頂管施工組織設(shè)計

上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能 頂管工程頂管工程 頂頂 管管 工工 程程 施施 工工 組組 織織 設(shè)設(shè) 計計 上海機(jī)械施工有限公司上海機(jī)械施工有限公司 二二一一年九月一一年九月 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能 頂管工程施工組織設(shè)計 編制： 審核： 審定： 二二一一年九月一一年九月 - 3 - 目目 錄錄 編編 制制 依依 據(jù)據(jù).- - 5 5 - - 一、工程概述一、工程概述.- 1 - 二、工程目標(biāo)二、工程目標(biāo).- 4 - 1、工期目標(biāo).- 4 - 2、質(zhì)量目標(biāo).- 4 - 3、安全管理目標(biāo)、文明施工目標(biāo).- 4 - 三、工程特點三、工程特點.- 4 - 1、工程沿線地面情況.- 4 - 2、工程沿線管線情況.- 5 - 3、工程水文地質(zhì)情況.- 5 - 四、施工現(xiàn)場總平面布置四、施工現(xiàn)場總平面布置.- 6 - 五、施工工程量及機(jī)械、勞動力準(zhǔn)備五、施工工程量及機(jī)械、勞動力準(zhǔn)備.- 6 - 1、施工工程量.- 6 - 2、主要施工設(shè)備機(jī)械.- 7 - 3、頂管管節(jié)安排情況.- 7 - 4、施工人員.- 7 - 六、頂管施工技術(shù)方案六、頂管施工技術(shù)方案.- 7 - 1、土壓平衡頂管機(jī).- 7 - 1.1 頂管機(jī)的選型.- 7 - 1.2 頂管機(jī)的結(jié)構(gòu)組成.- 8 - 1.3 土壓平衡頂管機(jī)性能和技術(shù)參數(shù).- 8 - 1.4 主頂力配置.- 8 - 2、鋼砼頂管施工.- 9 - 2.1 頂管施工工藝.- 9 - 2.2 施工準(zhǔn)備.- 10 - 2.3 頂管施工測量.- 12 - 2.4 施工參數(shù)控制措施.- 15 - 2.5 頂進(jìn)施工技術(shù).- 16 - 2.6 頂管施工注意事項.- 19 - 2.7 頂管初始頂進(jìn)(10 米試頂進(jìn)).- 19 - 2.8 頂管正式頂進(jìn)施工.- 21 - 2.9 鋼管現(xiàn)場拼接及防腐.- 21 - 2.10 信息化管理施工.- 22 - 2.11 地下有害氣體防治及管內(nèi)通風(fēng).- 22 - 七、進(jìn)出洞方案七、進(jìn)出洞方案.- 23 - 7.1、出洞施工步驟.- 23 - 7.2、進(jìn)出洞土體加固.- 23 - 7.3、出洞防塌方的措施.- 24 - 7.4、洞門止水裝置安裝.- 25 - 7.5、進(jìn)洞.- 25 - 7.6、進(jìn)出洞階段應(yīng)急措施.- 26 - 八、施工難點八、施工難點.- 27 - 8.1、頂管穿越高架承臺樁基.- 27 - - 4 - 8.2、頂管穿越新角浦河.- 27 - 九、質(zhì)量措施九、質(zhì)量措施.- 27 - 9.1、工程質(zhì)量目標(biāo).- 27 - 9.2、質(zhì)量保證體系.- 28 - 9.3、質(zhì)量保證總體措施.- 28 - 9.4、質(zhì)量保證具體措施.- 29 - 十、安全與文明施工技術(shù)措施十、安全與文明施工技術(shù)措施.- 30 - 10.1、安全技術(shù)措施.- 30 - 10.2、文明施工保證措施.- 32 - 十一、應(yīng)急預(yù)案十一、應(yīng)急預(yù)案.- 34 - 十二、附圖十二、附圖.- 40 - - 5 - 編編 制制 依依 據(jù)據(jù) （1）本工程施工圖資料； （2） 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 （GB50202-2002） ； （3） 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 （GB50204-2002） ； （4） 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 （GB50007-2002） ； （5） 建筑工地施工現(xiàn)場供電安全規(guī)范 （GB50194-93） ； （6） 施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范 （JGJ46-2005） ； （7） 鋼筋焊接及驗收規(guī)范 （JGJ18-2003） ； （8） 地下防水工程施工及驗收規(guī)范 （GB50208-2002） ； （9） 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 （GB50205-2001） ； （10） 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 （JGJ81-2002；J218-2002） ； （11） 頂管施工法鋼筋混凝土排水管 （JC/T640） ； （12） 頂管工程施工規(guī)程 （上海市工程建設(shè)規(guī)范） （DG/TJ02-2004- 2008） 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 1 - 一、工程概述一、工程概述 本工程位于上海市虹橋機(jī)場北虹橋商務(wù)區(qū)，我公司承建虹橋商務(wù)區(qū)核心區(qū) （一期）區(qū)域供能管溝工程，該工程構(gòu)筑擬采用明挖法和暗挖法（頂管工藝） 施工，穿越虹橋商務(wù)區(qū)申濱路、舟虹路、紹虹路等 7 條路。頂管工藝選用鋼和 砼兩種材質(zhì)實施，本工程砼頂管為 3 根砼頂管，管徑內(nèi)徑為 4000mm、外徑為 4640mm，壁厚為 320mm、節(jié)長 2.5m。鋼頂管為 5 根，管徑內(nèi)徑為 4200mm、外徑 為 4280mm，壁厚為 40mm、節(jié)長 6m。洞口處在第層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和1a 層 粘土，洞口底標(biāo)高約-4.18m-7.54m，地面標(biāo)高+4.60m。頂管分布如下表所示。 類 型位 置頂進(jìn)長度（m） 申濱路舟虹路39 南區(qū) 申濱路紹虹路71砼頂管 北區(qū)申虹路錫虹路129.7 申濱路甬虹路31 南區(qū) 過新角浦河段98.6 申濱路錫虹路96.3 進(jìn)北能源站段148.2 鋼頂管 北區(qū) 過新角浦河段102 本工程各工作井或始發(fā)井圍護(hù)結(jié)構(gòu)大都采用鉆孔灌注樁或 SMW 工法樁， 后靠墻及進(jìn)出洞加固采用水泥攪拌樁，具體詳見下表： 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 2 - 編 號 工作井/接收井 位置 圍護(hù)結(jié)構(gòu) 形式 后靠加固形式進(jìn)出洞加固 情況 備注 1申濱路甬虹路 工作井 1（兼 作接收井） 1000115 0 鉆孔灌注樁 850 水泥攪拌 樁，加固長度 3250 850 水泥攪 拌樁，加固 長度 3250 申濱路 西側(cè) 2申濱路甬虹路 工作井 2 1000SMW 工法樁 850 水泥攪拌 樁，加固長度 3250 850 水泥攪 拌樁，加固 長度 3250 申濱路 東側(cè) 3申濱路紹虹路 工作井 850SMW 工法樁 850 水泥攪拌 樁，加固長度 4000 850 水泥攪 拌樁，加固 長度 3000 4申濱路紹虹路 接收井 850SMW 工法樁 850 水泥攪 拌樁，加固 長度 3000 5申濱路舟虹路 工作井 850SMW 工法樁 850 水泥攪拌 樁，加固長度 4000 高壓旋噴加 固，加固長 度 3000 6申濱路舟虹路 接收井 850SMW 工法樁 850 水泥攪 拌樁，加固 長度 3000 7注：以上為南區(qū)部分，北區(qū)因設(shè)計圖紙尚未收到，具體以今后設(shè)計藍(lán)圖為 準(zhǔn)。加固參數(shù)要求詳見設(shè)計藍(lán)圖。 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 3 - 管溝工程總平面圖管溝工程總平面圖 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 4 - 二、工程目標(biāo)二、工程目標(biāo) 1、工期目標(biāo) 頂管施工計劃 序工區(qū)頂管長度（m）頂管計劃 4000 砼管 1 南區(qū) 392012.3.6-2012.3.27 2 南區(qū) 712012.2.1-2012.3.1 3 北區(qū) 129.72012.5.8-2012.6.21 4200 鋼管 1 南區(qū) 98.62011.10.16-2011.11.27 2 南區(qū) 312012.2.1-2012.2.22 3 北區(qū) 96.32012.4.28-2012.6.3 4 北區(qū) 148.22012.6.5-2012.7.26 5 北區(qū) 1022012.3.16-2012.4.22 2、質(zhì)量目標(biāo) 以 ISO9002 質(zhì)量管理體系為綱，實行全面質(zhì)量管理，強(qiáng)化過程控制管理特 別是針對頂管頂進(jìn)的通病：滲漏，地面沉降控制、頂進(jìn)軸線控制等制定詳細(xì)方 案。工程質(zhì)量確保達(dá)到合格，爭創(chuàng)上海市優(yōu)質(zhì)工程。 