重慶市沙坪壩區(qū)三所一隊(duì)一科兩基地污水管網(wǎng)工程(II標(biāo)段)頂管施工方案

1、重慶市沙坪壩區(qū)三所一隊(duì)一科兩基地污水管網(wǎng)工程（II標(biāo)段）頂管專(zhuān)項(xiàng)方案編制單位：重慶市武隆縣第二建筑有限責(zé)任公司編 制 人： 審 核 人：編制日期：目 錄一、編制依據(jù)- 1 -二、工程概況- 1 -三、管道施工- 2 -3.1、管線設(shè)計(jì)- 2 -3.2、頂管方案的選擇- 2 -3.3、頂管計(jì)算- 4 -3.4、頂管設(shè)備安裝- 5 -3.5、工具管- 9 -3.6、頂管測(cè)量控制183.7、頂管常見(jiàn)問(wèn)題213.8、頂管施工對(duì)地面構(gòu)筑物的影響及防護(hù)措施26四、人員、機(jī)械和材料計(jì)劃284.1、項(xiàng)目經(jīng)理部人員284.2、頂管施工人員284.3、主要設(shè)備計(jì)劃294.4、主要材料計(jì)劃31五、頂鐵、分壓環(huán)、機(jī)頭

2、構(gòu)造圖32頂管專(zhuān)項(xiàng)方案一、編制依據(jù)1.1、中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院2013年3月重慶市沙坪壩區(qū)三所一隊(duì)一科兩基地污水管網(wǎng)工程施工設(shè)計(jì)圖。1.2、與市政管道施工相關(guān)法律法規(guī)。1.3、與市政管道施工相關(guān)檢驗(yàn)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。1.4、本工程施工組織設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境及有關(guān)施工條件。二、工程概況2.1、地質(zhì)概況地層結(jié)構(gòu)主要上部填土厚度約2.16,5m，中部為第四系粉質(zhì)粘土厚約1.3m，下伏基巖圍巖等級(jí)為強(qiáng)風(fēng)化泥巖、局部砂巖為V級(jí)，填土為VI級(jí)；各段頂管埋深分別為W-86（5.94m）、W-87（6.92m）、W-88（6.59m）、W-89（6.49m）及W-91（5.34m）；結(jié)合地勘資料顯示，管道頂

3、進(jìn)，主要穿越下伏強(qiáng)風(fēng)化巖體內(nèi)，局部穿越填土層，整體地質(zhì)條件較差。2.2、結(jié)構(gòu)概況本工程采用頂管施工的污水管段，主要由沿碚青路西側(cè)設(shè)計(jì)W-86號(hào)接收井至W-87號(hào)雙向頂管工作井至W-88號(hào)雙向接收井段，W-88號(hào)雙向接收井至W-89號(hào)雙向頂管工作井穿越碚青路和W-89號(hào)雙向頂管工作井沿青東路W-90號(hào)中間鋼砼檢查井及W-91號(hào)接收井共同組成，總長(zhǎng)364 m，共計(jì)兩座頂管工作井，兩座單向接收井，一座雙向接收井，一座鋼筋混凝土檢查井。其中本次青東路頂管線一段為起點(diǎn)W-87，終點(diǎn)為W-86長(zhǎng)度90m，二段起點(diǎn)W-87，終點(diǎn)為W-88長(zhǎng)度74.02m；跨越碚青路由起點(diǎn)W-89，終點(diǎn)為W-88長(zhǎng)度60m；

4、沿青東路段由起點(diǎn)W-89，終點(diǎn)為W-91長(zhǎng)度140m，中間加設(shè)W-90號(hào)檢查井。三、管道施工3.1、管線設(shè)計(jì)由于本工程的地下管線有沿碚青路縱向供水、弱電及燃?xì)夤艿篮脱厍鄸|路電力、給水、弱電、燃?xì)饧耙呀ㄅ盼酃芫€。管線根據(jù)具體位置、走向、坡度、埋深等以設(shè)計(jì)圖紙作為依據(jù)，結(jié)合探溝、探坑等物探資料和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)管線的平面位置進(jìn)行合理化調(diào)整。調(diào)整后的管線圖經(jīng)報(bào)請(qǐng)業(yè)主、監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位審查批準(zhǔn)后實(shí)施。該段頂管作業(yè)計(jì)劃采用的管道為DN900mm,壁厚=90mm,單根管段長(zhǎng)度L-2m，管節(jié)端口采用雙插口F型連接。3.2、頂管方案的選擇本工程共設(shè)置2座工作井（W-87號(hào)及W-89號(hào)雙向頂管工作井），采用2個(gè)工

