DN1600人工頂管施工方案

DN1600人工頂管施工方案DN1600人工頂管施工方案DN1600人工頂管施工方案DN1600人工頂管施工方案編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:北京市東北熱電中心再生水供水工程東壩南二街再生水管線（機場二通道~東高路）頂管施工專項方案編制人：審核人：審批人：北京城建集團有限責任公司2014年6月20日 目錄一、工程概述 3加固處理 3二、頂管方法 4三、施工工藝流程 4四、地質(zhì)情況及工作井、接收井的設(shè)置 5（一）地質(zhì)情況 5（二）、頂管工作井及接收井的設(shè)置 5五、頂管工具管 5六、頂力計算及頂時設(shè)備的配置 5七、頂管工作平臺及棚架搭設(shè) 7八、設(shè)備的安裝 8（一）頂管設(shè)施安裝 83.基坑導(dǎo)軌安裝 9（二）、洞門處理 10（三）、出泥設(shè)備 10（四）、通風設(shè)備及送風 10九、頂進設(shè)備的試車運行 11十、頂管施工照明 11十一、觸變泥漿減阻 12（一）觸變泥漿的配制 12（二）應(yīng)用觸變泥漿設(shè)備包括：泥漿封閉設(shè)備、調(diào)漿設(shè)備和灌漿設(shè)備 13（三）注漿孔的設(shè)置 13（四）觸變泥漿的拌合程序 13（五）注漿工藝程序 14（六）觸變泥漿使用應(yīng)注意事項 14十二、建筑物附近監(jiān)測 141、測點布置 142、監(jiān)測方法及時間： 153、數(shù)據(jù)采集及處理方案 154、減少測量誤差的措施 15十三、管道頂進施工 15（一）下管就位 15（二）頂管挖土 16（三）穿墻 16（四）管道頂時 18（五）頂管施工測量 18（六）頂管糾偏校正 19（七）管道糾扭 19（八）對頂接頭 20（九）頂管接口 20十四、頂管工藝流程質(zhì)量控制 20（一）基本要求 20（二）頂管實測項目允許偏差 21（三）頂管排水 21十五、頂管施工管道內(nèi)的保護措施 21十七、頂管管道失穩(wěn)的分析和防治措施 22十八、頂管記錄與管理 23十九、流砂的簡易處理方法 24二十、安全用電 24一、工程概述總體概況為配合東北熱電中心工程建設(shè)，滿足其冷卻循環(huán)用水需求，新建再生水供水專用管線。本工程再生水供水水源為酒仙橋再生水廠，再生水用戶為北京市東北熱電中心。本工程采用壓力供水，設(shè)計供水規(guī)模萬m3/d，西起機場二通道東，向東與東高路相交。頂管工程概況本工程頂管段分為3段，均為人工頂管，人工頂管處砼管分為DN1600和DN2400兩種，套管內(nèi)穿再生水管為DN1020的螺紋鋼管，每節(jié)鋼管長6m。頂管段概況表：序號頂管段長度（m）頂管方法備注15#—7#DN1600人工頂管加固處理本工程頂管段為人工頂管，人工頂管處砼管分為DN1600和DN2400兩種，由于地質(zhì)勘察報告中顯示地面9米以上為雜填土，為防止開挖過程中土體塌落需沿管線對管體上方進行注漿加固，孔距1m梅花形布置，加固范圍管中心外擴（即管外壁外擴2m），加固寬度,施工工藝同豎井注漿加固方案，注漿量：***=3附圖：過河段處理措施1、本工程為北京市東北熱電中心再生水供水工程東壩南二街再生水管線（機場二通道—東高路）中水人工頂管段，管材為DN1600雙膠圈鋼承插口鋼筋混凝土排水管，本段設(shè)計為人工頂管，但頂管需下穿18米寬的河道，且管線在河道下方的覆土為米。施工中遇到的問題在頂管下穿河道時由于覆土為米，且河道內(nèi)有水，淤泥為米，頂管管頭頂?shù)胶拥老路綍r，管道上方的土體由于河道內(nèi)的水長時間浸泡開始出現(xiàn)塌方。施工措施由于管道上方覆土較淺，因此采用開槽方式，首先對管線兩側(cè)10米河道進行截流，然后在把截流段內(nèi)的水抽干，進行前邊鉤機開槽米，人工配合清槽，后面推頂米，重復(fù)施工的方法推進。管線施工完成后再對河道進行恢復(fù)。4、人工、材料、機械項目名稱工程量150鉤機6天土車7車次人工100工日5KW水泵5天附圖現(xiàn)況平面圖剖面圖二、頂管方法根據(jù)地質(zhì)資料揭露情況，本工程管線穿越之處均處于地下水位以下，根據(jù)圖紙設(shè)計情況，本工程沿線管段均為直線段頂管，在頂管過程中，應(yīng)控制頂管的走水方向，以及坐標控制，保證管道頂進之后，其坡度、坐標符合設(shè)計要求。為保證管道頂進、挖土作業(yè)順利進行，管內(nèi)及工作井不能有積水現(xiàn)象，在工作井設(shè)置集水井，用抽水機抽出至地面的沉淀池，經(jīng)沉淀后排至市政雨水井。