用鋼筋混凝土排水管附錄 A，D2600 柔性鋼承口管許用頂力參考值為 12300kN，D3000 柔性鋼承口管許用頂力

18、參考值為17100kN； 根據(jù)設計文件，本工程工作井設計允許頂力 12000kN，故施工中D3000頂管控制頂力設置為12000kN； DN3000鋼筋混凝土管允許頂力：Fdc=KcfcAP Fdc混凝土管允許頂力N Kc混凝土管綜合系數(shù)，取KDC=0.391 FC混凝土抗壓強度設計值（N/mm2) AP管道的最小有效傳力帶面積 Fdc=KcfcAP=0.391*50*（3500/2）2-15002*3.14=49877kN 大于工作井設計允許頂力12000kN，因此將主頂?shù)目刂祈斄Χㄎ?2000kN。頂進過程中主頂頂力不得大于此數(shù)值；5.5.2頂力計算 根據(jù)給排水管道管道工程施工及驗收規(guī)范(

19、GB50268-2008)土壓平衡頂管頂力計算公式: Fp=D0Lfk+NF Fp頂進阻力（kN） D0管道外徑（m），D3000 頂管，D0=3.5m L管道設計頂進長度（m），L 為 108m fk管道外壁與土的單位平均摩擦阻力（kN/m2） 根據(jù)上海地區(qū)同類淤泥 質土層頂管施工經(jīng)驗，采用觸變泥漿減阻技術 fk一般可降至 1kN/m2,最低可達到 0.7kN/m2,綜合考慮各種不利因素本工程取 fk =4kN/m2； NF頂管機的迎面阻力,按照GB50268-2008中表6.3.4-1土壓平衡頂管公式選擇計算： NF =/4 Dg2P Dg頂管機外徑(m)，取3.62m P控制土壓力（kN

20、/m2），頂管機位于灰色淤泥質粉質粘土中，頂管段埋深16m。 P=PA+PW+P pA 掘進機處土層的主動土壓力（kPa） pw 掘進機處土層的水壓力（kPa），粘土中不考慮地下水作用，Pw=0p土倉施加的預加壓力（kPa），一般情況下取20kPa: t土的容重（kN/m3） H地面至掘進機中心高度（m） 土的內(nèi)摩擦角查勘探資料t=17.7kN/m3，=20.2°，C=24.0kPa，H=11.0m。計算得 pA=61.3kPa土倉壓力根據(jù)埋深土倉壓力控制 P=PA+PW+P=81.3kPaNF =/4 Dg2P=(3.14/4)*3.622*81.3=836kN總頂力 Fp=3.1

21、4*3.5*108*4+836=5584kN 計算頂進阻力小于控制頂力，故本工程無需安裝使用中繼間接力頂進。5.6管材進場檢驗 本工程頂管用混凝土管均為工廠加工并進行了外防腐以后的成品砼管，鋼管運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，需由專人對管材進行檢驗，檢驗合格后方可投入施工。（1）管材運輸至施工現(xiàn)場后，卸車前，需檢查隨管道同車到達的管道廠內(nèi)檢測報告，無檢測報告不得卸車。（2）管道卸車前，需對管道進行以下檢驗，檢驗不合格管道不得卸車： 1）首先，沿管道周邊，量測管道長度及管壁厚度是否與規(guī)定相符； 2）其次，采用專門的測量儀器對管道的軸向圓度及斷面垂直度進行檢測；（3）管道卸車后，檢查管道防腐層的外觀。如有輕微破

22、損，采用符合規(guī)定的方法進行修補、檢測后方可投入施工；如破損較為嚴重，要求廠家到現(xiàn)場處理或者返廠處理。5.7頂管進出洞施工5.7.1起重吊裝 DN3000管節(jié)單米重量約為7T，設計要求頂管管節(jié)長度為2m，單根管節(jié)重量約為14.1T，起吊半徑達到14m，起重量按照1.5倍的安全系數(shù)選取，采用80t汽車起重機作為管材卸車及吊裝的起重設備。5.7.2頂管出洞段頂進施工（1）封門形式 工作井預留洞采用磚砌體封堵，內(nèi)側“井”字形H型鋼格構加固，井外土體高壓旋噴樁加固。（2）頂管出洞的施工步驟 出洞前先切割拆除型鋼，再將頂管機推入預留洞，然后啟動刀盤切削封門磚砌體并通過螺旋輸送機排渣，直至刀盤通過加固區(qū)進入