5、作井同時(shí)單向頂進(jìn)的施工方案（W-87頂向W-86，W-89頂向W-88，該部分頂管施工完成后，調(diào)向從W-87頂向W-88及從W-89頂向W-91），頂管完成后進(jìn)行檢查井施作。頂管頂進(jìn)斷面多為強(qiáng)風(fēng)化原狀頁(yè)巖或泥巖，埋深5.3456.915m之間，土石結(jié)構(gòu)短時(shí)間內(nèi)較穩(wěn)定，擬采用敞開(kāi)、手掘式開(kāi)挖配合液壓千斤頂機(jī)械頂管。對(duì)機(jī)頭前巖石擬采用風(fēng)鎬破碎（局部采用水鉆），輔以人工鑿石的方法施工，然后人工裝土石到小車(chē)上，安裝運(yùn)渣軌道，用雙筒慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引至井內(nèi)，再用門(mén)吊吊出裝車(chē)外運(yùn)。具體施工頂進(jìn)順序如下圖3-1所示。W-86接收井W-87工作井W-88接收井W-91接收井W-89工作井11222W-90檢查井3

6、-1 頂管頂進(jìn)施工順序圖施工操作者須密切注意土層變化，取土速度與千斤頂?shù)捻斶M(jìn)速度相匹配，避免土體超挖太多，造成地面沉降太大。前方取土與后方頂進(jìn)密切配合，以保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定。頂管機(jī)內(nèi)設(shè)置糾偏油缸控制頂進(jìn)方向，前三節(jié)管設(shè)置千斤頂孔用于曲線開(kāi)縫用。前幾節(jié)管根據(jù)需要用拉桿連接起來(lái)。每段頂進(jìn)開(kāi)始后則頂進(jìn)施工做到連續(xù)工作，當(dāng)進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)維修而暫停頂管施工時(shí)，必須采取措施確保開(kāi)挖面的穩(wěn)定，停頂時(shí)要求機(jī)頭土體自然平衡。頂進(jìn)時(shí)管道內(nèi)采用低壓（36V）照明和管道風(fēng)機(jī)通風(fēng)，配備沼氣監(jiān)測(cè)儀對(duì)管道內(nèi)空氣進(jìn)行檢查，并保持管道內(nèi)的清潔。3.3、頂管計(jì)算推力的理論計(jì)算：（以900mm計(jì)算） F=F1十f2 其中F總推力 Fl

7、一機(jī)頭阻力 F2頂進(jìn)周邊阻力3.3.1、機(jī)頭正面阻力F1=D外/4P 式中：D管外徑0.99,取1.0mP控制土壓力P=K0H0式中：K0靜止土壓力系數(shù)，一般取0.55土的濕容重，取1.9t/m3H0地面至管中心距離（取大值），6.365m，按7m計(jì)算。P=0.551.97=7.31t/m2，按8t/m2計(jì)算。F1=3.14/418=6.28t3.3.2、頂管管道周邊阻力F2F2=D外Lf式中：L取W-87W-86段長(zhǎng)度為90mf管外表面平均（根據(jù)頂進(jìn)距離平均淤泥土）綜合摩阻力，取0.8t/m2。F2=3.141900.8=226.1tF=F1+F2=6.28+226.1=232.4t3.3.

8、3、頂管施工段均需采用中繼站L=（F-F1）/D外f =（357.48-6.28）/3.1410.8 =57.6m根據(jù)上示計(jì)算公式及施工經(jīng)驗(yàn)常數(shù)計(jì)算，結(jié)合實(shí)際情況，本案將第一個(gè)中繼站，一般布置在距工具管40m左右處。施工中，為合理分配和均勻分壓，主頂千斤頂及中繼間千斤頂，均采用4套頂進(jìn)千斤頂施加推力。每套主頂千斤頂額定頂推力選用200t，中繼間千斤頂額定頂推力選用75t。3.4、頂管設(shè)備安裝頂管設(shè)備主要由后靠背、油缸支架、主頂油缸、主頂泵站、導(dǎo)軌、穿墻止水法蘭、泥漿攪拌及壓注系統(tǒng)組成3.4.1、導(dǎo)軌安裝導(dǎo)軌用型鋼和P38鋼軌制作，鋼軌焊于型鋼上，型鋼用螺栓緊固于鋼橫梁上，便于裝拆。鋼橫梁置于工

9、作井底板上，并與底板上的預(yù)埋鐵板焊接，使整個(gè)導(dǎo)軌系統(tǒng)牢固。如下圖3-2所示。3-2 導(dǎo)軌及千斤頂支架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖導(dǎo)軌安裝至關(guān)重要，其安裝精度甚至決定管道頂進(jìn)質(zhì)量，故導(dǎo)軌安裝必須達(dá)到如下要求：a、 兩導(dǎo)軌順直、平行、等高，其縱坡與管道設(shè)計(jì)坡度一致。b、 導(dǎo)軌軸線偏差3mm；頂面高差0+3mm；兩軌間距2mm。3.4.2、油缸支架油缸支架是用來(lái)支撐并固定主頂油缸的構(gòu)件，用14槽鋼加工而成。3.4.3、千斤頂安裝主頂站選用4臺(tái)200t千斤頂，油缸行程0.5m，固定在型鋼制作的千斤頂支架上，支架焊在井底的橫梁上，千斤頂著力點(diǎn)在與水平直徑成45角頂管圓周上，且與管道中心的垂線對(duì)稱，如圖3-2所示。每個(gè)千

