頂管施工專項(xiàng)施工方案2

　　一、頂管施工方案 工程概況 工程概況

　　工程概況該工程為綜合管廊工程的一部分，由于化章街及綜合通道交通繁忙、疏解困難，支管廊明挖施工無法進(jìn)行，因此過路支管廊采用DN1500、DN2000的鋼筋混凝土套管，采用頂管施工工藝。其中綜合通道支管為DN2000鋼筋混凝土套管，埋深1000mm，頂管長度63米；綜合通道燃?xì)庵Ч転镈N1500鋼筋混凝土套管，埋深2000mm，頂管長度59米。場地工程地質(zhì)情況

　　地勘資料不詳 工藝選擇

　　頂管施工根據(jù)業(yè)主提供的地堪資料及現(xiàn)場實(shí)際勘察情況選用人工掘進(jìn)頂管施工或水沖式機(jī)頭頂管施工兩種工藝。然后在工作坑內(nèi)借助頂進(jìn)設(shè)備，把敷設(shè)的管子按設(shè)計(jì)中線和高程的要求頂入，并用水力或小車將土從管中運(yùn)出。掘進(jìn)頂管采用企口鋼筋混凝土管。

　　施工準(zhǔn)備 1.生產(chǎn)準(zhǔn)備

　　⑴進(jìn)行施工測量和放線工作。

　　⑵確定管線范圍內(nèi)及施工用地內(nèi)所有障礙物，如管線、電線桿、高架橋墩等的準(zhǔn)確位置。現(xiàn)場調(diào)查頂管地段內(nèi)主要障礙物有排水管、供水管、水掣井、電力電訊管道和渠箱位置和標(biāo)高，地面交通情況較復(fù)雜。

　　⑶按施工平面布置圖修建臨時(shí)設(shè)施，安裝臨時(shí)用水、用電線路，并試水、試電、修好臨時(shí)排水溝。

　　⑷訂購所需鐵井蓋、井圈。⑸進(jìn)行頂管所用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的安裝。2.技術(shù)準(zhǔn)備

　　⑴組織現(xiàn)場施工人員學(xué)習(xí)，審查施工圖紙和進(jìn)行各專業(yè)圖紙會(huì)審，進(jìn)行設(shè)計(jì)要求和施工技術(shù)交底。

　　⑵編制好頂管施工工藝卡，做好頂管施工人員的再培訓(xùn)工作。

　　⑶繪制臨時(shí)工程及施工非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備工具圖紙。

　　主要項(xiàng)目施工方法

　　1、管節(jié)與接頭

　　由于本管道為污水管道，為防止污水滲漏和地下水涌入，管節(jié)間必須有可靠的防水措施。頂管管材采用企口加強(qiáng)型鋼筋混凝土管，雙層鋼筋網(wǎng)在端部加密。接頭采用“T”形鋼板套環(huán)。鋼套環(huán)厚度6毫米，管端面安裝“O”形橡膠止水環(huán)，頂進(jìn)完畢后填塞環(huán)氧樹脂砂漿。

　　2、工作坑的布置

　　工作坑是頂管施工的工作場所。其位置可根據(jù)以下條件確定: ⑴根據(jù)管線設(shè)計(jì)，工作坑可選在檢查井處； ⑵單向頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)選在管道下游端，以利排水； ⑶考慮地形和土質(zhì)情況，有無可利用的原土后背； ⑷工作坑與可能穿越的建筑物要有一定安全距離； ⑸距水、電源較近的地方等。

　　根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況，擬設(shè)頂管工作井一個(gè)，接收井一個(gè)。

　　3、工作坑的尺寸

　　工作坑應(yīng)有足夠的空間和工作面，保證下管、安裝頂進(jìn)設(shè)備和操作間距，坑底長、寬尺寸可按如下公式計(jì)算：

　　底寬

　　W＝D＋(2.4～3.2)式中 W──工作坑底寬度(m);

　　D──被頂進(jìn)管子外徑(m);底長

　　L＝L1＋L2＋L3＋L4＋L式中:L──工作坑底長(m)；

　　L1──管子頂進(jìn)后，尾端壓在導(dǎo)軌上的最小長度，混凝土管一般留0.3m。

　　L2──每節(jié)管子長度(m);

　　L3──出土工作間隙，根據(jù)出土工具確定，一般為1.0～1.5m;

　　L4──千斤頂長度(m)

　　L5──后背所占工作坑厚度(m)。

　　考慮到坑內(nèi)后背采混凝土墻，受力面鋪設(shè)鋼板，壁后灌注水泥漿加固，本工程工作井和接收井采用矩形井，井內(nèi)設(shè)集水坑。

　　4、工作井的施工

　　頂管法施工的工作坑，它作為臨時(shí)施工過程進(jìn)、出口以及建成永久性地下管線檢查井。工作井采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形井。

　　5、工作坑導(dǎo)軌設(shè)置及基礎(chǔ)加固

　　工作坑底可根據(jù)土質(zhì)、管子重量及地下水情況， 做好基礎(chǔ)，以防止工作坑底下沉，導(dǎo)致管子頂進(jìn)位置的偏差。

　　⑴導(dǎo)軌的作用是引導(dǎo)管子按設(shè)計(jì)的中心線和坡度頂進(jìn)，保證管子在頂入土之前位置正確。導(dǎo)軌安裝牢固與準(zhǔn)確對(duì)管子的頂進(jìn)質(zhì)量影響較大，因此，安裝導(dǎo)軌必須符合污水管中心、高程和坡度的要求。

　　本工程采用38kg鋼軌作導(dǎo)軌。⑵基礎(chǔ)

　　采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)，當(dāng)工作坑底土質(zhì)松軟，有地下水時(shí)， 應(yīng)采用C20混凝土封底，厚度為30～50cm，混凝土底板漏水處應(yīng)灌注水泥漿。

　　6、頂管工程力學(xué)參數(shù)確定

　　頂管過程是一個(gè)復(fù)雜的力學(xué)過程，它涉及材料力學(xué)、巖土力學(xué)、流體力學(xué)、彈塑性力學(xué)等諸多學(xué)科。但頂管計(jì)算的根本問題是要估算頂管的推力和后背承載能力。

　　頂管的推力就是頂管過程管道受的阻力，包括工具管切土正壓力、管壁摩擦阻力及工具管氣水壓力。

　　⑴工具管切土正壓力：與土層密實(shí)度、土層含水量、工具管格柵形態(tài)及管內(nèi)挖土狀況有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程統(tǒng)計(jì)資料，軟土層一般為20-30t/m2，硬土層通常在30-60t/m2。大于40t/m2 時(shí)表明土質(zhì)較好，可考慮取消格柵，采用開敞式工具管。

　　F1=S1×K 其中

　　F1--頂管正阻力(t)

　　S1--頂管正面積(m2)

　　K---頂管正阻力系數(shù)(t/m2)⑵管壁摩擦阻力：管壁與土間摩擦系數(shù)及土壓力大小有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程統(tǒng)計(jì)資料，管壁摩擦阻力一般在100-500kg/m2之間。

　　通常減少管壁摩擦阻力的措施有：管壁與泥土間加泥漿套減阻，使管外壁形態(tài)規(guī)則和表面光潔、減少管道拐彎等。

　　⑶ 泥水平衡壓力：在封閉的沖泥艙內(nèi)加泥水壓力平衡地下水壓力，是防止泥砂涌入的重要方法。泥水壓力一定要合理。壓力過小，大量的泥砂涌入，會(huì)造成路面破壞，壓力過大，會(huì)增大主千斤頂負(fù)荷，嚴(yán)重的可能產(chǎn)生冒頂現(xiàn)象。

　　泥水平衡壓阻力計(jì)算如下： F3=×D2×P/4 其中

　　F3--頂管泥水阻力(t)

　　D--頂管外徑(m)

　　P--一頂管泥水最大壓力(t/m2)在考慮最大一次頂進(jìn)距離為53m時(shí)，頂管總阻力為以上三種阻力之和： F=F1+F2+F3 考慮地下工程的復(fù)雜性及不可預(yù)見因素，頂管設(shè)備取2倍能力儲(chǔ)備，設(shè)備頂進(jìn)能力待定。

　　7、后背結(jié)構(gòu)及抗力計(jì)算

　　后背作為千斤頂?shù)闹�撐結(jié)構(gòu)。因此，后背要有足夠的強(qiáng)度和剛度，且壓縮變形要均勻。所以，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算。