23、原裝土體。（3）出洞段頂進施工 施工緩慢向前推進頂管機，刀盤通過止水膠板時要注意保護，防止劃傷膠板。啟動刀盤切削磚封門，要防止扭矩過大而轉動機殼，注意觀察傾斜儀的變化，及時調整刀盤轉向修正機殼轉角。 通過刀盤中心向挖掘面注入適量清水，以降低刀盤阻力，并對刀具降溫保護刀盤。 刀盤進入加固區(qū)掘進時，保持慢速度頂進，加入適量清水來軟化或潤滑水泥土，降低刀盤阻力，保持螺旋輸送機出土順暢。 頂管機進入原狀土后，為防止機頭“磕頭”，宜適當提高頂進速度，以減少對正面土體的擾動及出現(xiàn)地面沉降。將機頭與管節(jié)、管節(jié)與管節(jié)（前三節(jié)）之間采用槽鋼連接，使其重心后移。（4）出洞段的各類施工參數(shù) 頂管機從始發(fā)井出洞后，應

24、盡量減少水土流失，控制好地面沉降。應不斷根據(jù)地面沉降數(shù)據(jù)的反饋進行參數(shù)調整，逐漸由小增大調整正面土壓力、頂力、出土量、頂進速度，摸索出上述等各種施工參數(shù)以及注漿量和壓力等最佳值，為正常段施工服務。5.7.3頂管進洞段施工（1）接收井封門形式 接收井封門形式與工作井基本相同，由磚砌體封堵、內(nèi)側型鋼加固、井外高壓旋噴樁組成。頂管機進洞前應從接收井內(nèi)，在磚墻上下左右4個位置，鉆4個40mm探孔，確認加固土體質量，無漏水涌砂現(xiàn)象。（2）頂管機位置、姿態(tài)的復核測量 當頂管機頭逐漸靠近接收井時，應加強測量的頻率和精度，減少軸線偏差，確保頂管機能準確進洞。對洞門位置的坐標測量確認，根據(jù)實際標高安裝頂管機接收

25、基座。 頂管貫通前的測量是復核頂管所處的方位、確認頂管狀態(tài)、評估頂管進洞時的姿態(tài)和擬訂頂管進洞的施工軸線及施工方案等的重要依據(jù)，使頂管機在此階段的施工中始終按預定方案實施，以良好的姿態(tài)進洞，正確無誤地坐落到接收井的基座上。（3）進洞接收架搭設 進洞前，應在接收井內(nèi)預先搭設接收架。接收架的具體高程根據(jù)進洞前實測的機頭姿態(tài)計算確定，應保證機頭順利跑上接收架，同時不產(chǎn)生大的落差。（4）頂管進洞 因接收井一側無始發(fā)井的橡膠板止水裝置，頂管機頭進洞時容易引起水土流失，所以必須采取相應的措施，讓頂管機頭順利進洞。 1）在頂管到達距接收井6m后，開始停止第一節(jié)管節(jié)的壓漿，并在以后頂進中壓漿位置逐漸后移，保證

26、頂管進洞前形成完好的6m左右的土塞，避免在進洞過程中減摩泥漿的大量流失而造成管節(jié)周邊摩阻力驟然上升。 2）在頂管機刀盤進入接收井洞口加固區(qū)域時，應適當減慢頂進速度，調整出土量，逐漸減小機頭正面土壓力，以確保頂管機設備完好和洞口結構穩(wěn)定。 3）頂管機刀盤切削磚封門時，緩慢頂進，降低正面推力，盡量避免將磚墻全部推倒。 4）第一節(jié)管節(jié)離接收井內(nèi)壁約50cm時停止推進，將機頭與管節(jié)脫開。5.7.4頂管進洞后的施工（1）頂管機頭吊出 頂管機全部進入接收井，后續(xù)管節(jié)露出約500mm，分離頂管機與管節(jié)，采用100噸吊車將頂管機頭整體吊出接收井。（2）封堵洞口間隙 頂管機頭吊出接收井后，馬上用磚頭跟雙快水泥砌