頂管時，在防止塌方管頭加一個及可糾偏擠壓式工具管，并采用觸變泥漿三、施工工藝流程工作開始工作開始測量放線放樣復(fù)核基坑構(gòu)筑工作坑設(shè)備安裝澆筑檢查井進洞卸管、接口安裝推進挖土運土管出洞準備取工具管注漿材料準備注漿四、地質(zhì)情況及工作井、接收井的設(shè)置（一）地質(zhì)情況詳見地質(zhì)勘察報告（二）、頂管工作井及接收井的設(shè)置1、工作井的位置頂管工作井是頂管起始點，這里除安裝有頂進設(shè)置外，還設(shè)置有穿墻孔、后背以及各種預(yù)埋件。工作井根據(jù)設(shè)計尺寸已考慮管道下放、各種設(shè)備進出、人員上下、井內(nèi)操作等必要的空間以及排放棄土的位置等等。本工程頂管工作井的位置設(shè)計院已充分考慮，根據(jù)設(shè)計院所設(shè)計的工作井進行施工。2、后背及后座后背是將主油缸頂力傳遞到承重工作井墻。后背的結(jié)構(gòu)要根據(jù)計算而定，其構(gòu)造是整體的。本工程井設(shè)計考慮了頂管的頂力諸多因素。五、頂管工具管頂管專用鋼砼管前面的是工具管，在下鋼砼管前，需先頂進工具節(jié)，然后頂進鋼砼管。工具管主要是控制管線方向、坐標、高程。六、頂力計算及頂時設(shè)備的配置對于頂管頂力的計算，管徑、埋深、頂時長度、土質(zhì)是否采用減阻措施，挖土工藝等都對頂力具有一定的影響，頂管的總頂力主要分為兩個部分：下面阻力和四周的磨擦力，即總頂力F=F1+F2。本工程采用擠壓式工具管。F1—工具管的正面阻力（KN），由于該工程采用擠壓式工具管，故F1=πD2（l-e）×RD—工具管外徑（m）E—開口率e=S1/S2S1—工具管開口面積S2—工具管橫截面積R—擠壓阻力（KN/M2），取R=300~500KN/M2F2—管道磨擦阻力（KN），F(xiàn)2=f2·LL=管道總長度（m）F2—單位長度管道磨擦阻力（KN/M）。管道的摩阻力是指管壁與土之間的磨擦阻力，由于該工程采用觸變泥漿減阻措施，故f2=π·D·fD—管道外徑（m），頂管采用的管材一般其壁厚為其內(nèi)徑的1/10。F—管壁與土的平均阻力（KN/M2）（見下表）觸變泥漿中管壁與土地的平均磨擦力（f）土的類別軟粘土粉粘土粉細土平均磨擦阻力（KN/M2）砼管~~~鋼管~~~本工程采用雙膠圈鋼承插口鋼筋砼管，其頂力計算如下。故5#-7#最大頂力：F=F1+F2=（π/4）/[D2（l-e）R]+f2L=（π/4）/[D2（l-S1/S2）R]+πDfL=（4）/[（）*400]+**8*=序號頂管段長度（m）最大頂力（KN）備注15#—7#DN1600工具管外徑、管道外徑（m）S1—工具管開口面積（m2）S2—工具管橫截面積（m2）R—擠壓阻力，取R=300~500KN/M2D—管道外徑（m）f—管壁與土的平均阻力（KN/M2）（見下表L=管道長度（m）在選用頂管設(shè)備時,每坑采用2個200t的千斤頂作業(yè),上下各兩個,額定最大頂力為400t，最大頂力均不超過2個200t千斤頂?shù)捻斄Γ畲蠊ぷ黜斄?，這里暫以1712KN考慮。七、頂管工作平臺及棚架搭設(shè)（一）頂管工作平臺1、工作平臺搭設(shè)在工作井的頂面，主梁采用型鋼，上面鋪設(shè)150*150枋木，作為承重平臺，在平臺上口裝設(shè)有帶滾動輪和導(dǎo)軌的活動蓋板。2、承重主梁必須根據(jù)荷載計算選用，一般采用30號以上工字鋼，3、平臺口的長度和寬度各大于管節(jié)長度及管外壁0.8M，即平臺口的尺寸為：長度L>L1+寬度B>D1+式中：L1—管子長度（M）D1—管外徑（M）本工程估計每節(jié)管道長度為3M，故L>L1+=3+=3.8MB>D1+=+=4.16M，取B=4.2M。（二）、棚架本工程起吊設(shè)備采用門吊，具體詳見本章第四節(jié)頂管設(shè)備的選用中的吊裝設(shè)備，支搭于工作平臺上的門吊宜安裝在防雨棚下面，防雨棚采用鐵支架，上蓋鍍鋅波紋鐵皮，并安裝牢固。八、設(shè)備的安裝（一）頂管設(shè)施安裝1.后背安全系數(shù)的核算土體的被動泥水力：式中：p－土壤的總被動泥水力r—土壤容重（KN／m3）r=Ф—（土壤的內(nèi)摩擦角度）Ф=°c—土壤的粘聚力（KN／m2）c=27h—天然土壁后背墻高度 h=以上土質(zhì)參數(shù)是根據(jù)巖土勘察報告中的數(shù)據(jù)，按不同的土層厚度加權(quán)平均，計算得出。則：＝2282(kN/m)頂進時所需最大后背寬度：式中：B—后背受力寬度F—頂管中的最大頂推力，F(xiàn)=3516KNP—土體被動泥水力，P=2558kN/m經(jīng)計算，頂管過程中，需要后背寬度為1米，實際施工時考慮頂鎬架后背寬度設(shè)為5米，可以滿足施工需要。2.后背安裝基坑驗收合格后，安裝頂管設(shè)備，首先安裝后背。