頂管施工方案

1、1、編制依據(jù)1.1設(shè)計(jì)圖紙1.1.1 河南省南水北調(diào)臨潁支線工程穿越107國道施工圖說明書1.1.2 雙管頂進(jìn)混凝土套管穿越鐵路（公路）通用圖1.2國家現(xiàn)行的法令、法規(guī)，地區(qū)行業(yè)頒發(fā)的安全、消防、環(huán)保、文物等管理規(guī)定 1.3施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收規(guī)范1.3.1工程施工組織設(shè)計(jì)1.3.2工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50235-971.3.3現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50236-981.3.4給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50268-20082、工程概況2.1概況河南省南水北調(diào)臨潁支線穿越107國道頂管工程，分兩段，頂管長度80m,頂管作業(yè)坑深度為6m,在107兩側(cè)。采用鋼筋混

2、凝土套管D2200mm和2000mm，單節(jié)長度2000mm。3.頂管施工安排3.1本工程頂管機(jī)采用適用于各種軟土地質(zhì)的泥水平衡式頂管機(jī)頂進(jìn)施工，頂管主頂機(jī)械總頂力為12000kN。本工程共有頂管施工段941米。采用泥水式平衡頂管機(jī)進(jìn)行施工。計(jì)劃安排三班倒施工，每天施工完成30m。3.2頂管測量系統(tǒng)1、頂管自動(dòng)引導(dǎo)測量系統(tǒng)的構(gòu)成 每處頂管施工按導(dǎo)線測量的方式構(gòu)成的自動(dòng)引導(dǎo)測量系統(tǒng)配置。在每一個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)上棱鏡必須固定于全站儀的手柄上，并且使棱鏡中心和全站儀的旋轉(zhuǎn)中心位于同一垂線上。要有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，由它控制各臺(tái)全站儀的測量并進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和處理。 系統(tǒng)通訊設(shè)備，計(jì)算機(jī)及各臺(tái)全站儀必須有一臺(tái)信號(hào)控制箱，

3、以及計(jì)算機(jī) 、 計(jì)算機(jī)控制箱、 全站儀控制箱、 全站儀的通訊電纜1000米?？刂葡渫瑫r(shí)供給全站儀及AD12自動(dòng)整平基座12V直流電。 在管道內(nèi)的導(dǎo)線點(diǎn)（測站）上必須安置AD12自動(dòng)整平基座，需要3臺(tái)。 井底經(jīng)緯儀自動(dòng)瞄準(zhǔn)設(shè)在前方井壁上的三個(gè)基點(diǎn)光靶，然后瞄準(zhǔn)管道內(nèi)機(jī)頭上的光靶。在進(jìn)入曲線頂進(jìn)時(shí)，管道上安裝帶光靶的自動(dòng)經(jīng)緯儀作為視線轉(zhuǎn)點(diǎn)，轉(zhuǎn)測機(jī)頭光靶。整個(gè)系統(tǒng)是自動(dòng)化的，并由計(jì)算機(jī)完成計(jì)算。操作人員隨時(shí)可以從微機(jī)屏上觀察到機(jī)頭的狀況。聯(lián)網(wǎng)到井上辦公室的微機(jī)使工程管理人員也可隨時(shí)監(jiān)視機(jī)頭的狀況，向井下發(fā)出必要的指示。2、頂管自動(dòng)引導(dǎo)測量系統(tǒng)的測量精度分析 頂管自動(dòng)引導(dǎo)測量系統(tǒng)的測量方式為直伸支導(dǎo)線

4、測量。使用全站儀。3.3頂管施工準(zhǔn)備現(xiàn)場準(zhǔn)備分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段為預(yù)埋件的制作、預(yù)埋。第二階段由井上和井下布置組成。井上布置包括行車、氣壓設(shè)備、供電、注漿設(shè)備、棄土裝置、供水、換氣等七大部分組成。井下布置由測量、放樣、復(fù)核、井內(nèi)設(shè)備安裝等四個(gè)環(huán)節(jié)組成。其中井內(nèi)設(shè)備安裝包括鋼梯和洞口后座澆灌及有關(guān)的頂進(jìn)設(shè)備、照明、通訊等安裝。頂管施工采用外徑泥水平衡頂管機(jī)，最大后頂力為1200t。首先按照設(shè)計(jì)圖紙，準(zhǔn)確放置工作井的位置，構(gòu)筑基坑。 1、地質(zhì)條件本工程范圍內(nèi)的土層從上往下依次為：素填土、淤泥、粉質(zhì)粘土。2、頂管機(jī)本工程選用泥水平衡頂管系統(tǒng)。泥水加壓平衡頂管工法的特征是在機(jī)械掘削式頂管前部的刀盤