10、斤頂?shù)目v線坡度與管道設(shè)計(jì)坡度一致。3.4.4、主頂泵站主頂泵站是給主頂油缸供油以及主頂油缸回油的設(shè)備，該泵站安裝在工作井旁，可遠(yuǎn)程控制。3.4.5、后背墻安裝本工程工作井W-87，W-89均為雙向頂進(jìn)。施工時(shí)，從W-87工作井頂向W-86接收井，W-89工作井頂向W-88工作井時(shí)，按工作井設(shè)計(jì)圖示制安后背墻，外附著4cm鋼板，頂進(jìn)時(shí)，便于墻面整體受力。在W-87工作井頂向W-86接收井及W-89工作井頂向W-88接收井頂管完成后，調(diào)整方向，由W-87工作井頂向W-88 井，由W-89工作井頂向W-91終端接收井時(shí)，選用周轉(zhuǎn)使用的裝配式后靠背。后靠背用I20號(hào)工字鋼焊成一堵墻，為頂管的反力提供一

11、個(gè)垂直的受力面，正面焊一塊4cm厚鋼板，使各工字鋼受力更均勻。后靠背的孔隙中灌滿自密砼，形成一道由鋼板、工字鋼和砼組成的復(fù)合后靠背，承受千斤頂傳來(lái)的頂進(jìn)反力。后靠背安裝無(wú)誤后，在后靠背與井壁間澆筑砼，并在砼與井壁之間墊一層150mm厚的木板，調(diào)整砼與井壁之間的應(yīng)力分布，以使井壁受力均勻。3.4.6、穿墻止水穿墻止水法蘭式安裝在管節(jié)外壁與井壁之間的構(gòu)件，其主要作用是在頂進(jìn)過(guò)程中防止工作井外的泥、水沿管壁流入井內(nèi)。3.4.7、泥漿攪拌及壓注系統(tǒng)泥漿攪拌及壓注系統(tǒng)是將膨潤(rùn)土攪拌成泥漿并充分膨化后輸送到管壁與土體之間的設(shè)施的總稱，本工程地質(zhì)基本上為回填土及粉質(zhì)粘土，部分未強(qiáng)風(fēng)化泥巖或V級(jí)砂巖，巖體鑿除

12、開(kāi)挖后穩(wěn)定性較差。在泥巖或頁(yè)巖段直線頂管中采用一次注漿加固并潤(rùn)滑，漿體配合比采用水：泥漿：膨潤(rùn)土為（0.44:0.50：0.06。），該系統(tǒng)安放在主頂油缸旁邊和機(jī)頭后方位置，對(duì)土體與管道外壁進(jìn)行填充及潤(rùn)滑。注漿壓力在0.040.57MPa并根據(jù)管頂外部圍巖情況合理確定。局部穿越填土段，因回填土，孔隙率大，計(jì)劃在長(zhǎng)距離直線頂管中采用雙層注漿（第一層注體配合比為水：泥漿：膨潤(rùn)土：水泥為（0.41:0.46:0.06:0.07）；第二層注漿各項(xiàng)參數(shù)采用穿越巖體段注漿參數(shù)。3.4.8、中繼站中繼站的結(jié)構(gòu)主要由殼體、油缸、密封件等主要部件組成。油缸的供油是在中繼站附近安裝一臺(tái)中繼站油泵供給，每個(gè)中繼站由

13、專(zhuān)人管理，統(tǒng)一聽(tīng)從總站指揮。中繼站結(jié)構(gòu)參見(jiàn)下圖3-3所示：3-3 中繼站示意圖中繼站在安放時(shí)，第一只中繼站放在比較前面一些。因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)在推進(jìn)過(guò)程中推力的變化因土質(zhì)條件的變化而有較大的變化。所以，當(dāng)總推力達(dá)到中繼站總推力30%時(shí)，就安放第一只中繼站，以后每當(dāng)達(dá)到中繼站總推力的50%時(shí)，安放一只中繼站。而當(dāng)主頂油缸達(dá)到中繼站總推力的60%時(shí)，就必須啟用中繼站。3.4.9、頂管設(shè)備頂管設(shè)備主要由工具管、后背、油缸支架、主頂油缸、主頂泵站、千斤頂、導(dǎo)軌、穿墻止水、泥漿攪拌及壓注系統(tǒng)組成。3.5、工具管根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況擬采用手掘式頂管工具管，工具管是頂管的關(guān)鍵機(jī)具，其主要作用為：掘進(jìn)、防坍、出土、導(dǎo)向。