（1）機械頂管后背結(jié)構(gòu)為：錨噴墻+混凝土后背+后背鐵。（2）混凝土后背為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與錨噴墻澆筑成為一個整體，長度為5米，高度為5米，厚度米。Φ22鋼筋雙向雙層排列，混凝土強度C30。（3）在混凝土后背前垂直地面放置后背鐵，后背鐵與錨噴墻面之間的空隙以C10素混凝土澆灌填充。（4）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。（5）后背的安裝允許偏差為：垂直度：%H水平扭轉(zhuǎn)度：%L其中H為后背的高度，L為后背的寬度。（6）頂管完成后需對后背進行破除。3.基坑導(dǎo)軌安裝導(dǎo)軌安裝是頂管施工中一項重要的工作，安裝的準確與否直接影響管道的頂進質(zhì)量。1.導(dǎo)軌內(nèi)距的確定：其中：A—兩導(dǎo)軌內(nèi)距（mm）D—管內(nèi)徑（mm），D=1600mmd—管壁厚（mm），d=160mm則：導(dǎo)軌安裝內(nèi)距為1061毫米，這樣確定的導(dǎo)軌頂面與管道流水面高程相同。2.導(dǎo)軌安裝在基坑底部設(shè)置150×150毫米的方木，方木長度為2米，方木間距為400毫米，測量每根方木的高程，使其與頂進坡度相一致。將鋼質(zhì)導(dǎo)軌平鋪于方木之上，測量導(dǎo)軌的中線位置與高程偏差，其允許偏差為：導(dǎo)軌內(nèi)距：±2mm；中心線：3mm；頂面高程：0～10mm。兩導(dǎo)軌要平行、等高，或略高于該處管道設(shè)計高程，其縱坡與管道設(shè)計坡度一致。使用30#工字鋼穩(wěn)固導(dǎo)軌，工字鋼一端須牢牢抵在基坑側(cè)墻上，另一端與導(dǎo)軌焊接，每根導(dǎo)軌不小少三根工字鋼。安裝后導(dǎo)軌要牢固，不得在頂進施工中發(fā)生位移，且設(shè)專人每天進行檢查。（二）、洞門處理若土質(zhì)松散，為防止頂管入洞時土體滑塌，涌入基坑，可對洞門采用全斷面注漿加固。設(shè)置DN32、長度米的注漿導(dǎo)管，導(dǎo)管之間間隔米，加固范圍寬度5米、高度5米。向小導(dǎo)管內(nèi)注入水泥+水玻璃漿液，注漿壓力維持到。注漿24小時后，使用風鎬將洞門處的混凝土鑿除，洞口為圓形，直徑為1500毫米。洞門處使用Φ22鋼筋將鋼格柵內(nèi)、外連接焊牢后，再將其鋼格柵割斷。洞口處，人工向前挖土300～500毫米，將混凝土、鋼筋及其它雜物清除干凈。（三）、出泥設(shè)備本工程由于頂管的管段距離較長，出泥擬采用軌道礦車進行運輸，采用人工手推車運土。（四）、通風設(shè)備及送風對于長距離和超長距離頂管，操作人員在地下作業(yè)要不斷補充新鮮空氣，作業(yè)中產(chǎn)生的廢氣需要及時排除，管道通風是必要的。地下作業(yè)通風的最低標準是每人每小時30M3，即0.5M/min。管內(nèi)通風通常采用鼓風機，并配上鼓風管。鼓風管一般采用塑料布加工的軟皮管，距離增加后再設(shè)軸流風機接力通風。但它受季節(jié)性的影響。本工程擬采用一套專用通風設(shè)備，該設(shè)備采用壓縮空氣通風。九、頂進設(shè)備的試車運行1、設(shè)備試車運行及頂進時，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并應(yīng)隨時觀察頂鐵有無異常跡象。2、頂進開始時，應(yīng)緩慢進行，待各接觸部分密合后，再按正常頂進速度頂進。3、頂進中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，應(yīng)立即停止頂進。4、液壓油缸活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。十、頂管施工照明一、施工照明要求1、一般場所采用電壓220V的照明器材。對下列特殊場所及地下管道應(yīng)選用低壓36V安全電壓照明。（1）管內(nèi)照明燈具高度為2.2米（2）在潮濕和易觸及帶電體場的照明電源電壓都不得大于36V。（3）在特別潮濕的場導(dǎo)電良好的地面或金屬容器內(nèi)的工作照明，電源電壓不得大于12V。2、照明系統(tǒng)工有每一單相回路上，燈具數(shù)量不、超過25個，每個照明開關(guān)箱控制均為3KW功率，電流為15A。3、實用行燈應(yīng)符合下列要求：（1）電源電壓不得超過36V。（2）燈體與手柄穩(wěn)固，絕緣良好并耐熱潮濕，燈頭無開關(guān)。（3）燈泡外部有金屬保護網(wǎng)。（4）金屬網(wǎng)、反光罩、懸節(jié)掛鉤應(yīng)固定在燈具的絕緣部位上。4、照明變壓器必須使用比繞組型，嚴禁使用自藉變壓器。