3、安全管理目標(biāo)、文明施工目標(biāo) 安全管理目標(biāo)：通過上海市標(biāo)準(zhǔn) DBJ089032003施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)保 證體系標(biāo)準(zhǔn)安全貫標(biāo)的認(rèn)證。重大事故為零，爭創(chuàng)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)良工地。 文明施工目標(biāo)：本管溝工程創(chuàng)市級文明工地、市標(biāo)準(zhǔn)化管理合格工地；安 全第一、預(yù)防為主，從嚴(yán)強(qiáng)化安全生產(chǎn),確保無工程事故、管線事故、火災(zāi)事故 和重大人身安全事故。 三、工程特點三、工程特點 1、工程沿線地面情況 管溝工程為核心區(qū)(一期)區(qū)域提供能項目的配套工程。管溝從南北能源站 接出需穿越已建高架樁基礎(chǔ)橋墩以及新角浦河。區(qū)域內(nèi)申濱路、申長路以及申 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 5 - 虹路及東側(cè)的錫虹路為已建道路。管溝涉及到的其他地段為規(guī)劃道路的空曠場 地。根據(jù)能源中心選址、區(qū)域已建重大市政設(shè)施布局、區(qū)域規(guī)劃情況，將供能 管路布置在規(guī)劃綠帶(申濱路西側(cè)規(guī)劃綠帶)及尚未實施的市政道路(錫虹路、申 武路、蘇虹路、紹虹路、舟虹路、涌虹路等的人行道下，盡量減少對已建道路 和綠化的影響。 2、工程沿線管線情況 本管溝工程范圍內(nèi)，管線情況主要為信號燈、路燈、電力、雨水、上水、 煤氣、污水、信息等管線。但根據(jù)目前資料，頂管工程穿越地段尚未發(fā)現(xiàn)重要 管線。 3、工程水文地質(zhì)情況 本工程所在地為第四紀(jì)全新世和上更新世的海相、沖海相、河湖相等松散 堆積層，根據(jù)其地質(zhì)時代、成因類型、埋藏深度、空間分布發(fā)育規(guī)律及工程地 質(zhì)特征，影響本工程施工的地基土層，自上而下各地基土層的特征分述如下： 地基土層特征說明備注 1 雜填土雜色，濕飽和，松散厚度 1.01m 2 素填土 灰黃灰色，濕飽和，可塑偏軟軟 塑，土質(zhì)不均勻， 厚度 1.2m 褐色 -灰黃色粉質(zhì)粘土粘 土 褐黃灰黃色，飽和，可塑厚度 1.6m 淤泥 質(zhì)粉質(zhì) 粘土灰色，飽和，流塑軟塑厚度 2.02m 灰色淤泥質(zhì)粘土灰色，飽和，流塑厚度 10.6m 1a 灰色粘土灰色，飽和，軟塑可塑厚度 2.6m 1b灰色粉質(zhì)粘土粉砂灰色，飽和，軟塑可塑厚度 7.68m 管道穿行的地層主要為和1a 層。由于在不同土層中頂進(jìn)，注意地層特 性的差異對頂管施工的影響。 以接入南能源段鋼頂管為例，地質(zhì)剖面圖如下： 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 6 - 4.244.094.324.20 f f f f f f f f f f 1 1a 1b 四、施工現(xiàn)場總平面布置四、施工現(xiàn)場總平面布置 根據(jù)本工程的地理位置、交通條件，結(jié)合工程規(guī)模及材料來源等實際情況， 本著因地制宜、便于施工、少占用地、節(jié)約用地的原則，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、合 理性進(jìn)行施工總體平面布置。 本工程共有 8 只始發(fā)井，因場布基本類似，故本施組僅對接入南能源站始 發(fā)井作場布。詳見詳見接入南能源站始發(fā)井施工平面布置圖接入南能源站始發(fā)井施工平面布置圖 五、施工工程量及機(jī)械、勞動力準(zhǔn)備五、施工工程量及機(jī)械、勞動力準(zhǔn)備 1、施工工程量 序號施工名稱口徑長度工程量 1 砼頂管 4000239.7 96 節(jié) 2 鋼頂管 4200476.1 80 節(jié) 備注：根據(jù)施工圖紙進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 7 - 2、主要施工設(shè)備機(jī)械 序號施工名稱主要施工設(shè)備 1 4000 砼頂管 150T 履帶吊、4680 工具頭設(shè)備一套、電焊 機(jī)若干臺、泥漿系統(tǒng)、泥漿設(shè)備 2 4200 鋼頂管 150T 履帶吊、4320 工具頭設(shè)備一套、電焊 機(jī)若干臺、泥漿系統(tǒng)、泥漿設(shè)備 注：工具頭吊放至工作井內(nèi)需 450T 汽車吊（接收井工具頭吊出使用 450T 汽 車吊） 。 3、頂管管節(jié)安排情況 本工程共有頂管通道 8 條，其中鋼頂管 5 條，混凝土頂管 3 條。 