　　本工程采用厚鋼板后背，這種后背設(shè)置簡單，安裝時(shí)應(yīng)滿足下列要求: A.使千斤頂?shù)闹�力中心高度不小于后背高度�?/3；

　　B.后背墊鐵可用70mm鋼板。

　　C.后背后松散砂層灌注水泥砂漿。⑵后背的計(jì)算

　　后背在頂力作用下，產(chǎn)生壓縮，壓縮方向與頂力作用方向相一致。當(dāng)停止頂進(jìn)，頂力消失，壓縮變形隨之消失。這種彈性變形現(xiàn)象是正常的。頂管時(shí)，后背不應(yīng)當(dāng)破壞，以免產(chǎn)生不允許的壓縮變形。

　　后背不應(yīng)出現(xiàn)上下或左右的不均勻壓縮。否則，千斤頂支承在斜面后背的土上，造成頂進(jìn)偏差。為了保證頂進(jìn)質(zhì)量和施工安全，應(yīng)進(jìn)行后背的強(qiáng)度和剛度計(jì)算。

　　根據(jù)頂進(jìn)需要的總頂力，運(yùn)用朗肯土壓力公式核算后背受力及擋樁的長度，使土體所受的力小于土壤的允許承載力。

　　8、頂進(jìn)設(shè)備

　　頂進(jìn)設(shè)備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵等。⑴千斤頂

　　千斤頂是掘進(jìn)頂管的主要設(shè)備，本工程擬采用4臺(tái)320t液壓千斤頂。千斤頂?shù)墓ぷ骺觾?nèi)的布置與采用個(gè)數(shù)有關(guān)，如一臺(tái)千斤頂，其布置為單列式，應(yīng)使千斤頂中心與管中心的垂線對(duì)稱。使用多臺(tái)并列式時(shí)，頂力合力作用點(diǎn)與管壁反作用力作用點(diǎn)應(yīng)在同一軸線，防止產(chǎn)生頂時(shí)力偶，造成頂進(jìn)偏差。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，采用人工或機(jī)械挖運(yùn)土方，管上半部管壁與土壁有間隙時(shí)，千斤頂?shù)闹�力點(diǎn)作用在管子垂直直徑的1/4～1/5處。

　　⑵高壓油泵

　　由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵工作，選用額定壓力為62MPa的ZB－500柱塞泵，經(jīng)分配器，控制閥進(jìn)入千斤頂，各千斤頂?shù)倪M(jìn)油管并聯(lián)在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程一致。

　　⑶頂鐵

　　頂鐵是傳遞和分散頂力的設(shè)備。要求它能承受頂壓力而不變形，并且便于搬動(dòng)。

　　根據(jù)頂鐵旋轉(zhuǎn)位置的不同，可分為橫頂鐵、順頂鐵和U形頂鐵三種。1)橫向頂鐵安裝在千斤頂與方頂鐵之間，將千斤頂?shù)捻斖屏�傳遞給兩側(cè)的方頂鐵上。使用時(shí)與頂力方向垂直，起梁的作用。

　　橫頂鐵斷面尺寸為300×300mm，長度按被頂管徑及千斤頂臺(tái)數(shù)而定，本工程選用長度為1.6m的橫頂鐵；用型鋼加肋和端板焊制而成。

　　2)順頂鐵(縱向頂鐵)放置在面鐵與被頂?shù)墓茏又�間，使用時(shí)與頂力方向平行，起柱的作用。在頂管過程中起調(diào)節(jié)間距的墊鐵，因此頂鐵的長度取決于斤頂?shù)男谐獭⒐芄?jié)長度、出土設(shè)備等而定，通常有100、200、300、400、600等幾種長度。

　　橫截面為250×300mm，兩端面用厚25mm鋼焊平。順頂鐵的兩頂端面加工應(yīng)平整且平行。防止作業(yè)時(shí)頂鐵發(fā)生外彈。

　　3)U形頂鐵 安放在管子端面，順頂鐵作用其上。它的內(nèi)、外徑尺寸與管子端面尺寸相適應(yīng)。其作用是使用順頂鐵傳遞的頂力較均勻地分布的到頂管端斷面上，以免管端局部頂力過大，壓壞混凝土管端。

　　大口徑管口采用環(huán)形，小口徑管口可采用半圓形。⑷其它設(shè)備

　　工作坑上設(shè)活動(dòng)式工作平臺(tái)，平臺(tái)用25號(hào)工字鋼梁，上鋪15×15cm方木。工作坑井口處安裝一滑動(dòng)平臺(tái)，作為下管及出土使用。在工作平臺(tái)上設(shè)起重架，上裝電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，其起重量應(yīng)大于管子重量。

　　工作棚用帆布遮蓋，以防雨水。9．頂進(jìn)施工

　　工作坑內(nèi)設(shè)備安裝完畢，經(jīng)檢查各部處于良好狀態(tài)，即可進(jìn)行開挖和頂進(jìn)。首先將管子下到導(dǎo)軌上，就位以后，裝好頂鐵，校測管軸線和管底標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求，合格后即可進(jìn)行管前端挖土。

　　頂進(jìn)利用千斤頂出鎬。在后背不動(dòng)的情況下將被頂進(jìn)管子推向前進(jìn)，其操作過程如下: 安裝好頂鐵擠牢，管前端已一定長度后，啟動(dòng)油泵，千斤頂進(jìn)油，活塞伸出一個(gè)工作行程，將管子推向一定距離。

　　停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。添加頂鐵，重復(fù)上述操作，直至需要安裝下一節(jié)管子為止。

　　卸下頂鐵，下管，用鋼套環(huán)連接混凝土管，在混凝土管接口處放一圈麻繩，以保證接口縫隙和受力均勻或彩和其他防滲漏措施，保證管與管之間的連接安全。

　　重新裝好頂鐵，重復(fù)上述操作。頂進(jìn)時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng): ⑴頂進(jìn)時(shí)應(yīng)遵照“先挖后頂，隨挖隨頂”的原則。應(yīng)連續(xù)作業(yè)，避免中途停止，造成阻力增大，增加頂進(jìn)的困難。

　　⑵首節(jié)管子頂進(jìn)的方向和高程，關(guān)系到整段頂進(jìn)質(zhì)量，應(yīng)勤測量，勤檢查及時(shí)校正偏差。

　　⑶安裝頂鐵應(yīng)平順無歪斜扭現(xiàn)象，每次收回活塞加放頂鐵時(shí)，應(yīng)換用可能安放的最長頂鐵，使連接的頂鐵數(shù)目為最少。

　　⑷頂進(jìn)過程中，發(fā)現(xiàn)管前土方坍塌、后背傾斜，偏差過大或油泵壓力表指針驟增等情況，應(yīng)停止頂進(jìn)，查明原因，排除故障后，再繼續(xù)頂進(jìn)。

　　管前挖土是保證頂進(jìn)質(zhì)量及地上建筑物安全的關(guān)鍵，管前挖土的方向和開挖形狀，直接影響頂進(jìn)管位的準(zhǔn)確性，因?yàn)楣茏釉陧斶M(jìn)中是循已挖好的土壁前進(jìn)的。因此，管前周圍超挖應(yīng)嚴(yán)格控制。對(duì)于密實(shí)土質(zhì)，管端上方可有≤1.5cm空隙，以減少頂進(jìn)阻力，管端下部135°中心角范圍內(nèi)不得超挖，保持管壁與土壁相平，也可預(yù)留1cm厚土層，在管子頂管過程中切去，這樣可防止管端下沉。在不允許頂管上部土壤下沉地段頂進(jìn)時(shí)，管周一律不得超挖。

　　管前挖土深度，一般等于千斤頂出鎬長度，如土質(zhì)較好，可超前0.5m。超挖過大，土壁開挖形狀就易控制，容易引起管位偏差和上方土坍塌。

　　在松軟土層中頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)采取管頂上部土壤加固或管前安設(shè)管檐，操作人員在其內(nèi)挖土，防止坍塌傷人。

　　管內(nèi)挖土工作條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，應(yīng)組織專人輪流操作。管前挖出的土，及時(shí)外運(yùn)。管徑較大時(shí)，可用雙輪手

　　推車推運(yùn)。管徑較小，應(yīng)采用雙 筒卷?xiàng)顧C(jī)牽引四輪小車出土，土運(yùn)至管外，再用工作平臺(tái)上的電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)送至平臺(tái)上，然后運(yùn)出坑外。

　　頂管遇流砂層或淤泥層時(shí)，采用泥水壓力平衡頂管，使工具管內(nèi)保持一定壓力，平衡土體和地下水壓力，使土體保持穩(wěn)定。應(yīng)及時(shí)封閉工具管，采用水力出泥。在工具管中接入含有一定泥量的泥漿，通過水槍射水沖泥，泥水通過吸泥泵排到地表泥漿池中沉淀，反復(fù)循環(huán)使用，泥漿用槽車運(yùn)走。