5、單相及二相線路中，零線截面與相線截面相同。6、三相四線制線路中，當照明器為白熾燈時，零線截面按相線載流量的50%選擇。當照明器為氣體放電進，零線截面與相線截面相等，若數(shù)條線路共用一條零線時，零線截面按最大負荷相的電流選擇。7、照明燈具的金屬外殼必須做接零保護，單向回路的照明，開關(guān)箱內(nèi)必須設(shè)置隔離開關(guān)及漏電保護器。十一、觸變泥漿減阻為了減少頂時阻力，增大頂進力度，并防止塌方，頂管時一般管壁與土壤的縫隙間注入一種具有潤滑作用的泥漿，形成泥漿套，減少管壁與土壤之間的磨擦阻力，這種泥漿就是觸變泥漿。觸變泥漿除起潤滑作用外，靜置一定時間泥漿固結(jié)，產(chǎn)生強度。泥漿在輸送和灌注過程中具有流動、可泵性，灌注主要從頂管前端進行，頂進一定距離后應(yīng)從后端及中間進行補漿。泥漿在高于水壓力的情況下向周圍滲透，同時在土體表面形成泥皮，泥皮的形成阻止泥漿向土中滲透，泥皮在泥漿壓力的作用下又平衡土壓力，不使土體坍塌。觸變泥漿套的形成依賴于工具管，工具管的外徑一般比管道外徑大2~5CM，隨著管道的頂進，工具管后面逐漸形成1~2.5CM厚的環(huán)狀空間。與此同時，工具管向管外壓注觸就泥漿，填充環(huán)狀空間，形成泥漿套。在長距離或超長距離頂管中，由于施工工期較長，泥漿的失水將會將會導(dǎo)致觸變泥漿失效，因此必須在管道沿程，工具管開始每隔一定距離設(shè)置補漿孔，及時補充新的觸變泥漿，本工程擬在中繼環(huán)附近均設(shè)置被漿孔。（一）觸變泥漿的配制觸變泥漿是由膨潤土、水和摻合劑按一定的比例混合而成，其中膨潤土是主要萬分，水占大部分，而摻合劑對觸變泥漿的影響極大，含量雖小，也不容忽視。膨潤土運到現(xiàn)場后要分批測得觸變泥漿的膠質(zhì)值，并按下表配制泥漿。觸變泥漿膠質(zhì)值觸變泥漿水碳酸鈉60~701005242~370~80100524~280~901006142~390~100100614~2泥漿要充分拌合并停滯12小時以上方可使用。為了在頂進完畢后使觸變泥漿固結(jié)增強，可摻入凝固劑（石灰膏），但為了在施工使用時保持流動性，還必須摻入緩凝劑（工業(yè)六糖）和塑化劑（松香酸鈉），本工程觸變泥漿總用量（詳見主要措施材料匯總表），其配比（重量比）按下表：膨潤王石膏工業(yè)六糖松香酸鈉（千重）水10042128附注：石灰膏的含水量為110%，實際石灰占膨潤土的比重為20%（二）應(yīng)用觸變泥漿設(shè)備包括：泥漿封閉設(shè)備、調(diào)漿設(shè)備和灌漿設(shè)備泥漿封閉設(shè)備包括前封閉管（產(chǎn)端刃腳工具管設(shè)封閉環(huán)）及后封閉圈，主要作用是防止泥漿從管端流出。前封閉管的外徑比所頂管子的外徑大40~80MM，即管外形成一個20~40MM厚的泥漿環(huán)。前封閉管前端應(yīng)有刃腳，頂進進切土前進，使管外土壤緊貼前封閉管的外壁，以防漏漿，或者前封閉前另行安排具有刃腳并有調(diào)向設(shè)備的頂進工具管，調(diào)漿設(shè)備包括拌合機及儲漿罐。灌漿設(shè)備包括泥漿泵、輸漿管、分漿罐及噴漿管等。注漿泵采用BW250/50型注漿泵，壓力為20~50 Kg/CM。排量為：150~250L/min，在注漿時壓力控制在~左右。（三）注漿孔的設(shè)置注泥孔一般設(shè)置在環(huán)形套筒的下面，套筒向后開口，環(huán)向連通。同一斷面上一般設(shè)置3個，頂面一個，兩側(cè)各一個，底部不設(shè)注漿孔，管道在泥漿中都成上浮狀態(tài)。因此在正常情況下，管道向洞穴的頂部靠近，管道底部的泥漿會自動向下流動，故管道底部不設(shè)壓漿孔。（四）觸變泥漿的拌合程序1、將定量的水放入攪拌罐內(nèi)，并取其中一部分水溶化堿；2、3、將溶化的堿水倒入攪拌罐內(nèi)（堿水必須在膨潤土攪拌均勻后放入），再攪拌均勻，入置12h后即可使用。4、觸變泥漿摻入凝固劑時的拌合程序：A、用規(guī)定比例的水分別將工業(yè)六糖及松香酸鈉溶化；B、將溶化的工業(yè)六糖放入石灰膏，拌合成均勻的石灰漿；C、再溶化的松香酸鈉放入石灰漿內(nèi)，拌合均勻；D、將上述拌合好的摻入劑，按規(guī)定比例倒入已拌合好并放置12h的觸變泥漿內(nèi)，攪拌均勻，即可使用。（五）注漿工藝程序頂管的注漿工藝程序是：先壓后頂，隨頂隨壓。如果先頂管，工具管向前移時泥漿套的容各擴大，產(chǎn)生抽吸作用，極容易造成洞穴的坍塌，特別是砂性土，砂土坍入泥漿套，使泥漿套殘缺不全，因此先停頂管。（六）觸變泥漿使用應(yīng)注意事項1、注漿孔的布置宜按管道直徑的大小確定，一般每個斷面可設(shè)置3~4個，并具備排氣功能。