5、附近安裝隔板，形成泥水壓力倉，將加壓的泥水送入泥水壓力倉，使開挖面穩(wěn)定，刀盤切削下來的土砂以泥水形式被輸送到地面。泥水平衡頂管系統(tǒng)主要由頂管機(jī)、泥水輸送、泥水處理及頂進(jìn)管理四個(gè)系統(tǒng)組成。2、工作原理：工具管在正常作業(yè)前，刀盤與殼體外圈接觸，刀排與刀盤盤體接觸，泥水倉處于密閉狀態(tài)，以延緩泥水壓力泄漏。同時(shí)在泥水旁路切換大循環(huán)時(shí)，使泥水壓力的波動(dòng)對開挖面的擾動(dòng)降到最小，待泥水倉中壓力穩(wěn)定后，啟動(dòng)中心軸動(dòng)力泵站帶動(dòng)中心軸及刀架向前運(yùn)動(dòng)，使刀架與刀盤分離，在兩者之間形成四條70mm的進(jìn)土間隙，并由中心軸及刀架的繼續(xù)伸出帶動(dòng)刀盤盤體的運(yùn)動(dòng)，使之與殼體保持一定距離，此時(shí)機(jī)頭即處于待工作狀態(tài)，啟動(dòng)刀盤驅(qū)動(dòng)電

6、機(jī)，通過第一級(jí)減速(105k行星齒輪減速機(jī))，其輸出軸上的小齒輪帶動(dòng)中心軸上的大齒輪(即第二級(jí)減速i=131/17)最終帶動(dòng)刀盤及刀架，以1.5rpm轉(zhuǎn)動(dòng)(可正反轉(zhuǎn))切削土體。3、工作井的選擇本工程由于工作井土質(zhì)情況較差、工作井深度較大，故選擇沉井式工作井。3.4工作坑設(shè)備、地面設(shè)備安裝1、安裝導(dǎo)軌先復(fù)核管道中心位置，計(jì)算導(dǎo)軌軌距。采用裝配式輕型導(dǎo)軌，按軌距安放在砼基礎(chǔ)面上。二根軌道必須互相平行、等高，導(dǎo)軌面的中心標(biāo)高按設(shè)計(jì)溝底標(biāo)高設(shè)置，坡度與設(shè)計(jì)管道坡度相一致，工作坑的砼基礎(chǔ)面標(biāo)高為溝底標(biāo)高減去導(dǎo)軌的構(gòu)造高度和10mm以下調(diào)整的薄鐵板厚度。導(dǎo)軌定位后必須穩(wěn)固、正確，在頂進(jìn)中承受各種負(fù)載時(shí)不位

7、移、不變形、不沉降。2、安裝主頂設(shè)備將主頂千斤頂對稱布置為4只，固定在組合千斤頂架上作整體吊裝。每臺(tái)千斤頂規(guī)格一致，行程同步，油路并聯(lián)，共同作用，均備有獨(dú)立的控制閥，伸出的最大行程小于油缸行程10 cm左右。油泵設(shè)備設(shè)在距離主頂千斤頂?shù)慕?，并設(shè)置防雨棚，油路安裝順直，減小轉(zhuǎn)角，接頭不漏油，油泵的最大工作壓力不大于32kpa，裝有限壓閥、溢流閥和壓力表等指標(biāo)保護(hù)裝置，安裝完畢后必須進(jìn)行試車，在頂進(jìn)中定時(shí)檢修維護(hù)，及時(shí)排除故障。選擇符合要求剛度的馬蹄形頂鐵，受力后無變形，相鄰面垂直，排列不扭曲，單塊放置穩(wěn)定性好，連續(xù)部位不脫焊、不凸面，與導(dǎo)軌的接觸面平整，頂進(jìn)前滑動(dòng)部分抹牛油潤滑。環(huán)形頂鐵與鋼筋