根據(jù)不同規(guī)格頂管情況，我司擬投入二臺頂管機(jī)實施本工程，一臺 4320 工具頭施工鋼頂管，一臺 4680 工具頭施工混凝土頂管，施工時砼管與鋼管由 南區(qū)往北區(qū)頂進(jìn)。 4、施工人員 砼頂管人員：二班，每班 12 名，共計 24 名。 鋼頂管人員：一班，22 名。 現(xiàn)場施工管理人員：12 名。 六、頂管施工技術(shù)六、頂管施工技術(shù)方案方案 1、土壓平衡頂管機(jī) 1.1 頂管機(jī)的選型 根據(jù)本工程地質(zhì)特點，我們認(rèn)為選用土壓平衡頂管機(jī)為好，理由如下： 1) 因為土壓平衡頂管機(jī)的適應(yīng)性強(qiáng)，適用的土質(zhì)范圍廣。 2)土壓平衡頂管機(jī)適用于各類粘土、粉土和砂性土及礫徑100mm 的各類 土質(zhì)。 3)土壓平衡頂管機(jī)的施工控制要比泥水平衡頂管機(jī)容易許多。 4)土壓平衡頂管機(jī)最大的特點就是能較好地控制地表沉降。根據(jù)實地情況 事先設(shè)定好土壓力，推進(jìn)時按照土壓傳感器的數(shù)值改變螺旋機(jī)的出土量，從而 始終使刀盤正面土壓一直處于正常狀態(tài)，這樣可以最有效的控制地面沉降的問 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 8 - 題。 1.2 頂管機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 土壓平衡頂管機(jī)是由多刀盤（6+1） 、前后殼體、螺旋機(jī)、周邊支承齒輪箱、 中心回轉(zhuǎn)裝置、糾偏系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、注油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電器動力系統(tǒng)、 電器控制系統(tǒng)等大部件組成。頂管機(jī)構(gòu)造結(jié)構(gòu)詳見附圖頂管機(jī)構(gòu)造結(jié)構(gòu)詳見附圖。 1.3 土壓平衡頂管機(jī)性能和技術(shù)參數(shù) 序號項目參數(shù)附注 1刀盤轉(zhuǎn)速5.25r/min 2刀盤扭矩 68kNm 3截割功率 737KW 4糾偏推力 12008=9600KN 5糾偏角度 2.5 6刀盤形式多刀盤 7螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速012r/min 8螺旋機(jī)功率30KW 9出土量045m3/h 1.4 主頂力配置 本工程后座設(shè)置 6 只 4000KN 千斤頂，其中中間兩只為備用油缸。由于后座 墻設(shè)計允許值為 16000KN，主頂考慮 4 只 4000KN 千斤頂，40004=16000KN 可 對油缸采取限壓控制原則 160000.8=12800KN 來滿足設(shè)計，同時也考慮采用后 背墻，布設(shè) 80mm 鋼板，擴(kuò)大后背墻擴(kuò)散面積等方式加以解決。4 只千斤頂合力 中心考慮為管中心軸下 470mm。 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 9 - 合力點 4641856 2261 1775 60 348 200010002000 1250125012501250 3150 1792 1792 8004001550 190 3100 2400 后頂油缸布置示意圖后頂油缸布置示意圖 2、鋼砼頂管施工 2.1 頂管施工工藝 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 10 - 測量放樣 安裝機(jī)架、后靠、主頂裝置 設(shè)備調(diào)試 出洞 頂管機(jī)頂進(jìn)，吊放第一節(jié)管節(jié) 頂進(jìn) 頂完一節(jié)管節(jié)，吊放下一節(jié)管節(jié) 管節(jié)拼裝（焊接） ，測量 吊放中繼頂 繼續(xù)頂進(jìn)直至完成 頂進(jìn)至終點，管道清理，接頭處理，拆除管內(nèi)設(shè)備等 2.2 施工準(zhǔn)備 2.2.1 概況 本工程有兩種不同材質(zhì)的管道，分別為鋼管道和砼管道。具體見下表： 管道 類型 數(shù) 量 內(nèi)徑 （mm） 外徑 （mm） 壁厚 （mm ） 節(jié)長 （mm ） 南區(qū) 總長 （m） 北區(qū) 總長 （m） 工具頭尺寸 （mm） 砼 管道 3400046403202500110.0129.74680*5430 鋼 管道 542004280404000129.6346.546805430 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 11 - 2.2.2 頂管出洞前準(zhǔn)備工作 出洞口及后靠土體加固出洞口及后靠土體加固 頂管出洞前必須對洞口及后靠土體進(jìn)行加固，加固土體強(qiáng)度等滿足設(shè)計要求。 