2、攪拌均勻的泥漿應(yīng)靜置一定時間后方可灌注。3、4、灌漿壓力可按不大于開始加壓，在灌漿過程中再按實際情況調(diào)整。5、灌漿時，按灌漿孔斷面位置的前后順序依次進行，并應(yīng)與管道和中繼環(huán)間的頂進同步。6、灌漿遇有機械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時，應(yīng)經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進。十二、建筑物附近監(jiān)測1、測點布置縱斷面觀測點沿頂管軸線每隔10m布置一個，橫斷面觀測點，每斷面為軸線左右33m3m3m3m3m3m3m3m2、監(jiān)測方法及時間：采用水準儀、經(jīng)緯儀進行靜態(tài)連續(xù)路面位移及沉降觀測。觀測時間為：①.頂進前測定樁頂原始標高；②.頂進到達時測定地面隆陷情況；③.機頭通過后的沉降值；④.1—3日后的沉降值及沉降速率；=5\*GB2⑸.7—10日后的沉降值；=6\*GB2⑹.在有特殊要求時還須測最終沉降值；3、數(shù)據(jù)采集及處理方案數(shù)據(jù)采集采用人工記錄方式，并需多人觀測記錄。數(shù)據(jù)用軟件處理，做到數(shù)據(jù)清晰、分析合理、及時準確。4、減少測量誤差的措施①、對測量儀器進行定時檢查。②、觀測時須多人進行觀測，確保觀測值準確。③、采用模型改正法減小誤差。④、連續(xù)長時段進行觀測。十三、管道頂進施工（一）下管就位1、檢查管子：下管前應(yīng)對管子外觀進行檢查，管子應(yīng)無破損及縱向裂縫，端面要平直，管壁無井陷或鼓包，管壁應(yīng)光潔。檢查合格的管子方可用起重設(shè)備+吊到工作井的導(dǎo)軌上就位。2、檢查起重設(shè)備：本工程使用門吊，施工時應(yīng)經(jīng)檢查、試吊，確認安全可靠方可下管，下管時工作井內(nèi)嚴禁站人。當距導(dǎo)軌小于50CM時，操作人員方可進前工作。3、管子就位：第一節(jié)管子下到導(dǎo)軌上，測量管子中心及前端和后端的管底高程，確認安裝合格后方中頂進。第一節(jié)管為工具管，頂進方向與高程的準確，是保證整段頂管質(zhì)量的關(guān)鍵。（二）頂管挖土管前挖土是控制管節(jié)頂時方向和高程，減少偏差的重要作業(yè)，是保證頂管質(zhì)量及管上構(gòu)筑物安全的關(guān)鍵，因此管前挖土有如下要求：1、管前挖土的長度：在一般頂管地段，土質(zhì)良好，可超越前端30~50CM；上面有一般構(gòu)筑物地段，不昨超越端以外1.5CM，隨挖隨頂，在構(gòu)筑物下方外附近，不得超過1.5CM。2、管子周圍的超挖：在不允許土下沉的頂管地段（如上面有重要構(gòu)筑物或其它管道），管子周圍一律不得超挖。在一般頂管地段，上面允許超挖1.5CM，但在下面135°范圍內(nèi)不得超挖，一定要保持管壁與土基表面吻合。（三）穿墻從打開穿墻管悶板，將工具管頂出井外，到安裝好穿墻止水，這一過程中叫穿墻。穿墻是頂管中一道重要工序，因為穿墻后工具管方向的準確與否將會給以后管道的方向控制和井內(nèi)管道的拼裝工作帶來影響。穿墻時，首先要防止并外泥水大量涌入井內(nèi)，嚴防塌方、流砂和流泥，其次要使管道不偏離軸線，頂進方向正確。穿墻塌方時有發(fā)生，特別是深工作井處，水柱壓力高，。更容易發(fā)生。為了避免地下水和泥砂大量涌入工作井造成塌方，擬采取下列措施：1、穿墻孔應(yīng)晝置于粘性土內(nèi)，并要求該土層有一定的強度，土體基本穩(wěn)定，2、在流塑狀態(tài)的淤泥中穿墻林防止管道回彈。因為穿墻時，工具管下面阻力較大，管壁四周的摩阻力很小。流塑狀態(tài)的淤泥，可以促使工具管回彈，嚴懲時主油缸回縮，管道同時回縮，以致造成正面大量塌方，無法正常施工。3、在砂性土中穿墻，則需要對穿墻管外地基局部加固或降低地下水位。地基加固方法有深層攪拌，旋噴加固等。采用深層攪拌機和旋噴加固土體時，在井壁附近必然存在盲區(qū)，自穿墻壁管管口開始應(yīng)等于或大于工具管的長度，但不小于3M，如采用降水固結(jié)土體，應(yīng)降至管底。4、穿墻管內(nèi)應(yīng)充填填充物，起臨時止不和擋土的作用于。穿墻時防止塌方是保證管道按設(shè)計軸線面進首要條件，為了使管1、工具管要嚴格調(diào)零。工具管外形在軸線上要調(diào)正成一條直線時，此時儀表反映的角度應(yīng)該零。調(diào)零后應(yīng)將油缸鎖住，不再讓工具管糾偏角變動。2、要防止工具管穿墻時下跌，管道下偏。工具管下跌的原因，并非因為工具管太重，工具管比同體積的土相比要輕，入土垢管底的地基應(yīng)力只會減少，所以不會因工具管的自重而下沉。