　　沖泥和吸泥泵穩(wěn)定工作時(shí)，調(diào)節(jié)沖泥和吸泥的泵量，沖泥艙內(nèi)應(yīng)保持一定壓力，艙內(nèi)泥水壓力應(yīng)與地下水壓力相平衡，泥水壓力過大，將增加主千斤頂負(fù)荷，泥水沖破上覆地層，達(dá)到地表，造成突頂事故；泥水壓力過小，地下水涌入沖泥艙，工具管前方塌方，將破壞上覆地層，造成地面建筑物破壞。

　　在頂管過程中，由于泥水平衡壓力控制不當(dāng)或停頓時(shí)間過長，可能會(huì)造成突水冒頂事故和工作面塌方事故。

　　發(fā)生突頂時(shí)：應(yīng)該逐漸降低工具管內(nèi)泥水壓力，使泥水壓力略小于地下水壓力，關(guān)閉沖泥水槍和吸泥泵，啟動(dòng)千斤頂緩慢頂進(jìn)一緞距離，待頂力升高，采用小水力沖泥，間歇啟動(dòng)吸泥泵排泥，做小量排泥。

　　發(fā)生塌方時(shí)：應(yīng)該逐漸升高工具管內(nèi)泥水壓力，使泥水壓力略大于地下水壓力，關(guān)閉沖泥水槍和吸泥泵，啟動(dòng)千斤頂緩慢頂進(jìn)一緞距離，待頂力升高，采用小水力沖泥，間歇啟動(dòng)吸泥泵排泥，做小量排泥。

　　10、管道滲漏的治理

　　對(duì)管道滲水和漏水點(diǎn)，先鑿V形槽，埋入導(dǎo)水水管，用雙快水泥封閉管周，待水泥由一定強(qiáng)度后，用手動(dòng)泵壓入水泥水玻璃漿液封堵。

　　11、頂管作業(yè)面通風(fēng)

　　頂管作業(yè)面通風(fēng)采用壓入強(qiáng)制性通風(fēng)措施，用風(fēng)機(jī)通過1.5英寸鐵管向工作面壓風(fēng)。

　　12、頂管坑內(nèi)檢查井的砌筑

　　管道完成后，按設(shè)計(jì)圖在坑內(nèi)用磚砌筑檢查井，井內(nèi)外批防水砂漿。待砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，回填石屑至管頂面，用水沖實(shí)，其上用土回填，分層夯實(shí)。

　　13、測量與糾偏

　　⑴頂管測量：采用經(jīng)緯儀和激光水準(zhǔn)儀。

　　1)測量次數(shù)，開始頂?shù)谝还?jié)管子時(shí)，每頂進(jìn)20～100cm/次。校正時(shí)，每頂進(jìn)一鎬即測量一次。

　　2)中心線測量，根據(jù)工作坑內(nèi)用經(jīng)緯儀設(shè)置的中心樁掛小線，使拉線對(duì)準(zhǔn)垂球，讀管前端的中心尺刻度，若拉線與中心尺上的中心刻度相重合，其差值即為偏差值。

　　3)高程測量一般在工作坑內(nèi)引設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，停止頂進(jìn)，將激光水準(zhǔn)儀支設(shè)在頂鐵上，測量前端管底高程。

　　⑵頂進(jìn)偏差的校正

　　頂進(jìn)中發(fā)現(xiàn)管位偏差10mm左右，即應(yīng)進(jìn)行校正。糾偏校正應(yīng)緩緩進(jìn)行，使管子逐漸復(fù)位，不得猛糾硬調(diào)。

　　截污管線頂管施工

　　在管道鋪設(shè)施工路線上有多處障礙物，當(dāng)為永久性結(jié)構(gòu)物且不能拆遷，也不能局部破壞并修復(fù)。需采用頂管辦法進(jìn)行施工。

　　工作坑、接收坑布置

　　工作坑布置：由于HDPE管道長度為6m，工作坑的平面布置內(nèi)側(cè)尺寸為7x3.5m。接收坑的內(nèi)側(cè)尺寸為5x3.5m。坑的內(nèi)側(cè)第一圈維護(hù)結(jié)構(gòu)為500拉森樁，拉森樁外側(cè)為水泥攪拌樁，水泥攪拌樁直徑為800mm，咬合200mm，中心為據(jù)鋼板樁外邊緣1m處。內(nèi)支撐圍檁采用HW400‘H’型鋼，圍檁下部每隔2m用牛腿托住。內(nèi)支撐鋼管采用直徑為200mm壁厚為10mm的鋼管。基坑長度方向上中心一道長為2.7m，四角各一道長為2m且與圍檁成45度的鋼管。鋼管的端部采用可調(diào)接頭。坑底墊層為C15，厚為15CM，平面尺寸為6.2mx2.7m。基坑四周挖寬為300mm，深400mm的排水溝，在靠待施工清淤溝的一側(cè)設(shè)直徑600mm的集水井一口比排水溝深1m。設(shè)一臺(tái)揚(yáng)程為15米以上的潛水泵。后背墻采用2mx2mx0.4m的砼塊。頂管采用直徑為800的頂管，頂管后放置外圈直徑為800，內(nèi)圈直徑為600的厚為200mm的頂鐵。

　　接收坑布置：接收坑的內(nèi)側(cè)尺寸為5x3.5m。坑的內(nèi)側(cè)第一圈維護(hù)結(jié)構(gòu)為500拉森樁，拉森樁外側(cè)為水泥攪拌樁，水泥攪拌樁直徑為800mm，咬合200mm，中心為據(jù)鋼板樁外邊緣1m處。內(nèi)支撐圍檁采用H400‘H’型鋼，圍檁下部每隔2m用牛腿托住。內(nèi)支撐鋼管采用直徑為200mm壁厚為10mm的鋼管。四角各一道長為2m且與圍檁成45度的鋼管。鋼管的端部采用可調(diào)接頭。坑底墊層為C15，厚為15CM，平面尺寸為4.2mx2.7m。基坑四周挖寬為300mm，深400mm的排水溝，在靠待施工清淤溝的一側(cè)設(shè)直徑600mm的集水井一口比排水溝深1m。設(shè)一臺(tái)揚(yáng)程為15米以上的潛水泵。

　　現(xiàn)場布置采用16t汽吊，設(shè)備布置采用25噸汽吊。

　　井內(nèi)布置主要是后靠背、導(dǎo)軌、主頂油缸、油泵動(dòng)力站、鋼制扶梯。

　　在此工程中的典型工作坑做法為如下三種方法：

　　做法一：在管道高程為小于5m時(shí)，攪拌樁深為12m，拉森樁長為9m。支撐采用一道支撐，支撐中心位于距樁頂0.5m處。

　　做法二：在管道高程為大于等于5m小于7m時(shí)，攪拌樁深為15m，拉森樁長為12m。支撐采用兩道支撐，第一道支撐中心位于距樁頂0.5m處，第二道支撐中心位于距坑底3m處。

　　做法三：在管道高程為大于等于7m小于9m時(shí)，攪拌樁深為20m，拉森樁長為15m。支撐采用兩道支撐，第一道支撐中心位于距樁頂0.5m處，第二道支撐中心位于距坑底3.5m處。

　　機(jī)械設(shè)備選型

　　本工程頂進(jìn)采用泥水平衡頂管機(jī)，其基本原理是借助于壓力平衡以達(dá)到出泥平衡，從而減少地面沉降。即維持正面土壓力介于土體的主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力之間，通過PLC控制正面土壓力，使之在設(shè)定范圍內(nèi)浮動(dòng)，當(dāng)壓力過小時(shí)，切土口開口量減小，大刀盤外浮，使正面壓力升高，反之亦然，這一平衡過程是由一套液壓伺服系統(tǒng)來進(jìn)行控制的。除了這種機(jī)械平衡以外，還采用泥水平衡，頂進(jìn)時(shí)，循環(huán)的高壓水將切削下的土體攪拌成泥漿，同時(shí)平衡地下水位，使開挖面的水壓與地下靜水壓力相近，減少地表沉降。

　　結(jié)合本工程現(xiàn)有的施工條件和土質(zhì)情況，我們選用地面遙控操作的泥水平衡掘進(jìn)機(jī)。

　　本掘進(jìn)機(jī)優(yōu)點(diǎn)是：

　　A、頂管機(jī)、千斤頂、液壓系統(tǒng)、空壓系統(tǒng)裝置成套化。

　　B、該機(jī)能適用各種土壤條件，如粘質(zhì)土、砂土、砂礫混合卵石土和軟巖土。

　　C、使用安裝在軌道上的主頂油缸。一次頂進(jìn)長度超過100m。

　　D、使用主千斤頂不間斷便可頂進(jìn)一節(jié)管子。

　　此機(jī)型在現(xiàn)今使用較廣，我們有著成功的施工經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)成熟、可靠，對(duì)土層擾動(dòng)少的特點(diǎn)。因此特別使用本工地頂管施工。