工具頭應(yīng)滿足以下條件工具頭應(yīng)滿足以下條件 1) 環(huán)形止水試驗合格，試驗壓力為 2kg/cm2。 2) 糾偏液壓系統(tǒng)試驗無誤，不漏油，液壓鎖緊鎖，試驗壓力為 250kg/cm2 (不允許超壓試驗)。 3) 確保千斤頂管路不泄露，管路完好。 4) 工具頭測角表，調(diào)零無誤。 5) 觸變泥漿系統(tǒng)試驗合格，試驗壓力為 4kg/cm2。 6) 壓縮空氣管路接通，并經(jīng)空運轉(zhuǎn)無誤，管路密閉試驗壓力為 2 kg/cm2。 7) 工作井頂進(jìn)系統(tǒng)安裝，頂進(jìn)軌道，千斤頂架子，后座擴(kuò)散板布置。 8) 安裝后座時，必須保證使其平面與頂管軸線垂直，傾斜允許誤差 5mm。 9) 千斤頂應(yīng)安裝在有一定剛度的鋼支架上，其支架應(yīng)與底板固定，防止位 移，千斤頂后蓋必須與后座平行，并貼緊。 10) 應(yīng)用儀器校驗千斤頂安裝標(biāo)高及位置，使其軸線與頂進(jìn)管道軸線平行。 11) 導(dǎo)軌安裝前，首先用經(jīng)緯儀在井內(nèi)放出管道中心線的延長線，并在工 作井兩端適當(dāng)位置設(shè)置標(biāo)記，作為導(dǎo)軌安裝中心線和管道頂進(jìn)時測量基線。 12) 按照管道兩端高差放出軌道坡度，軌道固定在底板預(yù)埋的鋼板上。 頂進(jìn)設(shè)備安裝頂進(jìn)設(shè)備安裝 1) 設(shè)備安裝前，工作井結(jié)構(gòu)必須通過驗收，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到 100%。 2) 把地面上的測量控制網(wǎng)絡(luò)引放至工作井內(nèi)，并建立相應(yīng)的地面控制點， 便于頂進(jìn)施工時進(jìn)行復(fù)測。工作井內(nèi)測量放樣，精確測放出頂進(jìn)軸線。 3)安裝頂進(jìn)后靠，頂進(jìn)后靠的平面應(yīng)垂直于頂進(jìn)軸線，后靠與井壁結(jié)構(gòu)砼 之間的空隙要用碎石砼充填密實。 4)安裝主頂裝置和導(dǎo)軌。先將它們大致固定，然后在測量人員的監(jiān)視下， 精確調(diào)整它們的位置，直至滿足要求為止，隨即將它們固定牢靠。 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 12 - 5)工作井內(nèi)的平面布置。搭建井內(nèi)工作平臺、安裝配電箱、主頂動力箱， 控制臺等，敷設(shè)各種電纜、管線、油路等。井內(nèi)平面布置要求布局合理，保證 安全。 6)地面輔助設(shè)備的安裝及平面布置。輔助設(shè)備主要有拌漿系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、 通風(fēng)設(shè)施等安裝及調(diào)試，此外還有管節(jié)堆場、堆土場、履帶吊停機(jī)位置以及安 全護(hù)欄等的布置。 7)地面輔助工作及井內(nèi)安裝結(jié)束后，吊放頂管機(jī)，接通電氣、監(jiān)控、液壓 等系統(tǒng)，進(jìn)行出洞前的總調(diào)試。 2.3 頂管施工測量 2.3.1 頂管控制測量 為了確保工程的測量成果完全符合設(shè)計和施工規(guī)范要求，頂進(jìn)前有諸多工 作需要認(rèn)真準(zhǔn)備，包括發(fā)射架的定位，地面控制網(wǎng)的建立，豎井聯(lián)系測量和頂 進(jìn)中測量控制等測量工作 （1）頂進(jìn)前控制測量 頂進(jìn)前測量控制包括地面平面和高程控制網(wǎng)的布設(shè)和測量。 1）地面控制網(wǎng)的布設(shè)和測量 由于頂管工作井較小，所以測量時只能用短邊控制長距離，隨著距離的加 長，平面貫通誤差不斷擴(kuò)大，所以對測量起始邊的精度要求比較高。而測量起 始邊的精度主要取決于地面控制網(wǎng)的精度，根據(jù)業(yè)主提供的平面控制點在工作 井和接收井間布設(shè)一條附合導(dǎo)線，附合導(dǎo)線方位角閉合差為: f= 終- 起+ 左-180*n (上式中 f 為方位角閉合差， 終終點邊方位角， 起為起始邊方位角， 左為推算路線前進(jìn)方向左傳遞角；n 為傳遞角個數(shù)) 地面高程控制依據(jù)業(yè)主提供的精密高程控制點在工作井和接收井間布設(shè) 一條二等水準(zhǔn)路線，水準(zhǔn)測量閉合差 M 高=4L（L 為閉合水準(zhǔn)路線長度公里 數(shù)） ，在工作井和接收井附近各布設(shè)兩個高程控制點，以便相互校核。 