頂管施工工程.doc

頂管施工工程1、 概述：詳見(jiàn)圖紙及招標(biāo)文件要求2、 頂管施工工藝流程施工準(zhǔn)備測(cè)量放樣頂進(jìn)設(shè)備安裝導(dǎo)軌安裝后坐頂板安裝后坐千斤頂安裝洞口止水裝置安裝掘進(jìn)機(jī)頭進(jìn)內(nèi)就位掘進(jìn)機(jī)頭試運(yùn)出洞去除洞口擋土板后坐千斤頂頂進(jìn)出泥設(shè)備地面注漿設(shè)備安裝注漿材料準(zhǔn)備管道頂進(jìn)注漿偏差測(cè)量管內(nèi)出泥頂進(jìn)糾偏軸線控制混凝土管拼裝接口檢查混凝土管進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收進(jìn)洞頂進(jìn)結(jié)束竣工測(cè)量置換泥漿、洞口管縫處理設(shè)備轉(zhuǎn)移3、頂管掘進(jìn)機(jī)選型土壓平衡掘進(jìn)機(jī)具有沉降控制精度高，頂進(jìn)速度快，便于操作和維修，有施工可靠性等特點(diǎn)，在長(zhǎng)期頂管施工中說(shuō)明是適合地質(zhì)條件。4、主頂進(jìn)裝置主頂進(jìn)系統(tǒng)由底架、油缸組、頂進(jìn)環(huán)、鋼后靠及液壓泵站等組成，其主要功能是完成管節(jié)頂進(jìn)。（1）底架：承托頂管機(jī)頭、頂進(jìn)環(huán)、混凝土管節(jié)。底架設(shè)有微調(diào)千斤頂和水平支撐，可以調(diào)節(jié)底架高程和水平位置。底架頂部設(shè)內(nèi)、外兩幅軌道，內(nèi)軌作頂管機(jī)、混凝土管節(jié)的承托及導(dǎo)向之用，外軌則為頂進(jìn)環(huán)往復(fù)行走之用。（2）油缸組選擇根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，油缸組選符合招標(biāo)文件要求。（3）液壓泵站符合招標(biāo)文件要求。（4）頂進(jìn)環(huán)由頂環(huán)和頂座組成，頂環(huán)用螺栓固定在頂座上，頂座底設(shè)有頂輪，可沿底架上的外側(cè)軌道往復(fù)運(yùn)行。頂進(jìn)時(shí)，油缸將頂環(huán)頂入混凝土管節(jié)尾部，與管節(jié)端部環(huán)墊板相貼，起對(duì)中及導(dǎo)向作用，并傳遞油缸頂力，均勻作用在混凝土管節(jié)上。5、泥漿系統(tǒng)（1）泥漿減阻A、用泥漿減阻是長(zhǎng)距離頂管減少摩阻力的重要環(huán)節(jié)之一。在頂管施工過(guò)程中，如果注入的的潤(rùn)滑泥漿能在管子的外圍形成一個(gè)比較完整的泥漿套，則其減摩效果將是十分令人滿意的，一般情況下摩阻力可減至3-5KNm。B、潤(rùn)滑泥漿材料主要采用鈉基膨潤(rùn)土、純堿。物理性能指標(biāo)：比重1.05-1.08gcm3，粘度3040s，泥皮厚3-5m。（2）注漿設(shè)備潤(rùn)滑泥漿用BW-160壓漿泵通過(guò)總管、支管、球閥、管節(jié)上的預(yù)備注漿孔壓到管子與管土體之間，包住砼管。（3）壓漿工藝及壓漿操作規(guī)對(duì)于中距離頂管，為了減少土體與管壁間的摩阻力，應(yīng)在管道外壁壓注潤(rùn)滑泥漿。為確保減小管道外壁的摩阻力，需要有切實(shí)可行的技術(shù)措施來(lái)保證潤(rùn)滑泥漿，在施工期間不失水沉淀、不固結(jié)，合理布置壓漿孔。在管節(jié)斷面一側(cè)安裝壓漿總管，每6米處接三通閥門(mén)至管節(jié)注漿孔。總管與閥門(mén)用軟管連接。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)用潤(rùn)滑泥漿填補(bǔ)，形成泥漿套，達(dá)到減少摩阻力及控制地面沉降。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，泵送注漿壓力控制在0.1-0.6Mpa(1-6kgcm3)。4）壓漿工藝流程：地面拌漿總管閥門(mén)打開(kāi)開(kāi)啟管節(jié)閥門(mén)啟動(dòng)壓漿泵送漿(頂進(jìn)開(kāi)始)管節(jié)閥門(mén)關(guān)閉（頂進(jìn)停工）坑內(nèi)快速接頭拆開(kāi)下管節(jié)接總管循環(huán)復(fù)始。