但在穿墻的初期，因入土較小，工具管的自重僅由兩點的支承，其中一點是導(dǎo)軌，另一點則是入土較汪的土體，為時作用于土體支撐面上的應(yīng)力很可能超過允許承載力，使工具管下跌。為了防止工具管下跌，穿墻管下部要有支托，不使工具管下沉，并要加強管段與工具管，以及管段與管段之間的聯(lián)結(jié)。3、穿墻階段可利用主油缸糾偏，工具管尚未入土，或者工具管雖已入土，但后續(xù)管入土還少，此時工具管無法糾編，糾了偏甚至效果適得其反。這時為了糾正管道的走向，可變化主油缸的合力叫心，停止向某一油缸送油。如果合力中心左移，管道向右糾偏，合力中心右移，管道向左糾偏。4、工具管穿墻時宜帶上一個向上的初始角（約+5°）以彌補管道下跌。5、在淺層或者無地下水的土層中穿墻比較簡單，但對于本工程管道埋置較深，水壓力可能較大的土層中穿墻，技術(shù)措施要周全，準備工作要充分，特別是悶板開啟要快，工具管推進要迅速，不使穿墻管內(nèi)的土體暴時間過長。暴露時間越長，危險性越大。因為悶板開啟后，穿墻管內(nèi)的土體失去側(cè)向壓力，土體隨時間而變位，變位到一定程度后就要塌方，工具管必須搶在這一漸變的間息穿墻頂進，待工具管接觸土體，土體恢復(fù)了側(cè)向壓力，又會趨于穩(wěn)定，而且工具管對土體的擠壓，使穿墻管與工具和這之間的環(huán)狀被擠實，阻止井外的泥水向井內(nèi)滲透。1、本利用主油缸將工具管頂住悶板，拆除悶板四周的螺體，這時悶板上的土壓力全部作用在工具管上。2、主油缸少量縮回，同時迅速吊起悶板，一旦悶板吊了，工具管迅速頂進，同時出泥。3、當工具管的尾部接近穿墻管而泥漿未進洞時，應(yīng)停止頂進，裝第一擋環(huán)，接著繞盤極，再裝上第二個擋環(huán)和軋?zhí)m，最后焊軋馬。然后借助管道頂進的力量，通過軋馬將盤留下一定的壓縮余量，以供盤根磨損后再次壓緊，達到止水止泥。采用盤根止水的穿墻管，能隨較大的水壓力，磨損后修理比較方便并且可以作為永久止水。同時，這種穿墻止水有一定的阻力，每延長米可達50KN左右，要損失一部頂力，利用這一阻力在淤泥中穿墻可防止管道回彈。（四）管道頂時1、頂進開始時，應(yīng)緩慢進行，待各接觸部分密合后，再按正常頂進速度頂進。2、頂進中若發(fā)現(xiàn)油路子壓力增高，應(yīng)停止頂進，檢查原因并經(jīng)過處理后方可繼續(xù)頂進，回鎬時，油路壓力不得過大，速度不得過快。3、挖出的土方要及時外運，及時頂進，使頂力限制在較小的范圍內(nèi)。（五）頂管施工測量測量工作在頂管過程中是非常重要的，測量準確與否直接關(guān)系到頂管的質(zhì)量，從工作井的定位到頂進過程中的測量工作均安排二名專職測量人員日夜監(jiān)測，并通過測量成果來指導(dǎo)工人的施工，在測量工作時，做好以下幾點：1、施工前先準確測放在各井位，并將控制高程引測至施工現(xiàn)場各管段的施工范圍內(nèi)，建立施工測量體系，并請有關(guān)部門進行復(fù)核。2、工作井及綜合井的定位準確，井底標高應(yīng)符合設(shè)計要求。3、頂管過程中應(yīng)勤測量，每50CM測量一次標高及軸線。4、在頂?shù)谝还?jié)（工具管）時，以及在校正偏差時，測量間隔不應(yīng)超過30CM，保證管道入土位置正確。管道進入土層后的正常頂進，測量間隔不宜超過1M。5、中吣測量：頂進長度在60CM范圍內(nèi)，呆采用垂球拉線的方法進行測量，要求兩垂球的間距盡可能拉大，用水平尺測量頭一節(jié)管前端的中心偏差。一次頂進超過60CM，應(yīng)采用經(jīng)緯儀或激光導(dǎo)向儀測量，即用激光束進行定位。6、高程測量：用水準儀及特制高程尺，根據(jù)工作井內(nèi)設(shè)置的水準點標高（設(shè)兩個），測第一節(jié)管制走向趨勢。測量后應(yīng)與工作井內(nèi)另一水準點閉合。7、激光測量：用激光經(jīng)緯儀（激光束導(dǎo)向）安裝在工作井內(nèi)，并按照管線設(shè)計的坡度和方向調(diào)整好，同時在管內(nèi)裝上標示牌（接受靶），當頂進的管道與設(shè)計位置一致時，激光點即可射到標示中心，說明頂進質(zhì)量無偏差，否則應(yīng)根據(jù)偏差量進行較正。8、全段頂完后，應(yīng)在每個管節(jié)接口處測量其中心位置和高程，有錯口時，應(yīng)測出錯口的高差。9、測量記錄要完整、清晰。（六）頂管糾偏校正糾偏是指工具管偏離設(shè)計軸線后，利用工具管制糾偏機構(gòu)或其它措施改變管端的方向，減少軸線偏差的方法。當測量結(jié)果超出允許范圍外，就要進行糾偏，頂管糾偏是逐步進行的，形成誤差后不可立即將已頂好的管子校正到位，應(yīng)緩慢慢進行，使管子復(fù)位，不能猛、糾硬調(diào)，以防產(chǎn)生相反的結(jié)果。