2）豎井聯(lián)系測量 豎井聯(lián)系測量既把地面測量和地下測量相聯(lián)系，是整個測量過程中比較關(guān) 鍵的環(huán)節(jié)，也是測量的重點。 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 13 - 3）豎井平面聯(lián)系測量： 豎井聯(lián)系測量有鉛垂儀投點法、導(dǎo)線直接傳遞法和吊鋼絲聯(lián)系三角形法多 種，根據(jù)我公司多年的施工經(jīng)驗，導(dǎo)線直接傳遞法不但精度能夠保證，而且簡 便、快捷。根據(jù)業(yè)主提供的地面平面控制點直接用全站儀投測到洞口，用導(dǎo)線 法傳遞坐標(biāo)（垂直角30）和方位角。在井口和井下適當(dāng)位置砌造固定觀測 墩，直接測出其坐標(biāo)，作為頂管掘進(jìn)的起始導(dǎo)線邊。 4）豎井高程聯(lián)系測量 根據(jù)業(yè)主提供的地面高程控制點引測到工作井邊，為提高檢核高程傳遞精 度，在由地面向井下水準(zhǔn)點傳遞時，采用兩次儀器測量進(jìn)行觀測，由不同的儀 器高度所求得的井下水準(zhǔn)點高程的不符值不超過5 mm 時取平均值高程傳遞 采用懸掛鋼尺法，即在井中懸掛一把 50 m 鋼尺，鋼尺零段放人井中，并在該段 掛一個 15 kg 重錘在地面和井下各安置一臺水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺觀測 3 次，為了 減少誤差提高精度每次在同一時刻在鋼尺上讀數(shù)，同時量取地面及井下的溫度 對其進(jìn)行溫度改正。井下必須埋設(shè)二個以上的高程控制點，以便相互檢核。 （2）頂進(jìn)中測量控制 為了使頂進(jìn)軸線和設(shè)計軸線相吻合，在頂進(jìn)過程中，要經(jīng)常對頂進(jìn)軸線進(jìn) 行測量，在穿越新角浦河及高架承臺樁基時，加強(qiáng)地面監(jiān)測。在正常情況下， 每頂進(jìn)一定距離（不大于 1m） ，在出洞、糾偏、到達(dá)終點前，適當(dāng)增加測量次 數(shù)。施工時還要經(jīng)常對測量控制點進(jìn)行復(fù)測，以保證測量的精度。 頂管出洞后，利用激光經(jīng)緯儀置于頂進(jìn)軸線上，跟蹤頂管機(jī)內(nèi)光靶測尺， 頂進(jìn)時，施工人員隨即可以直觀地看出頂管機(jī)偏差情況及趨勢方向。 隨著頂進(jìn)距離不斷增長，管道內(nèi)的可視度減弱，可利用全站儀進(jìn)行測量， 并根據(jù)施工實際情況設(shè)置若干個接站測量。 高程偏差測量采用水準(zhǔn)接站測量，測得頂管機(jī)中心標(biāo)高，再與設(shè)計高程比 較，即可算出高程偏差值。 另外，指示軸線在頂進(jìn)工程中，必須定期進(jìn)行復(fù)測，以保證整個頂進(jìn)軸線 的一致性。 （3）測量方法和測量技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定 1）地面精密導(dǎo)線測量 測角中誤差要求2.5 方位角閉合差要求5 n 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 14 - 測距相對中誤差1/80000,全長相對閉合差1/35000，采用 Leica TCA2003 (0.5，1mm+1ppm)，測角 4 測回，其中左、右角各兩測回，測距往 返測各兩次，并設(shè)定溫度、氣壓進(jìn)行改正。為減小視差，每方向讀數(shù)三次。 2）地面二等水準(zhǔn)測量 每公里高差全中誤差2mm，附合水準(zhǔn)閉合限差4mm（L 以公里為單位） L ，采用 Leica NA2 配平板測微器、銦瓦水準(zhǔn)尺，往返觀測。 3）地下施工控制導(dǎo)線測量精度要求同地上精密導(dǎo)線的測量要求，隨著頂管 的頂進(jìn)，要定期從地面平面控制點全面復(fù)測。 4）地下施工水準(zhǔn)點的測量采用 S3 水準(zhǔn)儀配合經(jīng)鑒定合格的水準(zhǔn)尺，往返 測高差閉合差20mm（L 以 Km 為單位） 。 2.3.2 頂進(jìn)軸線及方向控制 （1) 頂進(jìn)中頂管機(jī)前進(jìn)趨勢的測定 為了能較好地解決測量用時問題，一方面通過盡可能減少接站數(shù)，轉(zhuǎn)站處 利用特殊發(fā)光源作為目標(biāo)，在利用放大倍率較大的經(jīng)緯儀觀測；另一方面測定 頂管機(jī)前進(jìn)趨勢，同樣能達(dá)到減少測量時間的目的。頂進(jìn)中施工人員對頂管機(jī) 的糾偏，需要及時了解頂管機(jī)走勢，如果軸線偏差較小，且走勢較好(沿設(shè)計方 位)，有時就可省去不必要的軸線偏差測量，提供更多的頂進(jìn)時間，如軸線偏差 較小但頂管機(jī)前進(jìn)趨勢背離設(shè)計軸線方向，施工人員也能夠及時進(jìn)行有效的糾 偏，使頂管機(jī)不致偏離較大。