14、利用工具管可以在此控制出土量，以便進(jìn)行施工作業(yè)。手掘式頂管的操作要領(lǐng)如下圖3-4所示：3.5.1、頂管流程（詳見(jiàn)3-4頂管施工流程圖）測(cè)量控制網(wǎng)吊機(jī)進(jìn)場(chǎng)頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)導(dǎo)軌拼裝后座頂板安裝后座千斤頂安裝井內(nèi)其它設(shè)備安裝機(jī)頭調(diào)試拆除洞口磚墻后座頂進(jìn)工具頭進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)安裝出渣軌道穿墻止水安裝測(cè)量壓漿出渣供電砼管套接管段頂進(jìn)中繼千斤頂安裝接收井封墻拆除接收簡(jiǎn)易導(dǎo)軌鋪設(shè)竣工測(cè)量頂管準(zhǔn)備機(jī)械就位頂管掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)管節(jié)下井頂管掘進(jìn)機(jī)穿墻加入中繼間管道導(dǎo)入接收井吊出掘進(jìn)機(jī)管內(nèi)設(shè)備轉(zhuǎn)移軸線高程控制網(wǎng)拌漿出渣軌道配電間砼管驗(yàn)收中繼泵站安裝臨時(shí)止水清理接收井圖3-4 頂管施工流程圖3.5.2、工作井內(nèi)設(shè)備布置圖3-5 工作

15、井布置示意圖1、頂鐵；2、油缸架；3-油缸；4-環(huán)形頂鐵；5-后背；6-導(dǎo)軌；7-穿墻止水；8-管道；9-工具管主頂站與中繼站的頂力要留有充分的富余量，本工程主頂站千斤頂為800t，中繼站設(shè)計(jì)頂力為300t。第一套中繼站按主千斤頂總頂力的30%布置，其余中繼站按主千斤頂總頂力50%布置，用壓力表控制頂力值。DN900頂管機(jī)（機(jī)頭）主頂站油缸額定油壓：31.5MPa額定頂力：200t行程：500mm主頂站液壓泵站中繼站千斤頂額定油壓：48MPa行程：140500mm額定頂力：75t外型尺寸：170800mm中繼站油泵功率：22KW額定壓力：48MPa流量：24L、min膨潤(rùn)土注漿泵公路：12KW

16、額定壓力：20MPa3.5.3、頂管施工順序1）、頂管機(jī)下井井下設(shè)備安裝完后，將調(diào)試好的頂管機(jī)吊到工作井里，置于涂有潤(rùn)滑油的導(dǎo)軌上準(zhǔn)確定位。井下設(shè)備和頂管機(jī)安裝完畢后，啟動(dòng)油泵，伸縮千斤頂，檢查千斤頂與后背墻的吻合情況，查看分壓環(huán)、頂管機(jī)及出口器間的間隙等。然后進(jìn)行調(diào)試直至滿足頂進(jìn)要求。2）、頂管出洞頂管出洞是指頂管機(jī)和第一節(jié)罐子從工作井中穿過(guò)封門(mén)洞口進(jìn)入土中，開(kāi)始正常頂管前的過(guò)程，是頂管的關(guān)鍵工序。頂管出洞前必須采取措施防止地下水滲入井內(nèi)。為此在洞口內(nèi)壁安裝出口器（進(jìn)口器），出口器（進(jìn)口器）由內(nèi)徑約小于管外徑的橡膠密封圈（密封圈厚15，寬400）和內(nèi)徑約大于管節(jié)外徑的鋼法蘭組成。出口器由12

17、的鋼板和20槽鋼組成擋土板，固定在12的鋼環(huán)上，鋼環(huán)與井壁用12、長(zhǎng)360、200錨固鋼筋連接。結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。頂管機(jī)頭在井內(nèi)軌道就位，調(diào)試完畢做好出洞前的一切準(zhǔn)備工作后，便可用氣割割除洞口內(nèi)的鋼封門(mén)開(kāi)始頂進(jìn)，將機(jī)頭穿進(jìn)橡膠密封圈頂入土中，同時(shí)在機(jī)頭與洞口的縫隙中注滿膨潤(rùn)土泥漿，以潤(rùn)滑管道外壁，支護(hù)土體。為防止管線出現(xiàn)偏斜，采取以下幾點(diǎn)措施：、工具管要嚴(yán)格調(diào)零，將工具管調(diào)整成一條直線，此時(shí)儀表反映的角度控制為零，調(diào)零后將糾偏油缸鎖住。、防止工具管出洞后下跌，工具管下的井壁加上設(shè)支撐，同時(shí)將工具管與前幾節(jié)管之間連接，加強(qiáng)整體性。、注意測(cè)量與糾偏。工具管出洞后，發(fā)現(xiàn)下跌時(shí)立即采取主頂油缸進(jìn)行糾