　　千斤頂頂力計(jì)算

　　推力的理論計(jì)算：（以直徑800為例）

　　F=F1+F2

　　式中

　　F—總推力，F(xiàn)1—迎面阻力，f1—頂進(jìn)阻力

　　F1=∏xDx P/4（D—管外徑，P—控制土壓力）

　　P=K0xYxH0

　　式中K0—靜止土壓力系數(shù)，一般取0.403

　　Y—土的濕重量取1.9t/m2

　　H0—地面掘進(jìn)機(jī)中心厚度，取最大值。

　　F2=∏xDxfxL

　　式中f—管外表面平均綜合摩阻力，取0.6t/m2（因在管道頂進(jìn)時(shí)管外壁加注了減阻泥漿）。

　　施工工藝流程

　　頂管施工的工藝流程見下圖。

　　施工準(zhǔn)備

　　頂管井施工

　　設(shè)備安裝調(diào)試

　　頂進(jìn)

　　出洞

　　檢查井施工

　　回填

　　路面恢復(fù)

　　管材吊裝入井

　　下一循環(huán)

　　頂管施工工藝流程圖

　　工作井、接收井施工

　　（一）鋼板樁施工

　　打鋼板樁準(zhǔn)備工作，在需打設(shè)拉森鋼板樁位置施工放線，在需打設(shè)拉森鋼板樁位置兩側(cè)各400mm位置撒白灰，采用人工挖寬800mm，深1.5m探溝，在與溝槽垂直方向上每隔20m人工挖一道寬800mm，深1.5m探溝。確定在拉森鋼板樁施工位置的障礙物。

　　鋼板樁施打采用打樁機(jī)屏風(fēng)打入法施工，提高打樁質(zhì)量。施工時(shí)重點(diǎn)控制第一根打入鋼板樁，采用經(jīng)緯儀從兩個(gè)方向嚴(yán)格控制鋼板樁垂直度，便于后面鋼板樁嵌入。

　　當(dāng)打樁時(shí)發(fā)現(xiàn)相鄰鋼板樁跟隨向下移動(dòng)，需將相鄰鋼板樁與其他已打設(shè)鋼板樁局部焊接在一起以增加向下移動(dòng)摩阻力。

　　（二）土方開挖及支撐

　　開挖時(shí)先挖至第一層支撐底部0.5m，安裝第一道支撐，支撐端部采用可調(diào)接頭進(jìn)行連接，連接時(shí)用千斤頂施加預(yù)加頂力，然后用鋼銷進(jìn)行固定；然后開挖至第二層支撐底部0.5m，安裝第二層支撐，支撐端部采用可調(diào)接頭進(jìn)行連接，連接時(shí)用千斤頂施加預(yù)加頂力，然后用鋼銷進(jìn)行固定，最后開挖至距基底20cm處采用人工清底。鋼板樁內(nèi)側(cè)采用鋼板設(shè)置牛腿，圍凜工字鋼架設(shè)到牛腿上，支撐布置在井的四個(gè)角，組成三角形，提高鋼板樁穩(wěn)定性。

　　（三）水泥攪拌樁施工

　　水泥攪拌樁起到止水、加固土體作用。樁直徑800mm，搭接200mm。在鋼板樁支護(hù)工程完成后再進(jìn)行水泥攪拌樁施工。

　　1、施工安排

　　水泥攪拌樁試樁在試樁完成取得試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行水泥攪拌樁的施工，每臺(tái)樁機(jī)正常施工400延米每日。

　　2、施工方法

　　工藝參數(shù)確定：從施工工藝上可采用變參數(shù)施工，根據(jù)成樁試驗(yàn)攪拌機(jī)的鉆進(jìn)控制在2m/min左右，提升速度宜控制1.0m/min，轉(zhuǎn)速控制在0.4左右。

　　水泥漿的配制嚴(yán)格控制水灰比，根據(jù)成樁實(shí)驗(yàn)確定為0.45為宜。水泥必須是新近出廠的，水泥漿必須用砂漿攪拌機(jī)攪拌，每次時(shí)間不小于3min。制備好的水泥漿不得停置時(shí)間過長，超過2小時(shí)應(yīng)降低標(biāo)號(hào)使用。漿液在砂漿攪拌機(jī)中不斷攪拌，直到送漿前。

　　（1）

　　定位：塔架式起重機(jī)懸吊攪拌機(jī)到達(dá)施工的樁位后對(duì)中，并抄平塔架平臺(tái)，使攪拌鉆桿鉛垂于地面。

　　為保護(hù)樁的垂直度，應(yīng)注意機(jī)架的平整和導(dǎo)向架的垂直度，垂直度偏差不宜超過1.0%。樁徑的偏差不宜大于4%。根據(jù)施工順序及樁位布置，移機(jī)至指定樁位，對(duì)中后用經(jīng)緯儀觀測垂直度，保護(hù)樁位中心與地面樁樁位點(diǎn)在同一條直線上，樁的孔徑與圖紙位置偏差不得大于50mm，垂直度偏位不得大于1.5%。

　　（2）預(yù)攪拌將攪拌頭下沉：攪拌桿沿導(dǎo)向架切土徐徐下沉，下沉速度應(yīng)由電機(jī)的電流表監(jiān)測，工作電流不得超過60A。

　　（3）圍檁下部每隔2m用牛腿托住。

　　（4）提升噴漿攪拌：當(dāng)攪拌頭抵達(dá)設(shè)計(jì)深度時(shí)，應(yīng)在樁底部停留30秒，進(jìn)行磨樁端，將攪拌頭反轉(zhuǎn)，同時(shí)噴漿提升攪拌，嚴(yán)格控制攪拌速度，邊噴漿邊攪拌邊提升，將所噴漿液充分與粘土拌和均勻。

　　（5）重復(fù)下沉，上升攪拌，進(jìn)行第二次復(fù)攪，以達(dá)到充分?jǐn)嚢璧囊�求。水泥攪拌法設(shè)計(jì)停漿面應(yīng)高出樁頂設(shè)計(jì)高20cm，在樁頂范圍再鋪設(shè)一層50cm砂墊層。樁身攪拌采用“四攪四噴”工藝，且最后一次提升攪拌采用慢速提升。當(dāng)噴漿口達(dá)到樁頂標(biāo)高時(shí)，停止提升，攪拌數(shù)秒。做好施工記錄，實(shí)際的孔位、孔深、鉆孔下的障礙物、工程地質(zhì)等均做詳細(xì)記錄。

　　（6）洗管：向集料斗中注入清水，用灰漿泵送水清洗管路和攪拌頭。

　　（7）移位：重復(fù)上述步驟，制作下一根樁。

　　3、水泥攪拌樁施工要點(diǎn)

　　（1）施工場地要求平整，并清除雜物，在樁頂部位鋪設(shè)砂墊層。

　　（2）鉆孔前準(zhǔn)確測放軸線和樁位，用木樁定位，樁位布置與設(shè)計(jì)圖誤差不大于5cm。

　　（3）嚴(yán)格控制樁的垂直度，注意樁機(jī)導(dǎo)向架對(duì)地面的垂直度，垂直度偏差不超過1.0%。

　　（4）采購的水泥符合設(shè)計(jì)要求，有出廠合格證及水泥檢驗(yàn)報(bào)告單。

　　（5）水泥倒入漿筒，結(jié)硬塊體要撿出，防止堵管。

　　（6）樁體攪拌要一次呵成，按理論計(jì)算量往漿桶投料，投一次料，打一根樁，確保成樁質(zhì)量，噴漿深度在鉆桿上標(biāo)線控制。

　　（7）施工過程中經(jīng)常檢查電流、漿泵、輸漿泵。

　　（8）輸漿過程中，如出現(xiàn)送漿不出等現(xiàn)象，停止提升，原地?cái)嚢瑁�及時(shí)查明原因，重新輸漿復(fù)打，并保證1.0m以上的重疊。

　　（9）嚴(yán)格控制好單位樁長的噴漿量，實(shí)際每米噴漿量與設(shè)計(jì)要求的噴漿量誤差不超過±2Kg。

　　（10）專人記錄每米下沉?xí)r間、提升時(shí)間，記錄送漿時(shí)間、停漿時(shí)間等有關(guān)參數(shù)的變化。

　　4、施工注意事項(xiàng)