壓漿配比見(jiàn)下表：膨潤(rùn)土水純堿CMC錐土1048003.051.0510-12注：此配比為質(zhì)量比。6、供電系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)供電由業(yè)主提供，符合招標(biāo)文件要求。7、測(cè)量系統(tǒng)（1）建立平面控制網(wǎng)A、地面按設(shè)計(jì)院提供井位軸線控制樁定位。B、工作井、接收井施工結(jié)束后，按工作井穿墻孔與接收井接收孔的實(shí)際坐標(biāo)測(cè)量放線，定出管道頂進(jìn)軸線并將軸線投放到工作井測(cè)量平臺(tái)上和井壁上。在工作井井四周建立測(cè)量控制網(wǎng)，并定期進(jìn)行復(fù)核各控制點(diǎn)。（2）管道軸向測(cè)量A、土壓平衡段施工管道軸向測(cè)量采用高精度激光經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量主要用導(dǎo)線測(cè)量法，測(cè)量平臺(tái)設(shè)在頂管后座處。測(cè)量光靶安裝在掘進(jìn)機(jī)尾部，測(cè)量時(shí)激光經(jīng)緯儀直接測(cè)量機(jī)頭尾部的測(cè)量光靶的位置，并根據(jù)機(jī)頭內(nèi)的傾斜儀計(jì)算機(jī)頭實(shí)際狀態(tài)。B、頂管水準(zhǔn)測(cè)量全站儀水準(zhǔn)儀測(cè)量精度由于頂進(jìn)距離長(zhǎng)而略有降低，傳統(tǒng)方法用聯(lián)通管測(cè)量。8、頂管施工技術(shù)措施（1）頂進(jìn)穿墻措施頂進(jìn)前所有頂進(jìn)設(shè)備必須全部安裝就位，并需試運(yùn)轉(zhuǎn)。在穿墻前通過(guò)沉井墻上的預(yù)埋螺栓安裝好簾布橡膠板、圓環(huán)板、扇形后板等止水裝置。將掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭頂進(jìn)至工作井墻面，拆除封門(mén)板后，馬上啟動(dòng)主頂千斤頂和頂管掘進(jìn)機(jī)頂進(jìn)工作。（2）頂管軌跡控制措施初期頂進(jìn)頂管掘進(jìn)機(jī)先行入土，然后在其尾部拼接特殊糾偏段。初期頂進(jìn)應(yīng)均勻出土，控制好初始偏差，并及時(shí)調(diào)整后座千斤頂合力中心來(lái)控制初始偏差，確保工具頭初始狀態(tài)穩(wěn)定和軸線順直。（3）頂進(jìn)時(shí)管道防扭轉(zhuǎn)措施在安裝設(shè)備及管材的另一側(cè)配以相同重量的配重，使管道頂進(jìn)時(shí)左右重量保持平衡。消除人為造成管道扭轉(zhuǎn)的因素。（4）地下防治措施A、管內(nèi)設(shè)置排風(fēng)管道，由數(shù)臺(tái)軸流風(fēng)扇通過(guò)皮帶接力輸送到工作井口，一旦報(bào)警裝置顯示管內(nèi)有有害氣體，即啟動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)，迅速抽取管內(nèi)有害氣體，并通過(guò)程控電話通知供氣房，加大對(duì)管內(nèi)凈化氣體的供氣量。B、建立建全管內(nèi)動(dòng)火制度。管內(nèi)施工人員不允許吸煙，管內(nèi)動(dòng)用明火施工必須開(kāi)具動(dòng)火證明且專職安全員在場(chǎng)監(jiān)督。C、如果發(fā)現(xiàn)開(kāi)挖土體含大量沼氣，且濃度較高、面積較大時(shí)，立即停止頂管施工。會(huì)同工程技術(shù)人員制定詳細(xì)、周密的施工方案，報(bào)監(jiān)理、業(yè)主同意后方可繼續(xù)施工。（5）頂管接收井進(jìn)洞措施：在頂管掘進(jìn)機(jī)接近接收井洞口10M15M時(shí)，作一次全面的軸線及高程復(fù)核，在確認(rèn)無(wú)誤后，在接收井內(nèi)做好接收的一切準(zhǔn)備工作，包括接收平臺(tái)的搭設(shè)。