27、墻將兩頭洞門與管節(jié)間的間隙封臨時堵完成后，立即用鋼板將管節(jié)與工作井鋼洞門焊接成一體。（3）漿液置換 注入雙液漿，置換出觸變泥漿，對管節(jié)外的土體進行加固。雙液漿的水玻璃和水泥重量比為1：6。（4）拆除設備、管道清理 拆除井內(nèi)導軌、后靠、主頂?shù)仍O備，清理井下和頂進管道內(nèi)。6、主要技術措施6.1頂進施工質量保證措施 （1）土壓平衡的控制頂管頂進速度是保證切口土壓力穩(wěn)定、正面出土量均勻的主要手段，所以在頂進時，應對頂進速度作不斷的調整，找出頂進速度、正面土壓力、出土量三者的最佳匹配值，以保證頂管的頂進質量，也能讓頂進設備以最和順狀態(tài)工作。 （2）頂進軸線的控制頂管在正常頂進施工過程中，必須密切注意頂進

28、軸線的控制。在每節(jié)管節(jié)頂進結束后，必須進行機頭的姿態(tài)測量，并做到隨偏隨糾，且糾偏量不宜過大，以避免土體出現(xiàn)較大的擾動及管節(jié)間出現(xiàn)張角。 （3）頂進阻力控制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所填補，形成泥漿套，達到減少摩阻力及地面沉降。壓漿時必須堅持“隨頂隨壓、逐孔壓漿、全線補漿、漿量均勻”的原則，注漿壓力控制在0.15MPa左右。 （4）頂進技術措施1）穿越前對全套機械設備進行徹底檢查，保證其頂進時具有良好的性能。 2）嚴格控制頂管的施工參數(shù)，防止超、欠挖。3）頂管頂進的糾偏量越小，對土體的擾動也越小。因此在頂進過程中應嚴格控制頂管頂進的糾偏量，

29、盡量減小對正面土體的擾動。4）施工過程中頂進速度不宜過快，一般控制在30mm/min左右，盡量做到均衡施工，避免在途中有較長時間的耽擱。5）在穿越過程中，必須保證持續(xù)、均勻壓漿，使出現(xiàn)的建筑空隙能被迅速得到填充，保證管道上部土體的穩(wěn)定。6.2泥漿減阻措施注潤滑泥漿減少頂進管周邊摩擦阻力，是頂管施工中一種可增加頂進距離、減小頂力的最為經(jīng)濟的手段。觸變泥漿是長距離頂管的重要保證措施之一。 （1）潤滑泥漿的配置減阻材料采用膨潤土，調制漿液時，必須經(jīng)過充分攪拌。漿料采用ZJ-40型高速旋流攪拌機進行攪拌，每次最多可攪拌400L漿液。漿液配比為25kg漿料+300kg水，每次攪拌不得低于3min?，F(xiàn)場設

30、5m3塑料存儲罐2只，攪拌均勻的漿液輸送至存儲罐中靜置2小時以上，充分膨脹以后才能使用。 （2）注漿管道的制作與布置注漿孔布置在砼管中間位置，沿圓周環(huán)向均布6個。注漿孔的制作方法是在砼管上鉆孔，然后焊接帶內(nèi)絲的短管。注漿孔內(nèi)設置專用的塑料注漿單向閥，避免停止注漿時漿液倒流漿套被破壞，同時也可防止泥砂倒流入注漿孔，堵塞注漿管。頂管施工結束后用標準DN25管堵封堵注漿孔。6個注漿孔用橡膠軟管串聯(lián)后匯入注漿主管，支管起始位置設一只DN25球閥。注漿主管為DN40鋼管，螺紋連接。主管上每隔100m設置一只注漿單向閥，以防止?jié){液倒流。注漿管一直通到設在井口地面的注漿泵上，采用管螺紋的方式進行連接，隨著頂

31、管的延伸逐漸接長。注漿管固定在井內(nèi)壁和管道內(nèi)壁上，洞口處、中繼間出采用橡膠軟管連接。 （3）注漿減阻注漿分為機頭尾部同步壓漿和沿線及洞口補漿。機頭同步壓漿以形成原始漿套，填充固有間隙和糾偏間隙。頂管機附近設1m3儲漿灌和注漿泵，同步壓漿由設在頂管機附近的注漿泵完成，操作為隨頂隨壓、先壓后頂；注漿壓力控制在0.20.5MPa之間，嚴格限制最高注漿壓力不得超過0.5MPa。注漿量按照每頂進1m長度0.30.6m3進行控制。 補漿用以補充管道沿線因潤滑漿因液失水而造成的漿套缺失，該操作在頂進時或停止時均可進行。補漿操作方法為從前往后依次開啟各個注漿環(huán)的閥門，每次只開啟一組，每組注漿環(huán)應開啟足夠時間，