　　深層攪拌樁要控制水泥用量，噴漿均勻性、攪拌時(shí)間要足夠，要有現(xiàn)場監(jiān)督，做好現(xiàn)場記錄。

　　（1）水泥：水泥采用普通水泥或礦碴水泥；

　　（2）水泥攪拌樁施工應(yīng)根據(jù)成樁實(shí)驗(yàn)確定的參數(shù)進(jìn)行，隨時(shí)記錄有關(guān)參數(shù)的變化。

　　（3）在機(jī)械就位后，按技術(shù)現(xiàn)場放樣的樁位進(jìn)行振動(dòng)成孔，成孔深度控制在鉆桿上標(biāo)出鉆孔深度位置線。

　　（4）樁身噴漿采用“四攪四噴”工藝，嚴(yán)格控制噴漿時(shí)間、停漿時(shí)間和水泥摻入量，確保樁長度。

　　（5）做好施工記錄，實(shí)際的孔位、孔深、鉆孔下的障礙物、工程地質(zhì)等均應(yīng)做詳細(xì)記錄。

　　5、質(zhì)量檢測

　　1）、成樁檢驗(yàn)

　　成樁檢驗(yàn)符合水泥攪拌樁允許偏差表的要求。

　　2）、質(zhì)量檢測

　　（1）、質(zhì)量控制：水泥攪拌樁必須打入地基持力層50㎝，采用強(qiáng)度等級(jí)為32.5的普通硅酸鹽水泥，在施工前必須做好水泥土的配合比試驗(yàn)。

　　（2）、質(zhì)量檢測：樁頭檢測開挖深度不少于1.5m，檢查攪拌樁的均勻性、樁徑是否滿足設(shè)計(jì)要求，頻率為2%。鉆芯取樣按2%隨機(jī)抽檢，并進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。靜載試驗(yàn)取三根樁，同一路段不小于3組。樁身28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于0.8Mpa，90天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.2Mpa，承載力大于140Kpa。

　　頂管工程施工

　　（一）頂管施工工藝

　　1）測量放線

　　①測量控制目標(biāo)

　　a、測量放線合格率100%，確保達(dá)到施工精度和進(jìn)度要求。

　　b、平面的控制線測量精度不低于1/10000，其測角精度不低于20〃。

　　c、標(biāo)高控制：每連續(xù)墻施工段層間測量偏差≤±3mm，全高≤±10mm。

　　②定位及軸線尺寸控制

　　通視條件下的測量：使用交匯法引工作井及接收井預(yù)留洞口中心至各自的井壁。置經(jīng)緯儀至A點(diǎn)，后視B點(diǎn)，作BA直線的延長線，并在工作井后部定出一點(diǎn)C。保證C、A、B在一條軸線上，置經(jīng)緯儀在C點(diǎn)上，后視A點(diǎn)，在工作井井壁上定出一點(diǎn)A，置激光經(jīng)緯儀基座于井下D點(diǎn)，并抄平固定激光經(jīng)緯儀架，置經(jīng)緯儀于A點(diǎn)，后視B點(diǎn)，在激光經(jīng)緯儀器架上定出D點(diǎn)，D點(diǎn)同A、B點(diǎn)在豎直方向上成一直線，安裝激光經(jīng)緯儀于儀器架上，對(duì)中D點(diǎn)，后視A，點(diǎn)，依設(shè)計(jì)軸線打好角度，既可定出軸線。

　　不通視條件下的測量：引出A、B兩點(diǎn)后可根據(jù)導(dǎo)線法以及平移法定出C、D、A，其余步驟同通視條件下測量定位。

　　2）頂進(jìn)

　　頂管機(jī)初始頂進(jìn)是頂管施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其主要內(nèi)容包括：出洞口前地層降水和土體加固、設(shè)置頂管機(jī)始發(fā)基座、頂管機(jī)機(jī)組裝就位調(diào)試、安裝密封脹圈、頂管機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)，拆除洞臨時(shí)墻、頂管機(jī)貫入作業(yè)面加壓和頂進(jìn)等。

　　①準(zhǔn)備工作

　　a）洞門止水設(shè)施安裝完畢；

　　b）軌道、基座安裝完畢；

　　c）主頂、后背設(shè)施的定位及調(diào)試驗(yàn)收合格；

　　d）頂管機(jī)吊裝就位、調(diào)試驗(yàn)收合格。

　　②頂管機(jī)出洞

　　在頂管機(jī)出洞前，需重點(diǎn)對(duì)洞圈外部土體的加固效果進(jìn)行檢查，只有在確認(rèn)出洞口土體達(dá)到止水效果后，方可進(jìn)行頂管出洞施工。

　　對(duì)頂管機(jī)、主頂進(jìn)裝置等主要設(shè)備進(jìn)行一次全面的檢查、調(diào)試工作，對(duì)存在問題及時(shí)解決；同時(shí)，充分準(zhǔn)備好頂管出洞施工所需材料，并在各相關(guān)位置就位。仔細(xì)檢查好洞口第二道橡膠襯壓密效果，以確保頂管機(jī)正常出洞。

　　工作井洞口止水裝置應(yīng)確保良好的止水效果。根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)留的法蘭，我們?cè)诜ㄌm上安裝兩道工作井洞口止水裝置。該裝置必須與導(dǎo)軌上的管道保持同心，誤差應(yīng)小于2mm。

　　洞口圍護(hù)墻鑿除完成后，頂管機(jī)迅速靠上開挖面，并調(diào)整洞口止水裝置，貫入工作面進(jìn)行加壓頂進(jìn)，盡量縮短開挖面暴露的時(shí)間。

　　③試頂進(jìn)

　　頂管機(jī)在出洞后頂進(jìn)的前20m作為頂進(jìn)試驗(yàn)段。通過試驗(yàn)段頂進(jìn)熟練掌握頂管機(jī)在本工程地層中的操作方法、頂管機(jī)推進(jìn)各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)節(jié)控制方法；熟練掌握觸變泥漿注漿工藝；測試地表隆陷、地中位移等，并據(jù)此及時(shí)詳細(xì)分析在不同地層中各種推進(jìn)參數(shù)條件下的地層位移規(guī)律，以及施工對(duì)地面環(huán)境的影響，并及時(shí)反饋調(diào)整施工參數(shù)，確保全段頂管安全順利施工。

　　④出洞施工注意事項(xiàng)

　　頂管機(jī)出洞前要根據(jù)地層情況，設(shè)定頂進(jìn)參數(shù)。開始頂進(jìn)后要加強(qiáng)監(jiān)測，及時(shí)分析、反饋監(jiān)測數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)地調(diào)整頂管機(jī)頂進(jìn)參數(shù)，同時(shí)還應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

　　a）出洞前在基座軌道上涂抹油，減少頂管機(jī)推進(jìn)阻力。

　　b）出洞前在刀頭和密封裝置上涂抹油脂，同時(shí)包好周邊刀盤，避免刀盤上刀頭損壞洞門密封裝置，劃傷止水橡膠。

　　c）出洞基座要有足夠的抗偏壓強(qiáng)度，導(dǎo)軌必須順直，嚴(yán)格控制其標(biāo)高、間距及中心軸線。

　　d）及時(shí)封堵洞圈，以防洞口漏漿。

　　e）端頭混凝土墻拆除前的確認(rèn)：出洞前確認(rèn)墻拆除后的形狀是否有礙于頂管機(jī)的通過，另外，檢查襯墊的安裝狀況，設(shè)置延伸導(dǎo)軌，防止頂管機(jī)前傾。

　　f）防止頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)、上飄。頂管機(jī)出洞時(shí)，正面加固土體強(qiáng)度較高，由于頂管機(jī)與地層間無摩擦力，頂管機(jī)易旋轉(zhuǎn)，宜加強(qiáng)頂管機(jī)姿態(tài)測量，如發(fā)現(xiàn)頂管機(jī)有較大轉(zhuǎn)角，可以采用刀盤正反轉(zhuǎn)的措施進(jìn)行調(diào)整。頂管機(jī)剛出洞時(shí)，頂進(jìn)速度宜緩慢，刀盤切削土體中可加水降低頂管機(jī)正面壓力，防止頂管機(jī)上飄，同時(shí)加強(qiáng)后背支撐觀測，盡快完善后背支撐。

　　g）在頂管機(jī)靠上正面土體后，需立即開啟刀盤切削系統(tǒng)進(jìn)行土體切削，以防頂管機(jī)對(duì)正面土體產(chǎn)生過量擠壓，使切削刀盤扭距過大。

　　h）由于頂管初出洞處于加固區(qū)域，為控制頂進(jìn)軸線。頂進(jìn)速度不宜過快。

　　i）在頂管初出洞段頂進(jìn)施工過程中，對(duì)頂管機(jī)姿態(tài)要勤測勤糾，力爭將出洞段頂管軸線控制到最好，為后階段頂管施工形成一個(gè)良好的導(dǎo)向。

　　j）頂管機(jī)完全貫入地層，管外注漿還未實(shí)施之前，頂管機(jī)以及出發(fā)的各設(shè)備均處于極不穩(wěn)定狀態(tài)，頂進(jìn)中要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)異常，立刻停止頂進(jìn)進(jìn)行妥善的處理。

　　k）內(nèi)襯墻施工時(shí)，在洞門位置預(yù)埋鋼板，初始頂進(jìn)時(shí)，將機(jī)頭與預(yù)埋鋼板焊接，防止機(jī)頭后退。

　　⑤頂進(jìn)操作及注意事項(xiàng)