8、砼管口相吻合，中間用軟木板襯墊。3、安裝前墻止水圈為了防止頂管機(jī)頭進(jìn)出工作坑洞口流入泥水，并確保在頂進(jìn)過程中壓注的觸變泥漿不致流失，必須事先安裝好前墻止水圈，其組成部分為預(yù)埋法蘭底盤、橡膠板、鋼壓板、墊圈與螺栓。法蘭底盤予先埋設(shè)在砼沉井內(nèi)，中心正確，端面平整，安裝牢固，螺栓的絲口妥善保護(hù)，水泥漿予先清除。4、安放頂管機(jī)頭頂管機(jī)頭的尺寸和結(jié)構(gòu)要符合要求，在吊入頂進(jìn)坑前要作詳細(xì)檢查。起重機(jī)卸機(jī)頭時(shí)，要平穩(wěn)、緩慢、避免沖擊、碰撞，并由專人指揮，確保安全可靠。機(jī)頭安放在導(dǎo)軌上后，測定前后端的中心的方向偏差和相對高差，并做好記錄，機(jī)頭與導(dǎo)軌的接觸面必須平穩(wěn)、吻合。工具管和掘進(jìn)機(jī)要按設(shè)計(jì)要求，準(zhǔn)確定位，兩

9、邊對稱。機(jī)頭必須對電路、油路、水路、泥漿管路和操縱系統(tǒng)等設(shè)備進(jìn)行逐一連接，各部件連接牢固，不得滲漏，安裝正確，并對各分系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真檢查和試運(yùn)行。5、安置起重機(jī)械：頂進(jìn)工作坑配備一臺(tái)橋式起重機(jī)（即門式行車）和一臺(tái)汽車吊進(jìn)行垂直運(yùn)輸作業(yè)。其起重能力滿足頂管工具管和頂進(jìn)設(shè)備的裝拆、吊鋼管和頂鐵裝拆、其他材料的垂直運(yùn)輸。正式作業(yè)前要先試吊，離地面約10cm 檢查重物捆扎情況和制動(dòng)性能，確認(rèn)安全可靠，方可使用。6、安置土方運(yùn)輸設(shè)備：采用泥水平衡頂管進(jìn)機(jī)，以水力機(jī)械方式將泥漿通過與管路連接的吸泥泵輸出并與排泥旁通裝置直接輸送到地面泥漿沉淀池。3.5頂進(jìn)施工3.5.1出坑出洞前對所有設(shè)備進(jìn)行全面檢查，液壓、

10、電氣、壓漿、氣壓、水壓、照明、通訊、通風(fēng)等操作系統(tǒng)是否能正常進(jìn)行工作，各種電表、壓力表、換向閥、傳感器、流量計(jì)等是否能正確顯示其進(jìn)入工作狀態(tài)，然后進(jìn)行聯(lián)動(dòng)調(diào)試，確認(rèn)沒有故障后，方可準(zhǔn)備出洞，如存在問題要及時(shí)調(diào)整、維修或更換。通過水位觀測孔檢查洞口外段的降水效果是否達(dá)到要求；洞口止水圈與機(jī)頭外殼的環(huán)形間隙均勻，密封、無泥漿流入；洞外地面無明顯沉陷后，方可拆除封門。先拆除磚墻，而后拆除井外的組合鋼封門。拆除封門后，在確保人身安全的前提下，立即清除洞口外可能存在的金屬物件或較大的硬塊等障礙物，而后將機(jī)頭隨即切入土層中，避免前方土體松動(dòng)坍落。3.5.2頂進(jìn)1、掘進(jìn)系統(tǒng)起動(dòng)前要確保液壓泵組中的液壓油充分

11、；液壓油軟管和泥漿管路的每一接頭可靠，接口對號(hào)；操縱臺(tái)上的所有控制開關(guān)處于空檔或停止位置；所有電纜和電氣配線都牢靠連接；供電電源符合規(guī)定值；電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)方向正確無誤。2、掘進(jìn)機(jī)的所有操作都是通過操縱臺(tái)上的開關(guān)來控制的，操縱人員按以下步驟進(jìn)行：啟動(dòng)之前所有按鈕開關(guān)和選擇開關(guān)都處于“斷開”或“停止”位置；合上電源開關(guān)指示燈亮，接通電視監(jiān)視；調(diào)整測斜儀的零位；啟動(dòng)基坑旁位路裝置的送泥泵和排泥泵；按撳液壓裝置的“啟動(dòng)”按鈕；把泥漿送入掘進(jìn)機(jī)后，調(diào)整泥漿壓力達(dá)到穩(wěn)值；啟動(dòng)刀盤起始頂進(jìn)時(shí)，通過電視屏上土壓表數(shù)值調(diào)整到設(shè)定壓力值范圍；確保掘進(jìn)機(jī)的平穩(wěn)工作狀態(tài)，當(dāng)?shù)侗P位移指示器指在“零位”左右時(shí)表明掘進(jìn)機(jī)處于