32、并有足夠量的漿液注入。補漿操作一般每班進行一次，每組注漿孔注漿量控制在0.21m3之間，根據(jù)頂力增長的實際狀況，適當調整補漿操作次數(shù)和補漿量。補漿操作由于頂進距離長，一次壓漿無法到位，需要接力輸送，為此在管道內(nèi)設置一只泥漿接力泵，泥漿接力站間隔600m。正常頂進時，注漿或補漿均以控制注漿量為主。注意注漿壓力表的變化，發(fā)現(xiàn)注漿壓力異常升高或降低時，說明注漿管道堵塞活地層或泄漏，都要及時停止頂進分析和尋找原因。6.3頂進測量與糾偏 （1）控制測量 根據(jù)總承包交樁情況，平面控制點2個，高程控制點2個，作為首級控制導線網(wǎng)，每30d進行一次周期性復測。在頂管井附近布設兩個平面加密控制點和兩個高程加密控制

33、點，控制點布設在井邊，便于向井下傳遞。加密控制網(wǎng)每30d進行一次周期性復測。 （2）聯(lián)系測量 在工作井井壁上設置3個棱鏡，精確測定其坐標作為井下控制點。頂進施工過程中，井下的自動測站通過這3個控制點，采用后方交匯的方法進行定向，向管道內(nèi)傳遞坐標。 高程傳遞通過懸掛鋼尺，測定井下臨時水準點的高程，作為頂進施工高程控制點。圖 6.3-1 頂管井高程傳遞測量圖 6.3-2 工作井坐標傳遞立面示意圖（3）頂進測量 頂距在400m以內(nèi)時采用激光導向的方法，為頂進指引方向。工作井內(nèi)安裝J2JS激光經(jīng)緯儀，按設計軸線發(fā)射紅色激光束，在頂管機前端標靶上形成光斑，指示頂管機水平高程偏差。頂進距離超過400m后采

34、用全站儀進行測量。1）施工過程中對頂管機的水平軸線和高程、頂管機的姿態(tài)等進行測量，發(fā)生偏差應及時糾正。2）頂進施工測量前對井內(nèi)的測量控制基準點進行復核；發(fā)生工作井位移、沉降、變形時應及時對基準點進行復核。3）施工過程中定期對測量控制基準點進行復核。4）為了保證頂進方向的準確，頂進過程中定期對自動測量導向系統(tǒng)的準確性進行復核。復核采用常規(guī)人工測量，在管道內(nèi)增設中間測站。人工測量采用少設測站的長導線法，每次測量對中間測站進行復核。（4）復核測量 1）每90天對首級控制網(wǎng)進行復測，每30天對加密控制網(wǎng)進行復測。 2）每3天要對工作井位移監(jiān)測點進行監(jiān)測，如有位移則每天監(jiān)測一次。 3）貫通前50m、30

35、m，對管道進行全線復核，確保頂管機準確進洞。 4）每天測量已頂進管道的中心軌跡1次，繪制成軌跡曲線，及時發(fā)現(xiàn)并避免管道局部隆起。每節(jié)管測量1點。 5）糾偏頂管過程中繪制頂管機的水平與高程軌跡、頂力變化曲線、管節(jié)編號圖，隨時掌握頂進方向和趨勢。在頂進中出現(xiàn)偏差及時修正，將偏差控制在盡量小的范圍內(nèi)糾偏操作遵循“勤糾微調的原則”，采用小角度糾偏方式。糾偏時保持開挖面土體穩(wěn)定。通過改變刀盤旋轉方向及時糾正頂管機旋轉。頂管機旋轉角度過大時，采用在頂管機一側堆碼砂袋壓載糾正。6.4管道通風措施 通風系統(tǒng)按照頂進長度120m來計算通風機主要參數(shù)的選擇： 通風管選用D150PVC管道，頂管長度L=120m，管

36、內(nèi)作業(yè)時人數(shù)為5人，工作井深H=20m，風管直徑D=150mm 通風機必要風量：Qf=Q/(1m） 換氣量：Q=3.0m3/min×管內(nèi)人員數(shù)量 漏風率：m=0.0465 風管內(nèi)壓力損失：hf=(hhb)/(1-m) 直管壓力損失：h=··(L/D)·(V2/2) 曲管壓力損失：hb=··(V2/2)·n 直管內(nèi)壓力損失系數(shù)：=0.025 曲管內(nèi)壓力損失系數(shù)：=0.66 空氣密度：=1.2 風管總長度：L=Hl=20m120m=140m 風管內(nèi)風速：V=Qf/60A 風管斷面積：A=D2/4 Q=3.0m3/min×