　　出洞工作結(jié)束后，即可進(jìn)行正常的頂進(jìn)施工。正常頂進(jìn)時(shí)，開挖面土體經(jīng)大刀盤切削，通過螺旋機(jī)輸送入傾土水槽，通過攪拌后通過輸送管道采用泥水方式輸送至地面沉淀水槽，泥水經(jīng)過沉淀后排出，清水通過回流管道輸送至傾土水槽重復(fù)利用。

　　一節(jié)管節(jié)頂進(jìn)結(jié)束后，縮回主千斤頂，吊放下一節(jié)管，安裝完成并檢驗(yàn)合格后再繼續(xù)頂進(jìn)。

　　頂進(jìn)施工期間，管道內(nèi)的動(dòng)力、照明、控制電纜等均應(yīng)結(jié)合中繼間的布置分段接入，接頭要可靠。管道內(nèi)的各種管線應(yīng)分門別類的布置，并固定好，防止松動(dòng)滑落。

　　在工具管處應(yīng)放置應(yīng)急照明燈，保證斷電或停電時(shí)管道內(nèi)的工作人員能順利撤出。

　　頂進(jìn)中還需注意地層擾動(dòng)，頂進(jìn)引起的地層形變的主要因素有：工具管開挖面引起的地層損失；工具管糾偏引起的地層損失；工具管后面管道外周空隙因注漿填充不足引起的地面損失；管道在頂進(jìn)中與地面摩擦而引起的地層擾動(dòng)；管道接縫及中繼間縫中泥水流失而引起的地層損失。所以在頂管施工中要根據(jù)不同土質(zhì)、覆土厚度及地面建筑物等，配合監(jiān)測信息的分析，及時(shí)調(diào)整土壓平衡值，同時(shí)要求坡度保持相對(duì)的平穩(wěn)，控制糾偏量，減少對(duì)土體的擾動(dòng)。根據(jù)頂進(jìn)速度，控制出土量和地層變形的信息數(shù)據(jù)，從而將軸線和地層變形控制在最佳狀。

　　（二）頂管機(jī)姿態(tài)控制

　　（1）頂管機(jī)的姿態(tài)監(jiān)測

　　a）人工監(jiān)測

　　采用水準(zhǔn)儀等測量儀器測量頂管機(jī)的軸線偏差，監(jiān)測頂管機(jī)的姿態(tài)。

　　b）激光導(dǎo)向監(jiān)測

　　測量時(shí)自動(dòng)監(jiān)測與人工監(jiān)測相互糾正，以進(jìn)一步提高頂管機(jī)姿態(tài)監(jiān)測的精度。

　　（2）頂管機(jī)姿態(tài)調(diào)整

　　a）滾動(dòng)糾偏

　　由于刀盤正反向均可以出土，因此通過反轉(zhuǎn)頂管機(jī)刀盤，就可以糾正滾動(dòng)偏差。允許滾動(dòng)偏差小于等于1.5°，當(dāng)超過1.5°時(shí)頂管機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)報(bào)警，提示操作者切換刀盤旋轉(zhuǎn)方向，進(jìn)行反轉(zhuǎn)糾偏。

　　b）豎直方向糾偏

　　控制頂進(jìn)方向的主要方法是改變單側(cè)千斤頂?shù)捻斄Α５�它與頂管機(jī)姿態(tài)變化量間的關(guān)系沒有固定規(guī)律，需要靠人的經(jīng)驗(yàn)靈活掌握。

　　當(dāng)頂管機(jī)機(jī)出現(xiàn)下俯時(shí)，可加大下側(cè)千斤頂?shù)捻斄Γ��?dāng)頂管機(jī)機(jī)出現(xiàn)上仰時(shí)，可加大千斤頂?shù)捻斄Γ瑏磉M(jìn)行糾偏。

　　c）水平方向糾偏

　　與豎直方向糾偏的原理一樣，左偏時(shí)加大左側(cè)千斤頂?shù)捻斄Γ�右偏時(shí)則加大右側(cè)千斤頂?shù)捻斄Α?/p>

　　d）糾偏注意事項(xiàng)

　　Ⅰ

　　切換刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，先讓刀盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)，間隔一段時(shí)間后，再改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以保持開挖面的'穩(wěn)定。

　　Ⅱ

　　要隨時(shí)根據(jù)開挖面地層情況及時(shí)調(diào)整頂進(jìn)參數(shù)，修正頂進(jìn)方向，避免偏差越來越大。

　　Ⅲ

　　頂進(jìn)時(shí)要及時(shí)進(jìn)行糾偏，削除偏差后，再繼續(xù)向前頂進(jìn)。

　　（3）確保頂管機(jī)泥水壓力平衡和地層穩(wěn)定的技術(shù)措施

　　a）下管時(shí)，嚴(yán)防頂管機(jī)后退，確保正面土體穩(wěn)定。

　　b）同步注漿充填環(huán)形間隙，使管節(jié)能盡早支承地層，控制地層沉陷。

　　c）切實(shí)作好土艙壓力平衡控制，保證開挖面土體穩(wěn)定。

　　d）利用信息化施工技術(shù)指導(dǎo)頂進(jìn)管理，保證周圍自然環(huán)境。

　　（4）正常施工時(shí)的主要事項(xiàng)

　　a）每一作業(yè)班次要留下一定時(shí)間做好機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)和作業(yè)面的清潔工作。

　　b）前后作業(yè)班組做好交接班的施工工況介紹并作文字記錄。

　　c）出土車輛進(jìn)出、鋼管吊裝時(shí)，施工人員要站在安全的位置。

　　（三）觸變泥漿減摩

　　（1）注漿工藝順序

　　在頂進(jìn)過程中，通過壓漿環(huán)管向節(jié)外壁壓注一定數(shù)量的減摩泥漿，采用多點(diǎn)對(duì)稱壓注使泥漿均勻的填充在管節(jié)外壁和周圍土體間的空隙，來減少管節(jié)與土體間摩阻力，起到降低頂進(jìn)阻力的效果。

　　順序是：地面拌漿→儲(chǔ)漿池浸泡水發(fā)→啟動(dòng)壓漿泵→打開送漿閥→送漿（頂進(jìn)開始）→管節(jié)閥門關(guān)閉（頂進(jìn)停止）→總管閥門關(guān)閉→井內(nèi)快速接頭拆開→下管節(jié)→接長總管→循環(huán)復(fù)始。

　　（2）注漿原則

　　a）合理布置注漿孔，使所注潤滑泥漿在管道外壁形成比較均勻的泥漿套。

　　b）壓漿時(shí)必須堅(jiān)持“先壓后頂、隨頂隨壓、及時(shí)補(bǔ)漿”的原則，壓漿泵和輸出壓力控制在0.3～0.4MPa。

　　（3）注漿質(zhì)量的控制措施

　　a）頂進(jìn)施工前要做泥漿配合比實(shí)驗(yàn)，找出適合于施工的最佳泥漿配合比。膨潤土中蒙脫石含量要求≥60%。

　　b）制定合理的壓漿工藝，嚴(yán)格按壓漿操作規(guī)程進(jìn)行。

　　催化劑、化學(xué)添加劑等要攪拌均勻，使之均勻地化開，膨潤土加入后要充分?jǐn)嚢瑁�使其充分水化。泥漿拌好后，應(yīng)放置一定的時(shí)間才能使用。

　　c）利用中繼間接力頂進(jìn)時(shí)，因?yàn)轫斶M(jìn)距離長，地面壓漿泵的動(dòng)力無法滿足壓送距離，需要在管道內(nèi)設(shè)置中繼壓漿站，中繼壓漿泵和儲(chǔ)存箱組成，壓漿時(shí)先由地面壓漿泵把漿液壓到儲(chǔ)漿箱，然后用中繼壓漿泵向管外壓漿。

　　d）保持管節(jié)在土中的動(dòng)態(tài)平衡。在深層砂土中，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的周邊阻力相差極為明顯，一旦頂進(jìn)中斷時(shí)間較長，管節(jié)和周圍土體固結(jié)，在重新啟動(dòng)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)“楔緊”現(xiàn)象，頂力要比正常情況高出1.4倍，因此盡可能縮短中斷頂進(jìn)時(shí)間保持施工的連續(xù)性。如中斷時(shí)間過長必須補(bǔ)壓漿。