12、良好工作狀態(tài)；掘進(jìn)機(jī)在運(yùn)行過程中，操縱人員要經(jīng)常通過電視屏上的儀表顯示進(jìn)行調(diào)整，其主要操作內(nèi)容為：調(diào)整土壓力、挖掘刀盤位移、啟閉主切削刀刃通閥、泥漿流向變換、抽除掘進(jìn)機(jī)內(nèi)積水。3、主頂千斤頂?shù)捻斶M(jìn)操作：把“千斤頂選擇”轉(zhuǎn)換開關(guān)拔到“主千斤頂”的位置，綠色指示燈顯亮；按下行程予調(diào)計(jì)數(shù)器的“速度儀調(diào)零”按鈕；按下“千斤頂控制”的“頂出”開關(guān)，綠色指示燈亮，千斤頂啟動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕式調(diào)速閥，以調(diào)節(jié)千斤頂速度；當(dāng)主頂千斤頂頂伸到數(shù)字式計(jì)算器予調(diào)的行程值時(shí)，千斤頂即自動(dòng)停止，“頂出”開關(guān)動(dòng)力組在卸載狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；按下“千斤頂控制”的“回縮”開關(guān)，紅色指示燈亮；主頂千斤頂?shù)竭_(dá)回縮終點(diǎn)時(shí)，按下“關(guān)”的開關(guān)，使

13、主頂千斤頂停止；發(fā)生緊急情況時(shí)按下“緊急制動(dòng)”開關(guān)，此時(shí)各開關(guān)的運(yùn)轉(zhuǎn)電路和所有指示燈被全部切斷；運(yùn)轉(zhuǎn)重新開始需要一次按“緊急制動(dòng)”開關(guān)，此時(shí)“動(dòng)轉(zhuǎn)電源”指示燈亮。按下“千斤頂速度選擇”開關(guān)，使油泵繼續(xù)工作。4、停機(jī)操作：在掘進(jìn)操作完全結(jié)束后，按以一步驟進(jìn)行停機(jī)：停止主頂千斤頂頂進(jìn)；“切土口”開關(guān)撥到“閉合”位置；停止刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)；把“機(jī)內(nèi)旁通閥”撥到“閉合”位置；把“泥漿截止閥”撥到“閉合”位置；把“機(jī)內(nèi)液壓動(dòng)力機(jī)組”開關(guān)撥到停止位置；關(guān)閉“送泥閥”“排泥閥”開啟“旁通閥”三個(gè)指示燈發(fā)亮；按撳“送泥泵”的“停止”按鈕；把“泄放閥”開關(guān)撥到開啟位置；關(guān)閉“工作回路”開關(guān)，關(guān)閉電視監(jiān)視器及主電源。3.

14、5.3測量按照設(shè)定的管道中心線和工作坑位建立地面與地下測量控制系統(tǒng)，控制點(diǎn)設(shè)在不易擾動(dòng)、視線清楚、方便校核的地方，并加以保護(hù)；頂進(jìn)坑內(nèi)設(shè)置由地面水準(zhǔn)點(diǎn)引入的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，在交接班時(shí)進(jìn)行儀器高程的校對與調(diào)整，頂進(jìn)軸線由設(shè)計(jì)管道中心通過經(jīng)緯儀引入坑內(nèi)，然后對中觀測；測量儀器架設(shè)在坑的后部，每個(gè)頂程結(jié)束后必須全線復(fù)測、繪制管道頂進(jìn)軌跡圖并由施工質(zhì)監(jiān)人員檢查復(fù)核。3.5.4糾偏頂進(jìn)糾偏可采取調(diào)整糾偏千斤頂?shù)霓k法進(jìn)行編組操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮方法，反之亦然，如同時(shí)有高程和方向偏差，則先糾正偏差大的一面。發(fā)生較大偏差要分析發(fā)展趨勢，采用分次逐步糾正，勤調(diào)微糾。3.5.5壓漿壓注觸變泥漿填充管道

15、的外周空隙以減少地層損失控制地面沉降和減少頂進(jìn)阻力。頂管機(jī)頭尾端的壓漿要緊隨管道頂進(jìn)同步壓漿，并在砼管道的適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿損失量。1、試壓壓漿設(shè)備安裝完畢后，由專人進(jìn)行檢查，然后作壓水試驗(yàn)。2、壓漿數(shù)量和壓力一般壓漿量為管道外周環(huán)形空隙1.52.0倍，壓注壓力根據(jù)埋設(shè)深度和土的天然重度而定，為23rH。（r土的重度，H土的復(fù)土深度）在頂進(jìn)過程中要按地面變形的測試資料適當(dāng)調(diào)整壓漿量及壓力。3、漿液配制對頂管機(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。本頂管中觸變泥漿采用單液注漿，其施工現(xiàn)場配制的組成材料為