37、;5=15m3/min Qf=Q/(1m）=15/(1-0.0465)=15.73m3/min V=Qf/60A=15.73/(60×0.152/4)=14.84m/s hf=（h+hb）/(1-m)=·(L/D)+n ·（V2/2）/（1-m）=24821Pa=24.8kPa 根據(jù)以上計算，通風機采用HSR-150C型羅茨鼓風機。排出壓力58.8kPa，進風量15.78m3/min，功率11kW。通風管道為150×4mm硬質UPVC管道，出風口設在距頂管機1215m處。圖6.4-1 通風系統(tǒng)布置示意圖6.5注漿孔封堵（1）清理注漿孔周邊，去除鐵銹等影響

38、加壓密封的雜物。（2）將注漿孔內(nèi)單向閥取出（若無法擰出，則向內(nèi)擰，直到不影響絲堵安裝為止），清理注漿孔內(nèi)鐵銹等污垢，用絲堵試擰，如不能正常擰入，則用絲錐攻絲。（3）向注漿孔內(nèi)填入環(huán)氧樹脂直到將孔填滿，擰入絲堵直到絲堵尾部與管道內(nèi)壁持平。（4）旋出絲堵，再次填入環(huán)氧樹脂直到將孔填滿，擰入絲堵直到絲堵尾部與管道內(nèi)壁持平。圖6.5-1 注漿孔封堵示意圖6.6頂管井基坑回填頂管及頂管井內(nèi)管道及其附屬設施施工完畢經(jīng)檢驗合格后，及時進行土方回填。 （1）一般要求1）回填前應清除井內(nèi)垃圾和積水.2）回填土應分次進行，每次回填高度不得超過6m，并應在回填完成兩周后再進行下一次回填。3）回填時分層、對稱、均勻夯

39、實，尤其在管道與基礎之間，管道與管道之間回填土應密實，且不得損傷管道和附屬設施。4）回填由人工用小型電動壓實設備進行。 （2）回填料1）在底板上3.5m范圍內(nèi)采用中粗砂，其余采用粘性土。2）中、粗砂選用級配良好，含泥量不超過3%，土料中有機質含量不超過5%，中粗砂及土料中均不得含樹皮、草根等雜質，嚴禁混入垃圾。3）緊靠永久性工程0.5m以內(nèi)的回填料應不含公稱粒徑50mm以上的礫石、卵石、巖石碎片或其它類似物質。6.7沉降監(jiān)測及控制6.7.1監(jiān)測點布設 頂進過程中的地面變形，沿頂進軸線每5m一個監(jiān)測點，每30m一個監(jiān)測斷面，每個監(jiān)測斷面5個監(jiān)測點，必要時加密。 地下管線安全監(jiān)測，測點布置在頂管施

40、工影響范圍內(nèi)的管線處，間距為5m/個。地下管線監(jiān)測點的埋設除能利用原有管線設備點外采用模擬點法或間接點法。模擬點法即在地下管線相應上方開挖約40cm深樣洞，將頂面刻劃“”的鋼筋埋入其中，并用混凝土將其固定；間接點法即在地下管線相應上方將頂面刻劃“”的道釘打入道路接縫處。6.7.2監(jiān)測頻率 監(jiān)測頻率：頂管機前方20m，后方30m，監(jiān)測2次/d；頂管機后方50m，監(jiān)測1次/d；頂管機后方>50m，監(jiān)測1次/7d。監(jiān)測頻率可根據(jù)數(shù)據(jù)變化情況作調整；當測量數(shù)據(jù)報警或有突變時應加密測試頻率。 當航油管累計沉降或隆起值為10mm時，必須立即找出原因并及時改進，采取保護措施。監(jiān)測工作由專業(yè)人員實施，監(jiān)