可見掌握了頂管機(jī)的走勢好處是顯而易見，為此 我們設(shè)置了頂管機(jī)前進(jìn)趨勢測量及計算方法。通過觀察頂管機(jī)的行進(jìn)趨勢來指 導(dǎo)糾偏。 管道頂進(jìn)方向控制(糾偏)，采用勤測勤糾原則進(jìn)行精心施工。 糾偏原則: 1) 勤測勤糾：每頂進(jìn)一定距離(不大于 1m)，測量一次工具頭軸線及標(biāo)高 偏差情況。用電話通知工具頭糾偏人員。糾偏人員依據(jù)工具頭存在的偏差角度， 前幾個沖程的偏差數(shù)據(jù)等資料可輸入微機(jī)，由微機(jī)進(jìn)行綜合分析后，由糾偏程 序給出各油缸糾偏力大小，進(jìn)行糾偏。 2) 角度糾偏：每次糾偏角度要小，一般情況每次糾偏角度宜為 10-20 ， 不得大于 0.50 度。 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 15 - 3)糾偏操作中不能大起大落。如果在某處已經(jīng)出現(xiàn)了較大的偏差，這時也 要保持管道以適當(dāng)?shù)那拾霃交氐捷S線上來。避免管道產(chǎn)生過大的彎曲應(yīng)力。 必要時可就地采取措施，將工具頭糾正后再行頂進(jìn)。 4) 方向初期控制： 工具頭出洞時偏差大小直接影響到頂管的質(zhì)量，所以工具頭出洞時應(yīng)特別 注意，防止工具頭下磕。開始頂進(jìn)時要加強(qiáng)觀測，防止出土過多或者產(chǎn)生流沙， 確保頂進(jìn)方向精確。工具頭在出洞時，有意識地將工具頭頭部略抬高 0.5cm 左 右。 （2）實用糾偏技術(shù) 在施工過程中，要根據(jù)測量報表，直接反映頂進(jìn)軸線的偏差情況，使操作 人員及時了解糾偏的方向，保證頂管機(jī)處于良好的工作狀態(tài)。 在實際頂進(jìn)中，頂進(jìn)軸線和設(shè)計軸線經(jīng)常發(fā)生偏差，因此要采取糾偏措施， 減小頂進(jìn)軸線和設(shè)計軸線間的偏差值，使之盡量趨于一致。在施工過程中，應(yīng) 貫徹“勤測、勤糾、緩糾”的原則，不能劇烈糾偏，以免對管節(jié)和頂進(jìn)施工造 成不利影響。 本工程測量所用的儀器有全站儀、激光經(jīng)緯儀和高精度的水準(zhǔn)儀。頂管機(jī) 內(nèi)設(shè)有坡度板和光靶，坡度板用于讀取頂管機(jī)的坡度和轉(zhuǎn)角，光靶用于激光經(jīng) 緯儀進(jìn)行軸線的跟蹤測量。 （3) 止轉(zhuǎn)措施 由于采用多刀盤土壓平衡頂管機(jī)施工，不可避免會引起頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)，繼而 帶動管節(jié)旋轉(zhuǎn)，影響施工，在頂進(jìn)工程中通過刀盤的反向旋轉(zhuǎn)以及在特殊管兩 側(cè)配置平衡塊克服管節(jié)的旋轉(zhuǎn)。 （4）工具管糾扭 工具管尾部上口設(shè)置扭轉(zhuǎn)指示標(biāo)志。當(dāng)工具管出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)后會給施工操作造 成困難。頂管施工中必須保持原有方位，一般應(yīng)控制扭轉(zhuǎn)角1.5 度以下，為 達(dá)到此目的，用壓重法來糾正。 糾扭辦法：在靠近工具管尾部的管段內(nèi)兩側(cè)，焊接安裝用角鐵制成的架子。 如工具管往左扭、則在管段右側(cè)的架子上堆上一定數(shù)量的鐵塊，反之亦然。 2.4 施工參數(shù)控制措施 1) 初始頂進(jìn) 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 16 - a、土壓力設(shè)定 實際上壓力的設(shè)定值介于上限值與下限值之間，為了有效地控制軸線，初 出洞時，宜將土壓力值適當(dāng)提高，同時加強(qiáng)動態(tài)管理，及時調(diào)整。 b、頂進(jìn)速度 初始頂進(jìn)速度不宜過快，一般控制在 10mm/min 左右。 C、出土量 加固區(qū)一般控制在 105%左右，非加固區(qū)一般控制在 95%左右。 2) 正常頂進(jìn) a、土壓力設(shè)定 結(jié)合實際施工經(jīng)驗，實際土壓力的設(shè)定值應(yīng)介于上限值與下限值之間。 b、頂進(jìn)速度 一般情況下，頂進(jìn)速度控制在 2030mm/min，如遇正面障礙物，應(yīng)控制在 10mm/min 以內(nèi)。 C、出土量 嚴(yán)格控制出土量，防止超挖及欠挖，正常情況下出土量控制在理論出土量 的 98%100%。 