16、膨潤土、純堿、CNC、水。4、孔的布置每個(gè)注漿斷面設(shè)置4個(gè)壓漿孔以采用多點(diǎn)壓漿，相鄰注漿斷面的孔位平行布置。5、壓漿方法在每次頂進(jìn)中必須對頂管機(jī)頭后的第一個(gè)注漿斷面上壓注足量的泥漿，以使其形成完整的泥套，其它斷面則按依次順序作定壓定量的跟蹤補(bǔ)漿，在頂進(jìn)一百米范圍以后的補(bǔ)漿斷面上可每隔24天進(jìn)行補(bǔ)漿。6、置換泥漿頂進(jìn)結(jié)束后，對泥漿套的漿液進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換漿液一般有水泥砂漿并摻加適量的粉煤灰，以增加稠度，壓漿體凝結(jié)漿結(jié)束后所的設(shè)備必須認(rèn)真清洗。3.5.6進(jìn)坑頂管機(jī)頭進(jìn)坑時(shí)，接收坑內(nèi)預(yù)先安置枕墊和滾筒，當(dāng)頂管機(jī)前部將近接觸接收坑外邊時(shí)，拆除封門。當(dāng)管節(jié)頂入接收坑后要考慮留出的管節(jié)長度，以盡量避免敲拆管

17、，方便接口施工，露出的管段小于管長的三分之一。掘進(jìn)機(jī)脫離管子時(shí)必須采取措施，防止管節(jié)接頭橡圈的松動(dòng)。3.5.7管段連接連接時(shí)應(yīng)逆水流方向連接，連接前在基礎(chǔ)上對應(yīng)承插口的位置要挖一個(gè)凹槽，承插安裝后，用砂子填實(shí)。連接時(shí)再檢查一遍承口和插口，在承口上安裝上打壓嘴，在承口內(nèi)表面上均勻涂液體潤滑劑，然后把兩個(gè)“O”型膠圈分別套裝在插口上，并涂上液體潤滑劑。管道連接時(shí)采用合適的機(jī)械輔助設(shè)備，一般來說，對于大口徑管，其插口端的管子要吊離地面，以減少管子與土面的摩擦，減少安裝力。使用挖掘機(jī)作為頂進(jìn)設(shè)備，切記不要采用起臂的方法進(jìn)行安裝，而應(yīng)采用轉(zhuǎn)動(dòng)挖掘機(jī)頭的方法緩慢安裝。玻璃鋼夾砂管道管與管之間的接口型式，采

18、用的是承插式雙“O”型密封圈連接，其組裝方式類同與承插式的鑄鐵管安裝。3.5.8進(jìn)出洞施工措施從工作井中出洞開始頂進(jìn)是整個(gè)施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。為確保頂管機(jī)順利出洞，防止土體坍塌涌入工作井，出洞前先在磚封門前打設(shè)一排鋼板樁，鋼板樁入土深度達(dá)到工作井底板以下。當(dāng)頂管機(jī)出洞時(shí)，先把磚封門拆除，這時(shí)由于鋼封門擋住，土體不會(huì)涌入。等到頂管機(jī)推進(jìn)到距鋼封門50100mm時(shí)，洞口止水圈已能發(fā)揮作用了，然后再按出洞口一側(cè)向另一側(cè)依次拔除鋼板樁。為減少鋼板樁拔除過程中對頂管機(jī)正面土體的擾動(dòng)及可能出現(xiàn)的建筑間隙，鋼板樁全部拔除后應(yīng)立即頂進(jìn)，縮短停頓時(shí)間。在出洞施工初期，由于頂管機(jī)正面主動(dòng)土壓力遠(yuǎn)大于機(jī)頭及管