18、偏。、工具管出洞前，可預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始角（不大于+5），以彌補(bǔ)工具管下跌，具體初始角度值根據(jù)工作井等探挖揭示工作巖層性質(zhì)合理確定。圖3-6 頂管出洞口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖頂管出洞對(duì)操作者要求也很高，這是因?yàn)槌龆磿r(shí)頂管機(jī)未被土體包裹，處于自由狀態(tài)，因此，操作哪怕出現(xiàn)少量頂力不均勻或土質(zhì)不均勻，都會(huì)使千斤頂?shù)男谐滩坏龋沧阋允箼C(jī)頭和第一節(jié)管子偏離設(shè)計(jì)軸線。此時(shí)的圖體難以對(duì)機(jī)頭產(chǎn)生較大反力（接觸面太小），難以對(duì)機(jī)頭起到導(dǎo)向約束作用，故此時(shí)產(chǎn)生的偏差很難糾正。因此，出洞頂進(jìn)時(shí)要十分小心，用激光經(jīng)緯儀隨時(shí)測(cè)量監(jiān)控，保證頂頭和第一節(jié)管子位置正確。采用上述洞口結(jié)構(gòu)和操作技巧，可避免出洞這一關(guān)鍵工序中可能出現(xiàn)的諸多問(wèn)題，

19、確保頂管正常出洞。頂管機(jī)下方兩側(cè)設(shè)有止退銷(xiāo)，防止頂管機(jī)被土壓力向后推回。3）、頂管進(jìn)洞頂管進(jìn)洞，是指一段管道頂完，頂管機(jī)通過(guò)封門(mén)洞口進(jìn)入接收井，并做好頂管機(jī)后一節(jié)管與進(jìn)洞口的密封連接的過(guò)程。頂管機(jī)進(jìn)洞前也對(duì)洞口外土體進(jìn)行防滲注漿，并留有足夠的固化時(shí)間。頂管機(jī)進(jìn)入加固土體并到達(dá)洞口外側(cè)時(shí)，割除鋼封門(mén)，將頂管機(jī)頂入接收井。頂管進(jìn)洞前須做好以下幾方面的工作：、檢查工具管的位置，在接收井鋼封門(mén)內(nèi)側(cè)畫(huà)出工具管的位置。、工具管接觸到鋼封門(mén)時(shí)停止頂進(jìn)，迅速進(jìn)入下道工序。、拆除鋼封門(mén)內(nèi)側(cè)的槽鋼，沿工具管的位置割除鋼封門(mén)。、及時(shí)將工具管頂入接收井內(nèi)預(yù)制安裝的平臺(tái)上。、將首節(jié)管頂入接收井，在接收井內(nèi)露出的長(zhǎng)度必須

20、符合設(shè)計(jì)要求。、按設(shè)計(jì)要求封堵首管與接收井之間的間隙。4）注漿減阻由于本工程地質(zhì)基本上為泥巖或頁(yè)巖，較密實(shí)，鑿除開(kāi)挖后段時(shí)間內(nèi)自穩(wěn)能力較強(qiáng)，在長(zhǎng)距離頂管采用注漿。注漿方法是：在機(jī)頭和各管節(jié)注膨潤(rùn)土泥漿，以充填管道外壁與巖體間的間隙，在管外形成泥漿套并起支撐潤(rùn)滑作用，降低頂進(jìn)摩阻力。實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離頂管，注漿還可降低地面沉降，增強(qiáng)對(duì)附近管線和房屋建筑物的保護(hù)。注漿孔合理分布，機(jī)頭及其后面每節(jié)都設(shè)有注漿孔，注漿管管節(jié)分布及注漿孔布置如下圖3-7所示。圖3-7 注漿管管節(jié)分布及注漿孔布置圖5）、中繼站的應(yīng)用本工程中，頂管距離較長(zhǎng)需要使用中繼站。主頂千斤頂和頂力富余量較大，故中繼站的選用及布置按工作井的控制

21、頂力計(jì)算。工作井控制頂力為800t，中繼站設(shè)計(jì)頂力300t。中繼站在管道頂進(jìn)中要反復(fù)伸縮，其結(jié)構(gòu)必須可靠、橡膠圈必須有抗磨損措施。因中繼站出問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致頂管全線失敗。我司將提交結(jié)構(gòu)合理，止水橡膠圈與鋼環(huán)間間隙和壓力可隨時(shí)調(diào)整的中繼站及中繼站前管、中繼站后管的設(shè)計(jì)圖紙供業(yè)主、監(jiān)理審批后使用，以確保中繼站的正常使用。根據(jù)中繼站頂力、管節(jié)允許承受的頂力、膨潤(rùn)土泥漿的潤(rùn)滑效果、頂管工程所必須的安全系數(shù)，本工程按照頂管技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì)中繼站的布置，本工程是從W-89工作井向W-91方向頂進(jìn)，共140m,中繼站設(shè)2個(gè)，具體分布于40m及88m，W-87工作井向W-86方向頂進(jìn)，共90m，中繼站設(shè)1個(gè)，具體分