糾偏采用人工與工具管聯(lián)合應(yīng)用的方法進行。由于第一節(jié)管要承受工具管糾偏較大的不均勻反復(fù)應(yīng)力，故第一段管質(zhì)量一定要好，同時為保證糾偏較大的靈敏度，第一段管長度不宜過長。當偏差較小，在1~2CM時，采用超挖糾偏法，即在管子偏向的反側(cè)適當超挖，而在偏向不超挖甚至留坎，形成阻力，使管在頂進中向阻力小的超挖側(cè)偏向，逐漸回到設(shè)計位置。當偏差較大時，采用工具管活動頭來糾偏，糾偏時應(yīng)做到以下幾點：1、糾偏應(yīng)在頂進過程中糾偏，邊頂進邊糾偏；2、糾偏應(yīng)用小角度來逐漸進行，不能急拐或突升突降；3、用工具管糾偏應(yīng)注意工具管的復(fù)位；4、每糾偏均要仔細記錄過程糾偏值。（七）管道糾扭頂管施工常常碰到管道扭轉(zhuǎn)，這對于工具管有影響，主要影響出泥，特別是長距離頂管，如果不能控制臺管道扭轉(zhuǎn)，任其發(fā)展，必將帶嚴重后果，甚至無法施工。管道扭轉(zhuǎn)的原因有如下幾種：1、工具管糾偏造成管道旋轉(zhuǎn)。2、后座或后背不穩(wěn)或主油缸與管軸不平行，使主尚未缸在工作時方向變化，因而對管道形成一個扭矩，促使管道扭轉(zhuǎn)。3、全斷面內(nèi)鉆削機具單方向旋轉(zhuǎn)，使管道反方向扭轉(zhuǎn)。4、管道內(nèi)施工設(shè)備布置不對稱，構(gòu)成一個固定方向的扭矩，使管道按某一方向扭轉(zhuǎn)。知道了上述管道扭轉(zhuǎn)的原因后，首先要預(yù)防扭轉(zhuǎn)，措施為：管內(nèi)設(shè)備布置重量要對稱，主油缸安裝要穩(wěn)固，并且要與管軸線平行，全斷面鉆進機經(jīng)經(jīng)常變換斷面，晝要采用小角度糾偏。其次要糾扭。除全斷面鉆研削機以外，其余工具管均可采用壓重的方法糾扭，即管道單邊壓重，使管道相反扭轉(zhuǎn)。（八）對頂接頭對頂接頭施工時，在頂至兩管端相距約1M時，可從端中心掏挖小洞，使兩端通視，以使較對兩管中心線及高程，調(diào)整偏差量，使兩管準確對口。（九）頂管接口本工程管道接口采用雙膠圈標準接頭插連接，具體連接要求按廠家提供的做法施工。其接口宜采用F型接口是在前一段埋入一半鋼套環(huán)，為了防止鋼套環(huán)后管段的插入部分（結(jié)合段）產(chǎn)生滲漏，在該處設(shè)一個橡膠止水密封圈。該密封圈采用楔形或齒形密封形式。內(nèi)側(cè)采用O型密封圈。楔形或齒形密封圈不是普通橡膠，而是采用了遇水膨脹橡膠，該橡膠在吸收水分以后體積膨脹1~3倍。十四、頂管工藝流程質(zhì)量控制（一）基本要求1、接口必須密實、不順、不脫落。2、橡膠圈安放正確，內(nèi)漲圈中心應(yīng)對下管縫，填料密實。3、管內(nèi)不得有泥土、石子、砂漿、磚塊和木塊等雜物。4、頂管完畢，目測直順、無反坡、清潔、不積水、管節(jié)無裂縫，段間無滲漏。5、頂進不偏移，接口應(yīng)對正管縫，管節(jié)不錯口，填料密實、均勻，管底坡度不得有倒落水。6、頂管中如遇塌方或超挖空隙，應(yīng)進行處理。（二）頂管實測項目允許偏差頂進管道允許偏差(mm)項目允許偏差軸線位置50管道內(nèi)底高程D<1500+30-40D≥1500+40-50相鄰管間錯口鋼管道≤2鋼筋混凝土管道15%壁厚且不大于20對頂時兩端錯口50（三）頂管排水頂管施工，原則上從下游頂向止游，利用頂進管道的坡度，將水排至頂管工作井中，工作井中設(shè)置集水坑，用泥漿泵及時排入井內(nèi)的積水抽干排出井外。排入井內(nèi)的泥漿沉淀后方可排入市政排入管井。十五、頂管施工管道內(nèi)的保護措施（一）管道吊裝1、頂管管材質(zhì)量、鋼套環(huán)、橡膠圈必須符合設(shè)計要求及質(zhì)量標準，方可使用。2、管道直接存放在地下、地面應(yīng)平坦，嚴禁將管道存放在尖銳的物上，所有堆放的管道應(yīng)加木楔防止?jié)L動。3、管道用30t的吊車吊裝，將管吊入工作井內(nèi)。4、管道采用兩個支撐點起吊、保證管道在空中均衡，嚴禁用繩子貫穿其兩端裝卸管道，吊裝繩采用吊裝繩應(yīng)是柔韌的，較寬的皮帶或吊帶繩索。（二）管道內(nèi)壁保護本工程采用手掘式管施工方法，管內(nèi)采用人力車動土，由于人力車輪在管道內(nèi)壁來回運土，管向會產(chǎn)生泥砂，可能會破壞管材內(nèi)襯層，將會影響管材接口的二次密封施工，因此采取下列措施：2、施工道路底層采用聚苯泡抹擠塑板鋪設(shè)3、施工道路面層采用膠合板鋪設(shè)并連接牢固，確保施工道路平整、穩(wěn)定。