19、節(jié)的周邊摩阻力和與導(dǎo)軌間摩阻力的總和，因此極易產(chǎn)生管節(jié)后退，引起頂管機(jī)前方土體不規(guī)則坍塌，使頂管機(jī)再次推進(jìn)時(shí)方向失控和向上爬高。為此，采取在洞口兩側(cè)各安裝一只手拉葫蘆，當(dāng)主頂油缸回縮之前，先將最后一節(jié)管節(jié)拉住不讓其后退，同時(shí)在出洞之初就預(yù)設(shè)了一定的向下糾偏量，盡可能克服出洞時(shí)機(jī)頭拋高的情況。頂管機(jī)進(jìn)洞施工與出洞相比較為簡單，當(dāng)頂管機(jī)靠近洞門時(shí)，須控制好土壓力，在切口距封門2050cm時(shí)停止頂進(jìn)，并盡可能降低切口正面土壓力，確保拆除封門時(shí)的安全，拆除封門后將頂管機(jī)迅速、連續(xù)頂進(jìn)，直到進(jìn)洞洞口止水圈發(fā)揮作用為止，這就完成了進(jìn)洞進(jìn)程。3.6長距離頂進(jìn)施工措施1、頂進(jìn)軸線控制長距離頂管施工的核心問題是

20、對頂力的控制。計(jì)算管壁土壓的公式：Pv=·H·DPL=(H+D/2)D tg2(45°+/2)Pv-管道上豎向土壓力PL-管道上側(cè)向土壓力-土體容重H-覆土層厚度D-管道外徑上述公式是基于土柱的受力模型，適用于不穩(wěn)定土層或覆土層厚度小于卸力拱高度的情況下。從公式中可以清楚地看到單位長度上的頂進(jìn)阻力與管徑、覆土層厚度、土體容重、土層性質(zhì)有關(guān)。但是在實(shí)際頂管施工中糾偏對頂力的影響非常明顯，頂管機(jī)在頂進(jìn)過程中由于受力不均勻，導(dǎo)致偏離管道設(shè)計(jì)軸線，所以必須對機(jī)頭的前進(jìn)方向和旋轉(zhuǎn)進(jìn)行糾偏，使其沿設(shè)計(jì)方向平穩(wěn)前進(jìn)。糾偏在頂進(jìn)過程中是不可避免的，是自始至終伴隨著頂進(jìn)而進(jìn)行的。每

21、次糾偏時(shí)必須對頂管機(jī)施加力矩使之改變前進(jìn)方向，施加的力矩就相當(dāng)于附加了一個(gè)土壓力從而使阻力增大。這一附加阻力在規(guī)范中沒有反映，但它卻是一個(gè)不可忽視的因素。 糾偏阻力的估算方法：Pa=f/2··La-糾偏阻力f-管壁與土體間的摩擦系數(shù)-側(cè)壁土壓力L-頂管機(jī)長度可見當(dāng)頂管機(jī)的尺寸和土體的性質(zhì)確定后，附加阻力與糾偏角成正比，即糾偏角度越大，附加阻力也越大。所以在長距離頂管施工中需進(jìn)行全過程連續(xù)監(jiān)測，隨時(shí)掌握頂管機(jī)偏離設(shè)計(jì)軸線距離的數(shù)據(jù)，并結(jié)合前方機(jī)頭操作臺(tái)上數(shù)字式傾斜儀的讀數(shù)來判斷頂管機(jī)實(shí)際頂進(jìn)線路的變化趨勢，并及時(shí)采取措施加以控制，避免因機(jī)頭失控而被迫進(jìn)行大角度糾偏。實(shí)際施工中

22、加強(qiáng)了對軸線的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)有偏離的趨勢就及時(shí)采取糾偏措施，使得頂進(jìn)軸線的控制較為理想，這就為將頂力限制在設(shè)計(jì)值的范圍內(nèi)提供了有力的保證。2、注漿減摩注漿減摩是長距離頂管中非常重要的一項(xiàng)工藝，是關(guān)系到頂管成功與否的一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)。為確保減小管道外壁的摩阻力采取以下技術(shù)措施。（1）保證潤滑泥漿的穩(wěn)定性，根據(jù)土質(zhì)的變化適當(dāng)調(diào)整配方，以滿足不同的需要。 （2）合理布置注漿孔。在混凝土管節(jié)雄頭一側(cè)按120°設(shè)置三個(gè)孔，壓漿總管安裝于管節(jié)斷面右側(cè)，每隔6m接一三通閥門至管節(jié)注漿孔，在頂管機(jī)后的連續(xù)3節(jié)都設(shè)置注漿。（3）制定合理的壓漿工藝，嚴(yán)格按壓漿操作規(guī)程進(jìn)行。為使頂進(jìn)時(shí)形成的建筑間隙及時(shí)被泥漿所