22、布于40m，詳見(jiàn)下圖3-8所示。W-89號(hào)工作井W-91號(hào)接收井2號(hào)中繼間1號(hào)中繼間48m40m52mW-89號(hào)至W-91號(hào)中繼間設(shè)置位置W-87號(hào)工作井W-86號(hào)接收井1號(hào)中繼間40m50mW-87號(hào)至W-86號(hào)中繼間設(shè)置位置3-8 中繼間布置示意圖6）、管道出土場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸：土石采用軌道料斗車(chē)由頂管機(jī)頭處運(yùn)至工作井內(nèi)小料斗，再由吊機(jī)垂直運(yùn)輸至地面大料斗。場(chǎng)外運(yùn)輸：將大料斗料用門(mén)吊吊入自卸汽車(chē)，外運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)。3.6、頂管測(cè)量控制3.6.1、測(cè)量控制網(wǎng)及井下測(cè)量平臺(tái)的建立根據(jù)業(yè)主提供的測(cè)量控制點(diǎn)布置整個(gè)工程控制網(wǎng)，在井周?chē)荚O(shè)一個(gè)高精度的控制網(wǎng)，作為整個(gè)工程施工測(cè)量的控制系統(tǒng)。測(cè)量平臺(tái)置于井下

23、頂管軸線上，靠近后靠背處，通過(guò)控制網(wǎng)將頂管測(cè)量起始點(diǎn)測(cè)放其上，并在井中布設(shè)23個(gè)穩(wěn)固的后視點(diǎn)，以便相互校核。起始點(diǎn)對(duì)頂管測(cè)量精度至關(guān)重要，故井下測(cè)量平臺(tái)要單獨(dú)設(shè)置，不與管道、設(shè)備、后靠背接觸，不受頂管操作影響，以保持其穩(wěn)定性，并在使用過(guò)程中，每10天或每頂進(jìn)不超過(guò)20m校核復(fù)測(cè)一次，以確保測(cè)量控制的穩(wěn)定可靠。3.6.2、頂管軸線與標(biāo)高控制本工程頂管測(cè)量按1000m以內(nèi)的直線頂管測(cè)量方法，頂管方向與高程控制可直接用置于井下測(cè)量平臺(tái)起始點(diǎn)上的激光經(jīng)緯儀對(duì)頂管機(jī)上方的光靶即可。激光經(jīng)緯儀發(fā)射的激光束偏離靶中心的距離，即頂管的偏差值，但方向相反。為消除頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)而偏差值的顯示誤差，光靶設(shè)計(jì)為可調(diào)式，使

24、其始終在頂管機(jī)的垂直中心線上，如圖3-9所示說(shuō)明：旋轉(zhuǎn)指針懸掛在光靶盤(pán)上，始終指向垂直位置，松動(dòng)調(diào)節(jié)螺母，可使光靶盤(pán)沿滑槽滑動(dòng)，始終位于頂管機(jī)垂直中心線上。圖3-9 頂管機(jī)可調(diào)試光靶結(jié)構(gòu)示意圖隨著頂管進(jìn)尺的增加，激光發(fā)射距離的增長(zhǎng)，激光會(huì)發(fā)生散射，即打在光靶上的激光點(diǎn)會(huì)擴(kuò)大，影響目視精度。此時(shí)頂管軸線采用指導(dǎo)線法控制，標(biāo)高采用支水準(zhǔn)線路控制。3.6.3、頂管測(cè)量注意事項(xiàng)由于頂管的部分操作在工作井內(nèi)進(jìn)行，頂管過(guò)程中起始點(diǎn)和后視點(diǎn)發(fā)生位移是完全可能的，故每周均需對(duì)其進(jìn)行檢查校核，發(fā)現(xiàn)偏移需查明原因并及時(shí)修正。地面測(cè)量控制網(wǎng)上的部分點(diǎn)在頂管軸線上或工作井附近，可能因地面沉降等原因而移動(dòng)，故也需不定期

25、進(jìn)行檢查、校核。每段頂進(jìn)結(jié)束后，重新進(jìn)行一次管道的中線高程的測(cè)量，每個(gè)接口一點(diǎn)，錯(cuò)口處測(cè)兩點(diǎn)。3.6.4、頂管允許偏差頂進(jìn)長(zhǎng)度（m）管徑（mm）偏差（mm）鋼管鋼筋砼管上、下左、右上、下左、右4001500601003040505001500801304050503.7、頂管常見(jiàn)問(wèn)題3.7.1、頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)頂管機(jī)在頂進(jìn)過(guò)程中發(fā)生旋轉(zhuǎn)是常見(jiàn)的問(wèn)題，將直接影響管內(nèi)設(shè)備的使用，甚至使?jié){體外溢等。這對(duì)管道出泥、安裝等都有較大影響，因此須加強(qiáng)控制，避免扭轉(zhuǎn)角度過(guò)大。常采用的預(yù)防措施有：、糾偏時(shí)，注意糾偏油缸不要對(duì)管節(jié)形成扭轉(zhuǎn)。、穩(wěn)定主頂油缸后座。主頂油缸后座不穩(wěn)易導(dǎo)致主頂油缸在工作時(shí)方向發(fā)生變化，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)