41、測人員分析每次的監(jiān)測數(shù)據(jù)及累計數(shù)據(jù)變化規(guī)律，每日監(jiān)測頻率按實際頂管機推進情況以及建筑物沉降量定。根據(jù)監(jiān)測成果及數(shù)據(jù)，及時采取卸荷、注漿、懸吊等措施來保護既有設施。 在初始頂進階段，通過監(jiān)測變形量確定掘進機主參數(shù)；精心組織第三方的地表監(jiān)測，在橫截面沉降槽寬度為10m上布點。通過地表監(jiān)測得到的隆沉量與相對應時的掘進機主參數(shù)（包括推進速度、設置刀盤土壓力值、出土率等）進行比較，從而優(yōu)化掘進機參數(shù)指導頂管推進。要嚴格操作頂管施工，牢牢掌握頂管頂進方向及標高，控制軸線走向及標高。7、施工進度安排7.1工序時間分析根據(jù)現(xiàn)場電力、人工、配套設備以及頂管施工工藝特點，頂管機向前頂進完成，再進行管節(jié)吊裝、試壓、

42、管內(nèi)管線連接、檢修等作業(yè)。表 7.1 工序時間分析表序號頂進工序項目時間（min)1吊放環(huán)形頂鐵202第一頂，頂進2.5m603主頂回縮104吊放U型頂鐵205第二頂，頂進2.5m606主頂回縮107吊放U型頂鐵208第三頂，頂進2.5m609主頂回縮1010施工管線拆斷3011吊放管節(jié)3012管節(jié)安裝檢驗5013接通施工管線40合計420 工作井提供的空間尺寸，每次可安裝頂進3節(jié)（長6m）混凝土管。根據(jù)工序時間分析，頂進6m長管道工序耗時合計約7小時。7.2施工進度計劃 工期控制在60日歷天。 （1） 施工準備5歷天，主要事項如下：1）生活區(qū)、辦公區(qū)臨時設施的建設，施工用水、用電電源的安裝與

43、架設；2）測量交樁，測量放線及復測、審核報驗；3）設計圖紙會審與設計交底，施工組織設計的編制、上報和審批；4）修建施工運輸?shù)呐R時道路；5）主要材料計劃、采購、進場；6）選擇棄土與暫存土地點；7）配合業(yè)主做好工程的各項協(xié)調工作。 （2）頂管機械設施安裝，及頂管各項工序的調試12天； （3）頂管施工 10天 （4）頂管機頭清理及機頭設備保養(yǎng)，和頂管機的調頭 3天 （5）另一條線頂管機械設施安裝及頂進25天； （6）收尾交驗。管縫處理，換漿處理，竣工測量，清理場地退場。8、資源配置8.1主要勞動力計劃 頂管施工24小時連續(xù)作業(yè)，設兩個頂管作業(yè)班組，實行兩班輪流制。頂管施工作業(yè)機械化程度高，機電設備多

44、，另設設備綜合保障作業(yè)組，負責機電設備日常保養(yǎng)及維修作業(yè)，及時處理故障，確保頂管設備狀態(tài)良好。勞動力共計劃42人，具體配置見下表：表 8.1 頂管施工勞動力配置表 序號崗位工種數(shù)量備注1頂管機司機機械操作工2頂管作業(yè)2液壓站機械操作工2頂管作業(yè)3輸送泵司機機械操作工2頂管作業(yè)4壓漿機械操作工2頂管作業(yè)580t履帶吊起重工2頂管作業(yè)6指揮起重工2頂管作業(yè)7電氣安裝維修電工2頂管作業(yè)8測量測量工4頂管作業(yè)9機械維修機修工2設備保障10電焊電焊工2設備保障11輔助普工18合計408.2主要物質及周轉材料計劃表 8.2-1 主要物資及周轉材料計劃表序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1鋼筋混凝土管DN3000

45、×2000節(jié)1082楔形橡膠圈DN3000環(huán)13木墊板DN3000環(huán)1084觸變泥漿料噸10705泵管DN150×3000根72排泥6泵管卡箍接頭DN150副72排泥7PVC給水管D160×4000根54通風8PVC給水管D50×4000根72供水9鍍鋅鋼管DN40×6000根36觸變泥漿10高壓電纜3×35mm2m230供電11低壓電纜3×35mm2m230供電12鍍鋅鋼網(wǎng)踏板1750×400塊2500通道13PVC電纜掛鉤50mm個11014BV銅芯線4mm2m230照明8.3主要機械設備配置 計劃投入1套土壓