十七、頂管管道失穩(wěn)的分析和防治措施（一）頂管管道失穩(wěn)是指工具管后續(xù)管道的軸線發(fā)生彎曲，并且彎曲率不斷拉加，甚至失去控制。發(fā)生頂管軸線失穩(wěn)的情況主要發(fā)生在長距離和超長距離頂管，只有采用中繼環(huán)的頂管才有可能發(fā)生，本工程各管段均不同程度上采用中繼環(huán)，故必須密切注意管道的失穩(wěn)問題。管道換穩(wěn)的后果是嚴重的，有可能造成工程停頓和失敗，因此應(yīng)引起足夠重視。管道失穩(wěn)的直接原因是側(cè)向力。頂管施工只有直線頂進才無側(cè)向分力，但無論怎樣精心施工，管道軸線不可能毫無偏關(guān)，有偏差就有側(cè)向力，側(cè)向力大到一定的程度，管軸線有可能開始換穩(wěn)。失穩(wěn)后，管軸線曲率增加。側(cè)向力增加又造成曲率增加，如此發(fā)展下去，將形成惡性循環(huán)，因此一定得采措施以防止?？偨Y(jié)以往的施工情況，管道失穩(wěn)主要有以下幾種情況：1、不穩(wěn)定的土體：在不穩(wěn)定土體中頂管，管軸線容易位移。2、土體承載力過低：頂管施工中的側(cè)向力要由土體反力業(yè)平衡，因此土體堅實，管軸線不容易發(fā)生位移，土體軟弱，管軸線容易發(fā)生位移。3、施工軸線偏差過大：頂管施工因偏差造成管軸線彎曲，偏差越大，曲率越大，側(cè)向力越大，管軸線失穩(wěn)，特別是管軸線向上彎曲，頂力的側(cè)向分力向上，管頂土層壓力不足。覆蓋層越薄，管軸線越容易失穩(wěn)。5、觸變泥漿注漿過量：在職軟粘土中，如果覆蓋層較落薄，在這種情況下頂管，如果觸變泥漿過量壓注，有可能使洞穴壙大，覆蓋層被上抬，洞穴向上擴大。洞穴擴大部分由觸變泥漿充填，管道上浮，結(jié)果使管軸線彎曲，側(cè)向力增加，使管道失穩(wěn)。（二）管道失穩(wěn)的措施：1、不在不穩(wěn)定的土體中頂管。2、對承載力過低的土體，要事先加固。3、管頂要有足夠厚的覆蓋層。4、要盡量減少軸線偏差。5、在控制壓漿量，特別是在軟土中。（三）地面沉降的控制頂管施工都力求不發(fā)生地面沉降，但不管采用哪一種施工設(shè)備，要完全避免沉降，無論在理論上還是在實踐上都是非常困難的。只能做力求減少沉降，使沉降維持在最小范圍內(nèi)。地面沉降主要有以下原因：1、掘進工作面的塌方是造成地面較大沉降的主要原因。2、地層損失造成沉降。3、糾偏造成沉降。4、觸變泥漿造成沉降。5、覆蓋層薄造成沉降。防止沉降的措施：1、根據(jù)土質(zhì)合理選擇工具管。2、加強管理，嚴格遵守操作規(guī)程。3、盡量避免大角度糾偏。4、覆蓋不能太薄。本工程管道覆土深度較深，有利于防止地面的沉降。5、觸變泥漿套不宜太厚，如有必要，頂管后期應(yīng)用遲凝泥漿轉(zhuǎn)換觸變泥漿。十八、頂管記錄與管理1、在一個施工段的管子頂進過程中，管道一直處于動態(tài)，對于加強頂進施工中的動態(tài)管理，是提高頂進質(zhì)量的首要保證。頂進工作記錄則是反映管道在頂進過程中動態(tài)過程中動態(tài)情況的依據(jù)，所以在頂管施工過程中，應(yīng)注意做好施工記錄。2、記錄內(nèi)容包括：交接班記錄、頂進動態(tài)記錄、設(shè)備情況等。3、頂進記錄與交接班：填寫頂進施工記錄必須真實、清晰、完整。交接班時，當班的負責人必須向接班負責人交清記錄，并說明在頂進過程所出現(xiàn)的問題及處理情況（包括工作井的情況、設(shè)備情況和頂進質(zhì)量及安全情況等）。4、及時處理問題：對于影響頂質(zhì)量及安全的問題，必須及時處理，減少停帶，不得不停下來研究解決的問題，要盡快制定出對策，抓緊處理，及早恢復(fù)頂進。5、分階段進行檢驗：整個施工過程的頂進應(yīng)分階段進行檢查，不可等到全段頂完再全面檢驗。日常的頂進原始記錄，如交接班記錄，只反映了當班的情況，但頂進的管道在動態(tài)的過程中的變化情況則應(yīng)掌握，每頂進10~20M，宜全面檢驗一次施工質(zhì)量及安全，存在問題應(yīng)在繼續(xù)頂進中等到解決。6、提高施工素質(zhì)：加強在頂管施工中的動態(tài)管理，提高施工及操作人員的素質(zhì)是保證頂進施工質(zhì)量及安全的關(guān)鍵。頂進施工必須認真制定并貫徹執(zhí)行施工方案及有關(guān)規(guī)定，把握頂進動態(tài)中的情況，提高頂進后的施工質(zhì)量，保證施工過程的安全。十九、流砂的簡易處理方法工作井、基坑在施工過程中若出現(xiàn)流砂、流泥等現(xiàn)象，應(yīng)采用有效的截水、降水措施，必要時提請補充、變更設(shè)計，確保施工人員、周邊建筑物、已有地下管線的安全。本工程采用的處理流砂方法是綜合了換土墊層法和排水固結(jié)法兩種施工方法的優(yōu)點。在開工之前先