26、角。、管道內(nèi)安裝的設(shè)備對(duì)稱布置。3.7.2糾偏糾偏時(shí)指工具管偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用工具管內(nèi)的糾偏系統(tǒng)（糾偏油缸）改變管端方向，減小管線偏差的過(guò)程。糾偏必須遵循以下規(guī)律：、糾偏在頂進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行，靜態(tài)的糾偏會(huì)對(duì)管線產(chǎn)生不利的影響。、鋼筋砼糾偏比較靈敏，糾偏角度不宜過(guò)大，避免造成較大的彎曲。、第一段管節(jié)質(zhì)量必須保證，因?yàn)榈谝欢喂芄?jié)在糾偏過(guò)程中多次承受應(yīng)力，易損壞管節(jié)。、第一段管節(jié)不宜過(guò)長(zhǎng)，管段過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響糾偏的靈敏度，一般不宜超過(guò)2.0m。、糾偏過(guò)程中，要在網(wǎng)格底上繪制工具管的測(cè)點(diǎn)軌跡，推算出其進(jìn)行軌跡，根據(jù)行進(jìn)軌跡及時(shí)調(diào)整糾偏角度，避免糾偏過(guò)大產(chǎn)生過(guò)度彎曲。、及時(shí)了解工具管穿越的土層，特別是不均勻土層

27、的土質(zhì)情況?？刂菩D(zhuǎn)的方法很多，本工程主要采取配重法，頂管機(jī)內(nèi)的設(shè)備布置注意了重量對(duì)稱分布，以防頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)，但頂進(jìn)中的機(jī)體旋轉(zhuǎn)仍常發(fā)生，處理方法是在頂頭內(nèi)擺放配重，若頂管機(jī)左旋，即在機(jī)內(nèi)右側(cè)擺放配重；若右旋，配重就擺左邊，效果良好。因頂管機(jī)內(nèi)設(shè)備已考慮了重量對(duì)稱分布，故所用配重的數(shù)量較小，配重選材一般根據(jù)實(shí)際情況選用，最好用鑄鋼錠。此外，中繼站千斤頂稍微傾斜放置也是就在管道旋轉(zhuǎn)的一種措施，此法僅作為備用保證措施。3.7.3、管節(jié)接頭漏漿管節(jié)接頭滲漏很少出現(xiàn)，出現(xiàn)位置多在膨潤(rùn)土壓漿孔處（因膨潤(rùn)土泥漿壓力過(guò)大擠入管內(nèi)），施工中須避免。一旦出現(xiàn)，可用專(zhuān)用止水鋼環(huán)止水（間圖3-10）。圖3-10管縫止

28、水鋼環(huán)結(jié)構(gòu)圖專(zhuān)用止水環(huán)用三片120圓弧鋼環(huán)組成，外貼止水橡膠片，之間用螺桿連接。擰緊螺母，圓環(huán)直徑會(huì)增大，使止水鋼環(huán)外橡膠片緊貼管縫，制止泥漿滲入，頂管結(jié)束時(shí)再作永久性止水處理。3.7.4、導(dǎo)軌偏移基坑導(dǎo)軌在頂管施工過(guò)程中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生左右或高低偏移。防治措施：、對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行加固或更換。、把偏移的導(dǎo)軌校正過(guò)來(lái)，并用牢固的支撐把它固定。、墊木采用硬木或用型鋼、鋼板，必要時(shí)可焊牢。、對(duì)工作底板進(jìn)行加固。3.7.5洞口止水圈撕裂或外翻頂管工程中有時(shí)會(huì)發(fā)生如下現(xiàn)象：、洞口止水圈在頂進(jìn)過(guò)程中別撕裂。、洞口止水圈外翻，水泥從中往外滲漏，同時(shí)洞口地面產(chǎn)生較大塌陷。防治措施：、洞口止水圈嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的尺寸和材料進(jìn)

29、行加工。、洞口止水圈按設(shè)計(jì)圖紙的尺寸正確安裝。、土壓力太高或橡膠止水圈太薄引起的外翻，增加洞口止水圈的層數(shù)或增加橡膠止水圈的厚度。3.7.6后背墻嚴(yán)重變形、位移或損壞頂管后背在頂進(jìn)過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生如下情況：、后靠背被主頂油缸頂?shù)脟?yán)重變形或損壞，已無(wú)法承受主頂油缸的推力。、后靠背被頂?shù)煤笞鶋σ黄甬a(chǎn)生位移。、鋼板樁工作坑，由于覆土太淺或被動(dòng)土坑太小而使鋼板樁產(chǎn)生位移影響到后靠背的穩(wěn)定。防治措施：、采用剛度好的鋼結(jié)構(gòu)件取代單塊鋼板做后靠背。、后靠背后面的洞口要采取措施，可用剛度好的板樁或工字鋼疊成“墻”墊住洞口或管口。、后座墻后的土體采用注漿等措施加固，或者在其地面上壓上鋼錠，增加地面荷載。、用鋼筋