46、平衡頂管設備施工，另外還有液壓主頂設備、起重設備、出土設備、通風設備、觸變泥漿系統(tǒng)等配套設備，其中地面的觸變泥漿系統(tǒng)中制漿機、注漿泵、管路，高壓供電系統(tǒng)中的升壓變壓器、高壓開關柜等，由1套頂管施工設備共用，主要機械設備計劃見下表：表 8.3 主要機械設備計劃表序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1土壓平衡頂管掘進機TP-3000D臺12主頂液壓站90ML/R臺23主千斤頂250t×1800mm臺111臺備用4電動三活塞泥漿泵BW160/10臺2注觸變泥漿，1臺備用5高速制漿機ZL400臺2配置觸變泥漿，1臺備用6螺桿泵DN25臺3機內(nèi)注漿，2用1備7電動輸送泵HBT60C-1413臺3管內(nèi)輸

47、泥8三葉羅茨鼓風機BSH-150臺2通風9升壓變壓器500KVA/0.4/6KV臺1高壓供電，地面升壓10降壓變壓器500KVA/6KV/0.4KV臺1高壓供電，管內(nèi)降壓9、施工工藝驗收及質量標準9.1 頂管施工工藝流程土壓平衡頂管施工工藝流程見下圖：圖 9.1-1 頂管施工工藝流程圖9.2 施工準備9.2.1技術準備（1）審查設計圖紙，熟悉有關資料。檢查圖紙是否齊全，圖紙本身有無錯誤和矛盾，設計內(nèi)容與施工條件能否一致，各工種之間搭接配合有否問題等。（2）頂管施工前，對沿線進行踏勘，掌握地表構筑物最新情況。（3）以現(xiàn)有的物探資料為基礎，收集最新的地下既有管線和構筑物的資料，摸清現(xiàn)場地下情況。9

48、.2.2施工現(xiàn)場準備（1）對前期土建施工控制點進行復測，根據(jù)頂進施工需要在各井位設置加密控制點，并將平面和高程控制點引入井內(nèi)。（2）沉井施工階段，場區(qū)內(nèi)的供水管網(wǎng)和現(xiàn)場排水系統(tǒng)、進場道路已經(jīng)建立，頂進施工前對供排水系統(tǒng)、道路進行修復完善。（3）場地大部分均已平整，對沉井及攪拌樁施工遺留的基坑進行回填，對施工場地進行硬化。（4）現(xiàn)場的倉庫、宿舍、廁所、辦公室等大型臨時設施可直接利用。根據(jù)需要使用功能進行調整。9.2.3物資設備準備 （1）對DN3000鋼筋混凝土成品管，根據(jù)施工合同約定，與制管廠簽訂好供貨合同，明確供應計劃。 （2）做好施工機械和機具的準備，對D3000頂管機及配套的頂進、中繼設

49、備按要求完成設計、評審工作，簽訂加工合同，進場時間滿足施工計劃要求。 （3）對輸送泵、供電、通風、注漿等通用機械機具要立即訂購、租賃。 （4）對已有的機械機具做好維修保養(yǎng)調試試車工作； （5）頂進所需的導軌、鋼靠背、環(huán)形頂鐵、U形頂鐵、油缸支架等鋼結構件進行設計、加工。9.2.4施工隊伍淮備 （1）健全、充實、調整施工組織機構， （2）調配、安排勞動班子組合。 （3）職工進行計劃、技術、安全交底。 （4）向作業(yè)班組下達作業(yè)計劃和施工任務書 1）明確工資項目、工程數(shù)量、勞動定額、計劃工日數(shù)、開工和完工日期，質量和安全要求。 2）印發(fā)小組記工單、班組考勤表。 3）分配限額領料卡。 以上準備工作就緒

50、后，填寫開頂申請報告，經(jīng)有關部門批準后即可開工。9.3 頂管井設備安裝9.3.1 導軌安裝允許誤差： 兩軌間距：±2mm，檢查數(shù)量2個斷面，用鋼尺測量； 頂面高程：03mm，檢查數(shù)量每根軌2點，用水準儀測量； 中心水平位置：3mm，檢查數(shù)量每根軌2點，用經(jīng)緯儀測量；9.3.2鋼靠背安裝允許誤差 鋼靠背的安裝允許誤差為： 垂直度6mm(0.1H%)； 水平扭轉度2mm(0.1%L)； 檢查數(shù)量每座1點，用垂線角尺測量。9.3.3主千斤頂安裝 千斤頂配置和安裝應符合下列要求： 按管道軸線兩側對稱布置，規(guī)格相同，其合力的作用點應在管道中心的鉛垂線上。 千斤頂油路并聯(lián)，高壓油管順直，轉角少。