工具頭頂進(jìn)到井壁后，停止壓漿，拆除接收井的封門(mén)，頂管掘進(jìn)要穿進(jìn)井墻上接收架，馬上采取臨時(shí)止水措施，并繼續(xù)頂進(jìn)，待完全上架后采取永久性止水封堵措施。（6）采取減少地層移動(dòng)的施工技術(shù)措施A、工具管開(kāi)挖面的穩(wěn)定措施a在開(kāi)挖和頂進(jìn)中，必須采取措施防坍塌、防涌水，確保正面土體穩(wěn)定，并盡量使正面土體保持或接近原始的應(yīng)力狀態(tài)。b采用土壓平衡式工具管時(shí)，為平衡正面土體，須注意根據(jù)土質(zhì)特性在施加性能適當(dāng)?shù)淖o(hù)壁泥漿。并通過(guò)關(guān)于地層移動(dòng)的測(cè)量反饋資料及時(shí)合理調(diào)整。查明和封堵頂進(jìn)路程中的漏漿通路。嚴(yán)密檢查工具管尾部的密封性，以防漏漿影響正面泥漿壓力。B、向頂管外周空隙中精心注漿由于頂管工具管與管道外徑相差以及工具管糾偏形成的管道外周空隙，必須精心壓注觸變泥漿有效地予以填充。壓漿一定要及時(shí)、適量，壓力、點(diǎn)位要適當(dāng)，方法要正確，以使全部管道外周空隙在整個(gè)頂進(jìn)過(guò)程中始終充滿著有一定壓力的觸變泥漿。C、控制頂管頂力的偏心度隨時(shí)監(jiān)測(cè)推進(jìn)中該管節(jié)接縫上的不平均壓縮情況，推算接頭端布應(yīng)力分布狀況及頂推合力的偏心度，并據(jù)以調(diào)整糾偏幅度，防止因偏心度過(guò)大而使管節(jié)接頭壓損或管節(jié)中部出現(xiàn)環(huán)向裂縫，從而無(wú)法保證管道外圍泥漿套的支承潤(rùn)滑作用，因而造成推進(jìn)困難并引起地表沉降。D、確保頂管承壓壁的后靠結(jié)構(gòu)及后靠土體處于穩(wěn)定狀態(tài)除了保證工作井結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量以外，尚須在工作井下沉到位封底及底板施工完畢填實(shí)沉井側(cè)面與地體之間的空隙，驗(yàn)算沉井后靠土體穩(wěn)定性確定頂進(jìn)的極限頂力，并適當(dāng)安排中繼間的間距。E、采取嚴(yán)密的防止土壓流入管道的密封措施在頂管施工前須嚴(yán)格檢查工具管尾端與管道搭接處，各管節(jié)接頭中及中繼間與管節(jié)端頭搭接處的環(huán)形橡膠密封裝置、管節(jié)本身和管節(jié)中預(yù)埋注漿孔的防水性。鋼筋砼管節(jié)要有檢驗(yàn)合格的質(zhì)保書(shū)。務(wù)必防止管節(jié)在搬運(yùn)中碰撞損壞，以及在頂進(jìn)糾偏中引起管節(jié)的壓損開(kāi)裂和過(guò)大的接縫張開(kāi)。F、加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)：對(duì)需保護(hù)的建筑物進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)。a、在工作井、頂管和埋管施工階段，對(duì)鄰近建筑、道路及地下管線水平和垂直位移進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，以信息指導(dǎo)施工，確保工程和環(huán)境的安全；b、如監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)警值，應(yīng)及時(shí)通知建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)和施工單位，并研究和采取應(yīng)急措施，防止發(fā)生工程和環(huán)境事故。9、頂進(jìn)（1）地面準(zhǔn)備工作在頂管頂進(jìn)施工前，按常規(guī)進(jìn)行施工用電、用水、通道、排水及照明等設(shè)備的安裝。起重設(shè)備置于便于出土和下管的地方。施工材料、設(shè)備及機(jī)具必須備齊，以滿足本工程的施工要求，管節(jié)、止水膠圈等應(yīng)有足夠的余量?？由稀⒖酉陆y(cè)量控制網(wǎng)，并經(jīng)復(fù)核、認(rèn)可。