30、砼澆筑整體性好的后座墻，并且盡量使墻腳插入到工作坑底板以下適當(dāng)深度。3.7.7、主頂油缸偏移油缸位置在頂管施工過(guò)程中會(huì)有時(shí)會(huì)發(fā)生如下情況：、主頂油缸軸線與所頂管道軸線不平行或者與后靠背不垂直。、主頂油缸與管道軸線不對(duì)稱，偏向一邊。防治措施：、準(zhǔn)確安裝立頂油缸，同時(shí)后靠背一定要用薄鋼板墊實(shí)或用砼澆實(shí)。、重新準(zhǔn)確安裝油缸支架。3.7.8、管道通風(fēng)由于本工程中管道頂進(jìn)距離較長(zhǎng)，人員在管道內(nèi)要消耗大量的氧氣，而且在掘進(jìn)過(guò)程中有時(shí)遇到一些土層內(nèi)的有害氣體冒出，隨著頂管距離的增大，管內(nèi)的溫度和濕度的隨之增大而影響到測(cè)量的準(zhǔn)確性和施工人員的安全，所以必須采取相應(yīng)的通風(fēng)措施。選擇離心式鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)軟風(fēng)管直接向頂

31、管機(jī)工作面壓入新鮮空氣，排除管內(nèi)污濁氣體。在地面設(shè)置一臺(tái)離心式鼓風(fēng)機(jī)，用150mm的風(fēng)管向頂管機(jī)處提供新鮮空氣。鼓風(fēng)機(jī)安裝在地面上，軟風(fēng)管掛設(shè)在管道的一側(cè)，掛設(shè)平順無(wú)堆積、扭曲、纏繞現(xiàn)象；軟風(fēng)管保持完好無(wú)損，發(fā)現(xiàn)破損時(shí)及時(shí)修復(fù)或更換；不得靠近風(fēng)管安放工具或長(zhǎng)桿件，以防供風(fēng)時(shí)桿件傷人。3.8、頂管施工對(duì)地面構(gòu)筑物的影響及防護(hù)措施3.8.1、地面沉降或隆起控制沉降與隆起的主要采取以下技術(shù)措施：、精心操作，控制欲頂進(jìn)的量與速度，避免土體超挖和頂管機(jī)的過(guò)量擠壓，使挖土與頂進(jìn)始終處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。、量測(cè)每頂進(jìn)1m所挖出的圖=土的方量，進(jìn)尺與挖土量相當(dāng)，沉降隆起就可控制。、頂管穿越建筑物前，必須使頂頭調(diào)至

32、正位，并保養(yǎng)好機(jī)頭。穿越建筑物頂管時(shí)，加密測(cè)量密度，控制好方向，避免在建筑物下做過(guò)大的糾偏操作（過(guò)大糾偏時(shí)地面沉降原因之一）。并且連續(xù)作業(yè)、一氣呵成，機(jī)頭不得在建筑物下停滯。同時(shí)還要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控工作，并加強(qiáng)對(duì)建筑物的沉降觀測(cè)，確保建筑物安全。、加強(qiáng)膨潤(rùn)土泥漿壓漿。泥漿在頂管中起潤(rùn)滑與支護(hù)雙重作業(yè)，在管外壁與土間始終充滿膨潤(rùn)土泥漿，支護(hù)著管周土體不擠向管壁，是減小沉降的有效措施之一。3.8.2、泥漿置換由于施工區(qū)域內(nèi)地質(zhì)現(xiàn)狀為大部為破碎狀強(qiáng)風(fēng)化泥巖或局部路基填土?xí)r，頂管管道軸線直接將填方區(qū)作為持力層時(shí)，可能會(huì)因地基固結(jié)過(guò)程中發(fā)生下沉而不易穩(wěn)定。因此完成頂管作業(yè)后，必須對(duì)原減阻泥漿進(jìn)行置換，達(dá)到對(duì)

33、地基土層加固的目的，以避免沉降發(fā)生時(shí)影響路面及建筑物。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，W-89至W-91井段為新建市政公路及房屋局部回填松散性大，W-87至W-86井段及W-87至W-88井段為碚青路西側(cè)，W-89至W-88井段穿越碚青路，重型車(chē)輛通過(guò)較多，對(duì)基礎(chǔ)承載力要求相對(duì)較高，擬定對(duì)該穿越公路段長(zhǎng)60m段進(jìn)行置換。泥漿置換的材料采用1:0.10:0.40的水：粉煤灰：水泥的水泥漿，擴(kuò)散半徑預(yù)計(jì)75cm，通過(guò)頂管結(jié)構(gòu)上預(yù)留的注漿孔向外注壓。加固的局部破碎巖體及回填土體，并在管道周?chē)纬?.75m環(huán)狀圓筒，本項(xiàng)目預(yù)估穿越碚青路段總加固土體計(jì)算為3.14（1.752-1.02）60=389m3，其余根據(jù)開(kāi)挖揭示情況對(duì)比，對(duì)具有相似地質(zhì)狀況的部分，采用本案予以注漿加固處理。3.8.