　　（4）注漿孔封堵處理措施

　　本工程注漿孔采用斜螺紋，與頂管專用玻璃鋼夾砂管呈90度，注漿孔外采用塑料單向閥，頂管頂進(jìn)施工完成，漿液置換完畢后，采用斜螺紋鋼悶頭對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵。鋼悶頭與單向閥之間設(shè)置2mm橡膠板，注漿孔內(nèi)涂滿厭氧密封膏，防止封堵后出現(xiàn)滲漏水。

　　（5）壓漿過程中注意事項(xiàng)

　　a）壓漿管與壓漿孔連接處設(shè)有單向閥，防止在壓漿停止時(shí)管外的泥砂會(huì)順著注漿管流到漿管內(nèi)，沉淀后會(huì)把注漿管堵住。

　　b）漿液攪拌后，要有足夠的浸泡時(shí)間，攪拌均勻。

　　c）選擇螺旋泵作為壓漿泵，因?yàn)槁輻U泵沒有脈動(dòng)現(xiàn)象，易于形成穩(wěn)定的漿套。

　　d）特殊區(qū)域的壓漿管布置，在中繼間處要采用2″的軟管，留有一定的彎曲量，滿足中繼間的伸縮。在頭三節(jié)鋼管處多設(shè)注漿孔，注足漿液形成漿套，因?yàn)殚_始時(shí)漿液滲透大，后面的管節(jié)可以通過補(bǔ)壓漿得到補(bǔ)足。

　　e）頂進(jìn)施工中，減阻泥漿的用量主要取決于管道周圍空隙的大小及周圍土層特性，由于泥漿的流失及地下水等的作用，泥漿的實(shí)際用量要比理論用量大得多，一般可達(dá)到理論值的4～5倍，但在施工中還要根據(jù)土質(zhì)情況、頂進(jìn)狀況、地面沉降的要求等做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

　　（6）泥漿處理

　　施工過程中加設(shè)過濾網(wǎng)，將泥漿中的碎石等固體顆粒物分離，分離后的泥漿排至三級(jí)沉淀池進(jìn)行沉淀，泥漿泵安裝在第三級(jí)沉淀池中提供泥漿循環(huán)。采用挖掘機(jī)及時(shí)將泥漿池底部的沉渣進(jìn)行清理，運(yùn)至棄渣場進(jìn)行自然脫水固化。

　　廢棄的泥漿水，在水中加入絮凝劑，使泥顆粒從水中迅速凝聚、沉降，從而達(dá)到泥水分離的效果，沉淀底泥采用挖掘機(jī)清理，水采用泥漿泵循環(huán)利用。

　　（四）出土方案

　　泥水平衡式頂管的出土采用全自動(dòng)的泥水輸送方式，被挖掘的土通過在機(jī)艙內(nèi)的攪拌和泥水形成泥漿，然后由泥漿泵抽出，高速排土。在沉井上部砌2只沉淀池。沉淀的余土外運(yùn)需按文明施工要求和渣土處理辦法，運(yùn)到永久堆土點(diǎn)，不得污染沿途道路環(huán)境。

　　（五）置換泥漿

　　管道頂進(jìn)結(jié)束后，為防止管道出現(xiàn)滯后沉降，必須用惰性漿液將頂進(jìn)過程中的觸變泥漿置換掉。置換的泥漿采用純水泥漿進(jìn)行置換。利用壓注觸變泥漿的系統(tǒng)及管路進(jìn)行置換。壓注順序：從第一節(jié)管依次向后進(jìn)行。壓注前一節(jié)管水泥漿時(shí)，應(yīng)將后續(xù)管節(jié)的壓漿孔開啟，使原有管路中的觸變泥漿在水泥漿的壓力下從后續(xù)管節(jié)壓漿孔內(nèi)溢出，直至后續(xù)注漿孔內(nèi)冒出水泥漿，并達(dá)到一定的壓注壓力時(shí)，方可停止前段管水泥漿的壓注，確保將觸變泥漿全部置換。

　　（六）進(jìn)出洞加固、洞口止水裝置及應(yīng)急措施

　　a）堵漏應(yīng)急措施

　　針對(duì)進(jìn)出洞施工中可能出現(xiàn)的漏水漏沙情況，在洞門鑿除過程中，預(yù)備木板、棉花胎、封堵及支撐槽鋼、雙快水泥、水泥、水玻璃、聚氨酯、草包和蛇皮袋（已裝土）等材料。一旦有險(xiǎn)情發(fā)生，首先應(yīng)立即停止洞門混凝土鑿除，同時(shí)用棉花胎加木材或槽鋼類材料進(jìn)行支護(hù)，并用雙快水泥以及疊放土包等方式進(jìn)行臨時(shí)封堵，以控制險(xiǎn)情，然后采取壓注雙液漿或聚氨酯的措施直至堵住漏點(diǎn)。

　　b）沉降（坍方）應(yīng)急措施

　　為防止進(jìn)出洞口沉降所帶來的不利影響，出洞施工中對(duì)洞口前方土體進(jìn)行注漿。由于出洞口位置的地面上打設(shè)一定量注漿孔，且注漿位置應(yīng)在加固土體之外。預(yù)備1套注漿設(shè)備和足量水泥和水玻璃。一旦發(fā)生洞圈內(nèi)的水土流失、或者地面（管線、建筑物）監(jiān)測數(shù)據(jù)報(bào)警，應(yīng)立即針對(duì)相應(yīng)部位進(jìn)行壓漿，控制沉降速率、填充水土流失所造成的空位。

　　如在洞門已經(jīng)完全打開的情況下，發(fā)生土體坍落現(xiàn)象，盡快將頂管機(jī)向土體頂進(jìn)，以刀盤支住正面土體，螺旋機(jī)不得出土。同時(shí)做好洞口止水裝置的補(bǔ)加固工作，防止水土從頂管機(jī)殼體周邊流失。

　　c）人身傷害應(yīng)急措施

　　施工人員勞防用品應(yīng)佩戴齊全，高空作業(yè)人員必須按規(guī)定正確佩戴安全帶。加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)控，規(guī)范施工操作規(guī)程，嚴(yán)禁交錯(cuò)作業(yè)。在洞門外土體有坍落趨勢(shì)時(shí)，該區(qū)域內(nèi)所有作業(yè)人員必須全部撤離至安全位置。一旦發(fā)人身傷害事故，立即按搶救規(guī)程進(jìn)行急救，同時(shí)將傷員送至綠色通道醫(yī)院救治。

　　一、工程概況

　　本工程為江都區(qū)南灰糞港雨、污水改道工程—張綱河西側(cè)污水改道工程，位于江都區(qū)南區(qū)，舜天路和滬陜高速之間；主要將滬陜高速南側(cè)的污水管道與江都南區(qū)污水管網(wǎng)連通。

　　本次頂管管徑為DN1200mm鋼筋砼管，全長370米，管道埋深4.8米左右。該工程所處土層均為粉土層。地下水豐富具承壓性，易形成流沙。工作井、接收井施工過程中，因該段污水管道在張綱河西側(cè)岸邊，地下水十分豐富，且張綱河水不斷滲透，現(xiàn)采用深井降水制作污水井。每井位4座深井，井深約18米。因管道處于流砂層位置，所以頂管施工采用土壓平衡施工工藝。

　　二、深井井點(diǎn)降水方案

　　1、施工準(zhǔn)備

　　1、材料：

　　無砂混凝土管(濾管)、濾網(wǎng)、3-8mm砂礫混合料、潛水鉆機(jī)、泥漿泵、清水泵、潛水泵等。

　　2、作業(yè)條件：

　　(1)現(xiàn)場三通一平已完成。

　　(2)地質(zhì)勘測資料齊全，根據(jù)地下水位埋深、土層分布和基坑放坡系數(shù)，確定井點(diǎn)位置、數(shù)量和降水深度。

　　（3）依據(jù)現(xiàn)場情況及施工要求，設(shè)置八口深井降水，深井井眼布置見附圖。

　　2、工藝流程 井點(diǎn)測量定位——挖井口——安護(hù)筒鉆機(jī)就位一鉆孔——回填井底砂墊層——吊放井管——回填井管與孔壁間的礫石過濾層——洗井——井管內(nèi)下設(shè)水泵、安裝抽水控制電路——試抽水降水井正常工作——降水完畢拔井管——封井

　　3、操作要點(diǎn)