（2）坑下準(zhǔn)備工作A、導(dǎo)軌安裝：頂管導(dǎo)軌按設(shè)計(jì)軸線準(zhǔn)確放樣，安裝時(shí)按測(cè)量放樣的頂管設(shè)計(jì)軸線，吊入坑下就位焊接，并設(shè)置支撐加固；兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高，其縱坡度應(yīng)與管道設(shè)計(jì)坡度一致；導(dǎo)軌安裝的允許偏差為：軸線位置：3mm、頂面高程：O-3mm、兩軌內(nèi)距：2mm；安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。 B、頂管機(jī)安裝頂管機(jī)頭吊裝就位、調(diào)試驗(yàn)收。a、千斤頂固定在支架上，并與管道中心的軸線對(duì)稱，其合力的作用點(diǎn)在管道中心的垂直線上。b、兩千斤頂?shù)挠吐凡⒙?lián)，其行程應(yīng)同步，每臺(tái)千斤頂裝有進(jìn)油、退油控制系統(tǒng)。c、圓形頂鐵與管道的軸線、千斤頂?shù)妮S線平行。頂鐵與管道之間聯(lián)接墊以緩沖材料膠合板。使頂力均勻地分布在管端，避免應(yīng)力集中對(duì)管端的損傷。d、經(jīng)緯儀按照管線設(shè)計(jì)的坡度和方向在工作坑內(nèi)安裝并調(diào)整。工作坑平面布置圖（4）頂管正常頂進(jìn)施工A、頂管頂進(jìn)與地層變形控制頂管引起地層變形的主要因素有：工具管開(kāi)挖引起的地層損失，工具管后面管道外周空隙因注漿填充不足引起的地面流失，管道在頂進(jìn)中與地層磨擦而引起的地層損失，管道接縫中土壓流失引起的地層損失。要求坡度保持相對(duì)的平穩(wěn)及時(shí)控制糾偏量，減少對(duì)土體的擾動(dòng)，盡量不超挖。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態(tài)。B、壓漿工藝及壓漿操作規(guī)程a、對(duì)于長(zhǎng)距離頂管，為了減少土體與管壁間的摩阻力，應(yīng)在管道外壁壓注潤(rùn)滑泥漿。為確保減少管道外壁的摩阻力，需要有切實(shí)可行的技術(shù)措施來(lái)保證潤(rùn)滑泥漿，在施工期間不失水沉淀、不固結(jié)，合理布置壓漿孔。在管節(jié)斷面一側(cè)安裝壓漿管，每6米處接三通閥門(mén)至管節(jié)注漿孔。總管與閥門(mén)用軟管連接。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)潤(rùn)滑泥漿填補(bǔ)，形成泥漿套，達(dá)到減少摩擦阻力及控制地面沉降。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，泵送注漿壓力控制在0.10.6Mpa(16kgcm2)。b、壓漿工藝流程：地面拌漿總管閥門(mén)打開(kāi)開(kāi)啟管節(jié)閥門(mén)啟動(dòng)壓漿泵-送漿(頂進(jìn)開(kāi)始) 管節(jié)閥門(mén)關(guān)閉(頂進(jìn)停止)坑內(nèi)快速接頭拆開(kāi)下管節(jié)接總管循環(huán)復(fù)始。c、壓漿配比見(jiàn)下表：膨潤(rùn)土水純堿錐土1048003.0510-12注：此配比為質(zhì)量比。（5）頂管糾偏糾偏操作方案應(yīng)是頂管司機(jī)交接班討論的重點(diǎn)。方案的依據(jù)為測(cè)量提供的機(jī)頭折角、傾斜儀基數(shù)和走動(dòng)趨勢(shì)、前后尺讀數(shù)比較、機(jī)尾處地面沉降量等等。0.5度以上的大動(dòng)作糾偏須盡量避免并慎重討論，不得已時(shí)也應(yīng)爭(zhēng)取在非重要地段進(jìn)行并加強(qiáng)觀測(cè)。糾偏動(dòng)作后如無(wú)折角變動(dòng)應(yīng)即停頂，會(huì)同電工、機(jī)修工檢查電路和液壓管路，盡早排除故障，嚴(yán)防軸線超差。糾偏應(yīng)在下管后盡早進(jìn)行，注意觀察糾偏儀讀數(shù)的糾后趨勢(shì)及光點(diǎn)滯后變化，同時(shí)通知地面和地