23、填補(bǔ)形成泥漿套，必須堅(jiān)持"先壓后頂、隨壓隨頂、及時(shí)補(bǔ)漿"的原則，泵送出口處的壓力控制在11.25kg/cm2。（4）壓漿孔的位置設(shè)在管節(jié)雄頭一側(cè)靠近邊緣處，這樣在管節(jié)拼接后注漿孔就完全被前一節(jié)的鋼環(huán)所遮蓋，壓出的漿液先會(huì)在鋼套環(huán)與混凝土管節(jié)外壁之間形成漿套然后再被擠出。這樣泥漿套就較容易形成，減摩的效果也就比較明顯。3、中繼間利用中繼間進(jìn)行接力頂進(jìn)是中長距離頂管的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。中繼間的布置要適應(yīng)頂力及操作的要求，以提高頂進(jìn)速度。第一只中繼間應(yīng)放在比較前面，因?yàn)轫敼軝C(jī)的正面土壓力在推進(jìn)過程中會(huì)因土質(zhì)條件和施工情況等因素發(fā)生較大的變化，所以當(dāng)總推力達(dá)到設(shè)計(jì)推力的60%時(shí)就安

24、放第一只中繼間，以后當(dāng)達(dá)到計(jì)推力的80%時(shí)安放下一只中繼間，而當(dāng)主頂推力達(dá)到設(shè)計(jì)推力的90%時(shí)就必須啟用中繼間。3.7周圍環(huán)境保護(hù)的施工技術(shù)措施由于工程沿線將穿越水管、氣管等諸多地下管線，在頂進(jìn)過程中的地面沉降控制極為重要。 1、地面沉降處理在頂管頂進(jìn)過程中，由于頂管機(jī)周圍土體的擾動(dòng)和地層損失，造成地表沉降。從理論上講，頂管法施工引起隧道周圍地表沉降主要指施工沉降、主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降三者之和。由于次固結(jié)沉降量相對較小，一般認(rèn)為總沉降量等于施工沉降加上主固結(jié)沉降。施工沉降是指在施工過程中由于地層損失而引起的地表沉降。產(chǎn)生施工沉降的主要原因有：（1）在頂進(jìn)過程中，由于切口水壓過低、實(shí)際出土量大

25、于理論出土量，引起周圍土體不斷涌到頂管機(jī)正面，使土層出現(xiàn)應(yīng)力重分布；（2）頂進(jìn)時(shí)，同步注漿未能及時(shí)填補(bǔ)盾尾和管節(jié)之間形成的建筑空隙，致使周圍土層應(yīng)力釋放，填補(bǔ)了這段空隙；（3）在頂管糾偏時(shí)，引起一側(cè)土體擠壓，另一側(cè)土體附加應(yīng)力釋放，形成空隙。主固結(jié)沉降主要由于頂管頂進(jìn)過程中對土層產(chǎn)生擾動(dòng)，使隧道周圍土層產(chǎn)生超孔隙水應(yīng)力，而在這部分超孔隙水應(yīng)力消散后，引起土層壓密。主固結(jié)沉降與土層厚度有著密切的關(guān)系，土層越厚，主固結(jié)沉降占總沉降的比例就越大。2、地面沉降控制技術(shù)（1）合理使用仿形刀裝置本工程擬采用組合刀盤矩形頂管機(jī)，由于沿線有大量重要管線，對地面沉降要求較高。而圓形刀盤對正面土體的切削率僅為78

26、%，僅靠刀盤切削土體，勢必將對地面土體產(chǎn)生較大的擾動(dòng)。為此，矩形頂管機(jī)專門安裝了一套仿形刀裝置，對矩形頂管機(jī)的四個(gè)死角內(nèi)土體進(jìn)行仿形切削，以配合大刀盤充分切削正面土體。（2）嚴(yán)格控制頂進(jìn)技術(shù)參數(shù)頂進(jìn)速度不宜過快，一般控制在050mm/min左右，盡量做到均衡施工，避免在途中有較長時(shí)間的耽擱。嚴(yán)格控制頂管的出土量，防止超、欠挖。嚴(yán)格控制頂管頂進(jìn)的糾偏量，盡量減小對正面土體的擾動(dòng)。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。（3）盡量避免頂管"背土"由于矩形頂管頂部是一個(gè)3.8m寬的面，在頂進(jìn)時(shí)猶如一條慢速運(yùn)行的傳送帶，這就極易發(fā)生管節(jié)頂部&q