51、系統(tǒng)安裝完畢后進行試運轉，排除管路和千斤頂中的空氣，千斤頂運行平穩(wěn)，系統(tǒng)壓力滿足使用要求，泵、閥、管路、接頭均無泄漏。9.4管節(jié)安裝9.4.1管節(jié)外觀質量 （1）管子內(nèi)、外表面應平整、光滑，不應有蜂窩、坍落、露筋、空鼓現(xiàn)象。 （2）管體合縫處不應漏漿。 （3）管體的插口端面應平整，插口端面平整度控制在±1mm的范圍內(nèi)，插口工作面不應有氣泡、裂縫。 （4）在下列情況下，管子允許修補，經(jīng)修補的管子幾何尺寸以及內(nèi)外荷載應符合設計要求。 1）外表面局部凹陷深度不超過2mm，單個缺陷面積不得超過50cm2。 2）插口工作面的小汽泡、細裂縫、漏漿縫，修補應精細、鑿平或用環(huán)氧砂漿填補平。 3）合縫

52、漏漿深度不超過壁厚1/5，長度不超過管子長度的1/5。 4）端面碰傷縱向長度不超過100mm，環(huán)向長度不超過150mm。9.4.2.鋼筋混凝土管管材進場驗收 鋼筋混凝土管管材進場驗收應符合下列規(guī)定：（1）管材的規(guī)格、技術性能、尺寸偏差應符合國家相關標準的規(guī)定和設計要求； 檢查方法：對照設計文件檢查產(chǎn)品每批出廠質量保證資料、力學性能檢驗報告；檢查成品管進場驗收記錄。（2）鋼筋混凝土管管材無裂縫、保護層脫落、空鼓、接口掉角等缺陷，管端面混凝土應平整、光潔、密實；承口、插口的工作面應光潔；鋼套環(huán)無焊瘤、毛刺、銹斑等現(xiàn)象，防腐涂裝完整；承口、插口部位、端面垂直度的尺寸允許偏差應符合設計要求，設計無要求

53、時應符合表9.4.2規(guī)定；檢查方法：觀察；按表9.4.2的規(guī)定進行量測。表9.4.2 頂管用鋼筋混凝土管（鋼套環(huán)）的尺寸允許偏差檢查項目允許偏差（mm）檢查數(shù)量檢查方法范圍點數(shù)1承口各細部內(nèi)徑±1.5每出廠檢驗批次隨機抽10%根每斷面測相互垂直直徑各1點，共2點用千分尺、鋼尺或專用工具量測2插口各細部外徑±1.53鋼承口工作面長度±1.5周長四等分，每等分處各測1點，共4點用鋼直尺、角尺量測4插口工作面長度±25管端面垂直度81點（最大值）用直角尺、鋼尺量測（3）接口橡膠圈安裝位置正確，無位移、脫落現(xiàn)象； 檢查方法：逐個接口觀察。9.5觸變泥漿9.5.1

54、觸變泥漿漿工藝參數(shù)攪拌時間：2min靜置時間：2h注漿壓力：0.20.3MPa9.5.2性能指標觸變泥漿應攪拌均勻，觸變泥漿性能指標滿足下表要求。表 9.5.2觸變泥漿性能指標粘度濾失量比重含砂率穩(wěn)定性靜切力>30s<25ml/30min1.11.63%靜置24h無離析水100Pa左右9.6 頂管9.6.1管道 管道的管底坡度無明顯反坡現(xiàn)象；曲線頂管實際曲率半徑符合設計要求； 檢查方法：觀察；檢查頂進施工記錄、測量記錄。9.6.2管道接口 管道接口端部應無破損、頂裂現(xiàn)象，接口處無滴漏； 檢查方法：逐節(jié)觀察。9.6.3管道防水處理 管道防水處理符合設計要求；無明顯滲水和水珠現(xiàn)象，嚴禁滴漏和線流； 檢查方法：逐個觀察。10、質量保障措施10.1質量目標 施工中嚴格按建筑安裝工程質量檢驗評定統(tǒng)一標準進行分項分部單位工程的質量檢驗和評定，接受業(yè)主、監(jiān)理工程師和上海市工程質量監(jiān)督站的監(jiān)督檢查，工程質量評定結果達到合格率100%，一次性驗收合格，并具備市政金獎