2.5 頂進(jìn)施工技術(shù) 2.5.1 鋼、砼頂管頂力計算 例 1：北區(qū) 148.2m 過河段鋼頂管段 F= F1+ F2 F1=/4 D2RH =0.7854.32215.812 =2777.637KN F2=DPL =3.144.284148.2 =7966.75776KN F=2777.637+7966.75776=10744.3947KN 例 2：北區(qū) 129.7m 砼頂管段 F= F1+ F2 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 17 - F1=/4 D2RH =0.7854.68215.810 =2716.5547KN F2=DPL =3.144.645129.7 =9448.39KN F=2716.5547+9448.39=12164.9447KN 注：注：F F1 1為工具頭正面阻力；為工具頭正面阻力； F F2 2為管外面阻力；為管外面阻力；F F 為總阻力為總阻力 2.5.2 減阻泥漿的運用 頂進(jìn)施工中，減阻泥漿的應(yīng)用是減小頂進(jìn)阻力的重要措施。頂進(jìn)時通過頂 管機(jī)鉸接處及管節(jié)上預(yù)留的注漿孔，向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管 道四周外圍形成一個泥漿套，減小管節(jié)外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進(jìn) 時的頂力，避免發(fā)生背土（帶土）現(xiàn)象。泥漿套形成的好壞，直接關(guān)系到頂力 大小及地表沉降。 2.5.3 壓漿及補(bǔ)漿 采用工具頭壓漿和中繼環(huán)后面管段補(bǔ)漿兩種方式。壓漿時間應(yīng)是邊頂進(jìn)邊 壓漿為宜。 為了做好壓漿工作，在頂管機(jī)尾部環(huán)向均勻地布置了 4 只壓漿孔，頂進(jìn)時 及時進(jìn)行跟蹤注漿。頂管機(jī)后面的三節(jié)砼管節(jié)上都設(shè)有 4 只壓漿孔（鋼管節(jié)為 每 6M 設(shè)置 4 只壓漿孔） ，呈 90 度環(huán)向交叉布置，其后每隔一節(jié)設(shè)置一節(jié)有壓漿 孔的管節(jié)。壓漿總管用 2”白鐵管，除頂管機(jī)及隨后的第一節(jié)管節(jié)外，壓漿總 管上每隔 6m 裝一只三通，再用壓漿軟管接至壓漿孔處。頂進(jìn)時，頂管機(jī)尾部的 壓漿孔要及時有效地跟蹤壓漿，確保形成完整有效的泥漿套。管節(jié)上的壓漿孔 是供補(bǔ)壓漿用的，補(bǔ)壓漿的次數(shù)及壓漿量根據(jù)施工時的具體情況確定。 減阻泥漿的性能要穩(wěn)定，施工期間要求泥漿不失水、不沉淀、不固結(jié)，既 要有良好的流動性，又要有一定的稠度。頂進(jìn)施工前要做泥漿配合比試驗，找 出適合于施工的最佳泥漿配合比。 減阻泥漿的拌制要嚴(yán)格按操作規(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?，使其充分水化。泥漿拌好后， 上海虹橋商務(wù)核心區(qū)（一期）區(qū)域供能頂管工程 頂管施工組織設(shè)計 - 18 - 應(yīng)放置一定的時間才能使用。壓漿是通過儲漿池處的壓漿泵將泥漿壓至管道內(nèi) 的總管，然后經(jīng)由壓漿孔壓至管壁外。施工中，在壓漿泵，頂管機(jī)尾部等處裝 有壓力表，便于觀察、控制和調(diào)整壓漿的壓力。 頂進(jìn)施工中，減阻泥漿的用量主要取決于管道周圍的空隙的大小及周圍土 層的特性，由于泥漿的流失及地下水等的作用，泥漿的實際用量要比理論用量 大得多，一般可達(dá)到理論值的 45 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。 為確保減小管道外壁的摩阻力,，需要有切實可行的技術(shù)措施來保證： a.保證泥漿的穩(wěn)定，在施工期間不失水、不沉淀、不固結(jié)。 b.合理布置壓漿環(huán)管。在管節(jié)斷面一側(cè)安裝 2壓漿總管，每 6m 安裝 1環(huán) 管并接三通閥至管節(jié)注漿孔，總管與閥門用軟管連接。 c.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)時形成的間 隙及時用泥漿所填補(bǔ)，形成泥漿套，達(dá)到減少摩阻力及地面沉降。壓漿時必須 堅持“先壓后頂，隨頂隨壓，及時補(bǔ)漿”的原則。 壓漿順序： 地面攪拌總管閥門打開管節(jié)閥門打開啟動壓漿泵送漿（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 2 寸總管循環(huán)復(fù)始。 減阻泥漿有關(guān)技術(shù)參數(shù)： 視粘度失水量泥漿PH 值比重動切力靜切力膠體率狀態(tài) Mpa.sM1mmg/cm3papa% 1