　　1、定位：根據(jù)設(shè)計(jì)的井位及現(xiàn)場實(shí)際情況，準(zhǔn)確定出各井位置，并做好標(biāo)記。

　　2、采用潛水鉆機(jī)。孔徑一般為400～800mm，用泥漿護(hù)壁，孔口設(shè)置護(hù)筒，以防孔口塌方，并在一側(cè)設(shè)排泥溝、泥漿坑。

　　3、成孔后立即清孔，并安裝井管。井管下入后，井管的濾管部分應(yīng)放置在含水層的適當(dāng)范圍內(nèi)，并在井管與孔壁間填充礫石濾料。

　　4、安裝水泵前，用壓縮空氣洗井法清洗濾井，沖除塵渣，直到井管內(nèi)排出的水由渾變清，達(dá)到正常出水量為止。

　　5、水泵安裝后，對(duì)水泵本身和控制系統(tǒng)作一次全面細(xì)致的檢查，合格后進(jìn)行試抽水，滿足要求后轉(zhuǎn)入正常工作。

　　6、觀測井中地下水位變化，作好詳細(xì)記錄。

　　管井剖面圖

　　4、質(zhì)量要求

　　1、基坑周圍深井井點(diǎn)一共設(shè)八口井，同時(shí)抽水，使水位差控制在要求限度內(nèi)。

　　2、井管安放應(yīng)力求垂直并位于井孔中間，井管頂部應(yīng)比自然地面高O.5m。

　　3、井管與土壁之間填充的濾料應(yīng)一次完成，從井底填到井口下1.Om左右，上部采用不含砂石的粘土封口。

　　4、每臺(tái)水泵應(yīng)配置一個(gè)控制開關(guān)，主電源線路要沿深井排水管路設(shè)置。

　　5、大口井成孔直徑，必須大于濾管外徑30cm以上，確保濾管外圍的過濾層厚度。

　　6、濾管在井孔中位置偏移不得大于濾管壁厚。

　　5、安全要求

　　1、施工現(xiàn)場應(yīng)采用兩路供電線路或配備發(fā)電設(shè)備，正式抽水后干線不得停電停泵。

　　2、定期檢查電纜密封的可靠性，以防磨損后水沿電纜芯滲入電機(jī)內(nèi)，影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　3、遵守安全用電規(guī)定，嚴(yán)禁帶電作業(yè)。

　　4、降水期間，必須24小時(shí)有專職電工值班，持證操作。

　　5、潛水泵電纜不得有接頭、破損，以防漏電。

　　6、環(huán)保措施

　　1、施工期間對(duì)噪聲進(jìn)行監(jiān)測，不允許形成噪聲污染。

　　2、做好井點(diǎn)降水出水的處理與綜合利用，保護(hù)環(huán)境節(jié)約用水。

　　三、工作坑施工

　　頂管工作井下部為鋼筋砼井沉井，上部采用磚砌護(hù)壁墻體。

　　1.1施工工藝流程

　　1.2沉井主要施工方法

　　1.2.1基坑開挖

　　為保證沉井制作均勻下沉，先將井區(qū)范圍的障礙物與表層土挖出。考慮沉井整體的安全性，基坑開挖深度暫設(shè)定為3.0米～4.0米。基坑的開挖范圍比沉井外壁尺寸大1.6米左右，邊坡取值1:0.67，在基坑四周挖設(shè)排水溝，在 對(duì)角基坑四周設(shè)置集水坑并配備水泵，以便及時(shí)排除坑內(nèi)積水和周圍來水。

　　1.2.1.1開挖施工方法

　　1）分段開挖，合理確定開挖順序和分層開挖深度，當(dāng)接近地下水時(shí)，先開挖最低處土方，以便在最低處排水，并在基坑內(nèi)設(shè)置一臨時(shí)集水坑，配泵排水；

　　2）開挖人員每3×1.2米范圍布置一個(gè)，在開挖過程中應(yīng)注意保證開挖面完整；

　　3）每階段不得超挖，基坑底遇有不易清除的大塊石，則將其鑿除；

　　1.2.1.2開挖施工注意事項(xiàng)

　　1）開工之前，考慮有效地排除施工場地雨水地方案；

　　2）作好臨時(shí)防雨設(shè)施地儲(chǔ)備；

　　3）排水用泵地工作狀態(tài)良好，排水系統(tǒng)暢通；

　　4）檢查加固臨時(shí)電路，電線距地面高度在3米以上；

　　5）開挖土應(yīng)盡快運(yùn)出場外，除特殊情況外，一般不在基坑邊堆放棄土；

　　2.2沉井下沉

　　井內(nèi)人工挖土，外壁壓載，沉井下沉。

　　2.2.1下沉注意事項(xiàng)

　　1）沉井下沉?xí)r，井內(nèi)除土應(yīng)先從中間開始，均勻、對(duì)稱地逐步向四邊處分層取土，使沉井均勻下沉，防止偏斜，特別是下沉初期，沉井入土較淺，上層對(duì)沉井的平衡穩(wěn)定作用差，容易產(chǎn)生偏斜，尤應(yīng)注意。在挖土下沉過程中，不應(yīng)偏除土，避免沉井發(fā)生偏斜。

　　為防止沉井下沉?xí)r產(chǎn)生較大的偏斜，根據(jù)土質(zhì)情況、入土深度等，控制 井內(nèi)除土深度。此時(shí)應(yīng)注意，沉井過程中應(yīng)嚴(yán)格控制每次挖土下沉的深度，以保證沉井平穩(wěn)、均勻下沉。

　　2）下沉中隨時(shí)掌握土層變化情況，分析和檢驗(yàn)土壤阻力與沉井重量的關(guān)系，控制其除土部位及除土量，使沉井平衡地下沉。

　　3）下沉過程中，應(yīng)做好標(biāo)高、下沉量、傾斜和位移的測量工作、隨時(shí)注意糾正沉井的偏斜。

　　4）沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上2m前，控制井內(nèi)除土量，注意調(diào)平沉井，防止因挖土量過大及挖土不均，而使沉井突然大量下沉并產(chǎn)生較大的偏斜，增加準(zhǔn)確下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高的困難。

　　5）在工作井沉井開始下沉前，在其周圍構(gòu)筑物及地面設(shè)置一定數(shù)量的沉降、位移觀察點(diǎn)，隨時(shí)觀測沉井周圍地面的塌陷、開裂情況和構(gòu)筑物沉陷、位移的情況，以便迅速采取措施，確保附近設(shè)施的安全。

　　2.4.2施工偏差的處理

　　在沉井下沉過程中一定要加強(qiáng)控制，確保沉井準(zhǔn)確下沉到位，并且要制定盡可能詳細(xì)的處理措施，為施工過程中可能出現(xiàn)的問題做好準(zhǔn)備工作。2.2.3傾斜處理

　　沉井下沉過程中傾斜率要控制在1/150～1/200，超過1/200時(shí)就要進(jìn)行糾偏，糾偏方法是在傾斜的相反一側(cè)井壁底偏除土，在并壁外側(cè)射水沖刷，井頂加大水平荷載予以糾偏。

　　2.2.4井壁外障礙物的處理

　　沉井下沉發(fā)現(xiàn)障礙物，應(yīng)立即停止下沉，根據(jù)障礙物的性質(zhì)、大小、位置等情況決定處理辦法。井壁下如遇較小的孤石，可將四周土掏空后取出； 較大孤石，可用風(fēng)動(dòng)工具破成小塊后取出。

　　2.5沉井封底

　　沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后進(jìn)行封底。

　　1）基底面應(yīng)盡量整平；

　　2）清除浮泥，防止封底砼和基底間滲入雜土；

　　3）井壁與封底砼接觸面處的泥污應(yīng)予清除；

　　4）用塊石回填鍋底超挖部分；

　　5）用碎石、粗砂找平。

　　2.3.1底板砼澆筑

　　封底墊層砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可抽排沉井內(nèi)積水，以防封底砼承受下部水壓而遭受破壞。井內(nèi)水抽干后即可進(jìn)行底板砼澆筑。鋼筋綁扎按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，砼澆入后，用插入式振搗器振搗密實(shí)，再用平板振搗器提漿初平，最后人工找平，收面。

　　2.4磚砌護(hù)壁施工

　　沉井底板砼達(dá)到強(qiáng)度后，拆除外圍井點(diǎn)降水管，上部砌筑磚護(hù)壁至地面標(biāo)高，而后對(duì)井壁四周進(jìn)行回填。

　　2.5接收井施工

　　接收井采用鋼板樁圍護(hù).在頂管機(jī)頭臨近接收坑位置時(shí)，開挖土方打設(shè)鋼板樁，同時(shí)進(jìn)行井點(diǎn)降水，機(jī)頭從接收坑中取出后進(jìn)行檢查窨井的砌筑。