27、uot;背土"現(xiàn)象，造成已成管節(jié)段由于土體的不斷損失而出現(xiàn)持續(xù)的地面沉降。為消除此工程難點(diǎn)，一方面通過壓注觸變泥漿盡量避免"背土"現(xiàn)象發(fā)生，另一方面在頂進(jìn)過程中專門對出洞段管節(jié)上部進(jìn)行注漿，隨時(shí)填堵由于管節(jié)"背土"而出現(xiàn)的建筑空隙，保證管線安全。（4）信息化施工，調(diào)整各施工參數(shù)沉降監(jiān)測是指導(dǎo)工程施工的眼睛，了解各類管線動(dòng)態(tài)情況的科學(xué)依據(jù)，是判斷頂進(jìn)技術(shù)措施合理與否的標(biāo)準(zhǔn)。頂進(jìn)前，在頂進(jìn)軸線全線及幾個(gè)重要橫斷面上進(jìn)行布點(diǎn)，頂進(jìn)后實(shí)行24h連續(xù)監(jiān)測，及時(shí)把監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋到施工人員，以準(zhǔn)確、及時(shí)地了解各類管線的沉降情況，并在頂進(jìn)施工中及時(shí)根據(jù)反饋數(shù)據(jù)調(diào)

28、整各類施工參數(shù)。3、主頂進(jìn)主頂進(jìn)裝置包括頂進(jìn)油缸、頂進(jìn)機(jī)架、前后底座。油缸最大頂力：980×6=5880kN油缸行程：800mm頂進(jìn)速度：019mm/min頂進(jìn)機(jī)架：6.2m×0.7m×2.6m后靠由3根縱梁和8塊船形板組成，作業(yè)平臺(tái)長8.2m，寬3.5m，為可拆式鋼結(jié)構(gòu)，用于安裝頂管機(jī)頭和吊裝聯(lián)絡(luò)通道的鋼管節(jié)。4、頂進(jìn)設(shè)備的安裝頂進(jìn)基座、機(jī)頭、主頂進(jìn)裝置全部安裝在下行線區(qū)間隧道內(nèi)，用5t手拉葫蘆吊運(yùn)構(gòu)件，安裝順序如下：（1）確定頂進(jìn)的軸線坡度為，出洞口中心標(biāo)高，洞口中心標(biāo)高，測定水平偏斜；（2）搭建頂進(jìn)平臺(tái)；（3）安裝頂進(jìn)機(jī)架(包括6只油缸及頂進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng))；（4

29、）側(cè)向?qū)蜃?、頂進(jìn)座、矩形頂管機(jī)安裝、就位。（5）區(qū)間隧道抗變形鋼框架(離聯(lián)絡(luò)通道前后各4m分設(shè)兩榀八角形鋼框架，限制襯砌環(huán)變形)安裝。（6）測點(diǎn)(襯砌應(yīng)力、圓環(huán)變形、隧道外圍水壓力監(jiān)測)埋設(shè)。（7）安裝止水框架，使止水框架的導(dǎo)向與頂進(jìn)軸線的方向保持一致。3.8頂管施工管理由于頂管有較高的技術(shù)難度和許多不可預(yù)見的不利因素，因此加強(qiáng)施工管理是確保頂管獲得成功的重要環(huán)節(jié)。1、管節(jié)的吊裝、對接、就位時(shí)應(yīng)確保連接質(zhì)量，嚴(yán)禁使用不合格的管節(jié)。2、 頂進(jìn)施工中應(yīng)隨時(shí)觀察頂進(jìn)軸線和設(shè)計(jì)軸線的偏差，做到"勤測勤糾"，并隨著頂進(jìn)距離的增長做好管內(nèi)測站的測量，在工具管出洞后20米更應(yīng)注意軸線的精度。3、 土壓力的設(shè)定和排土量及頂進(jìn)速度的控制，是頂管成功的關(guān)鍵。土壓力的設(shè)定應(yīng)根據(jù)施工地質(zhì)狀況、地下水位高低、管道埋深等因素初步設(shè)定，并根據(jù)施工實(shí)際情況和地表沉降的實(shí)測結(jié)果隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。 4、采用膨潤土泥漿減摩時(shí)，對膨潤土的產(chǎn)地、質(zhì)量、泥漿配比要嚴(yán)格控制，泥漿的注入量、注漿壓力等技術(shù)參數(shù)，應(yīng)根據(jù)施工地質(zhì)狀況的不同做相應(yīng)變化。5、 頂進(jìn)時(shí)盡量做到全斷面出土，嚴(yán)禁在擠壓狀態(tài)下頂進(jìn)，防止管道周圍土體的反彈，破壞直線通道。6、做好頂進(jìn)速度、頂力、土壓力、軸線偏差和沉降量變化