沉井與頂管施工方案

1、沉井與頂管施工方案第一章、工程概況本工程頂管管道設(shè)計(jì)為總長 800m的巾1500mn鋼筋砼管，管道安 裝采用F型鋼承口、柔性接口。根據(jù)業(yè)主要求以及我公司施工經(jīng)驗(yàn)， 初步考慮每150m為一頂，即分三個(gè)工作井，三個(gè)接收井。第二章、各分部分項(xiàng)工程施工方法本工程主要分部工程劃分為：頂管工作井、頂管接收井、頂管工 程。各分部施工順序有先后、有交叉。根據(jù)各分部結(jié)構(gòu)要求和施工特 點(diǎn)，結(jié)合水文、氣候以及總控制工期，在確保質(zhì)量的前提下合理安排 各分部工程的施工。本工程工期及質(zhì)量控制線主要分為兩大塊進(jìn)行， 第一塊為頂管工作井、接受井的制作與下沉；第二塊為頂管部分。下面分別就沉井、砼管頂進(jìn)等分部工程的施工方法進(jìn)行說

2、明。一、頂管工作井及接收井的設(shè)計(jì)為保證頂管后座有足夠的反推力以及沉井下沉?xí)r的內(nèi)應(yīng)力， 初步 考慮采用矩形鋼筋砼沉井的施工方法作為工作井和接收井。井壁砼強(qiáng) 度為C25。1.1、工作井的尺寸頂管工作井內(nèi)尺寸應(yīng)滿足井內(nèi)設(shè)備的布置以及管道安裝有一定的操作面。頂管工作井長度：工作井最小長度可按下式計(jì)算：a、按正常頂進(jìn)算L b1+b2+b3+l1+l2+l3+l4+l5 式中bl 后座厚度，b2剛性頂鐵厚度，b3環(huán)形頂鐵厚度，11 管段長度，12 油缸長度13 接管時(shí)留在井內(nèi)管道的最小長度，14 管道回彈量15 富余量近似計(jì)算：L 3.2m+l1b、按穿墻狀態(tài)算：L b1+b2+b3+l2+l5+l6+l

3、7式中L6工具管長度L7 第一節(jié)管道長度近似計(jì)算：L 4.9m+l6工作井的長度應(yīng)取大者。本工程考慮砼管每節(jié)長度為 2m,根據(jù)我公司現(xiàn)有設(shè)備和以往類似工程施工經(jīng)驗(yàn)，考慮頂管工作井內(nèi)長 7.0m。頂管工作井寬度：工作井的寬度計(jì)算公式B =D+2b式中：B 工作坑寬度；D頂進(jìn)管節(jié)的外徑尺寸；b工作坑內(nèi)安好管節(jié)后兩側(cè)的工作空間，本工程采用每側(cè)1.3m;本工程的頂管直徑為D1500,因此，工作坑的寬度尺寸為 B=1400 + 2xl300=4000mm。本工程工作井寬度取4m。1.2、頂管工作井井壁厚度井壁是沉井的主要部分，應(yīng)有足夠的厚度與強(qiáng)度，以承受在下沉 過程中各種最不利荷載組合（水土壓力）所產(chǎn)生

4、的內(nèi)力，同時(shí)要有足夠 的重量，使沉井能在自重作用下順利下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高。沉井下沉是靠在井內(nèi)不斷取土，使沉井自重克服四周井壁與土的 摩擦力和刃腳下土的正面阻力而實(shí)現(xiàn)的，所以在設(shè)計(jì)時(shí)首先要確定沉 井在自重作用下，是否有足夠的重量以順利下沉。 一般在設(shè)計(jì)時(shí)先估 算井墻外部與土的摩擦力，然后按下沉系數(shù)確定井墻厚度，根據(jù)施工 經(jīng)驗(yàn)，砂土對(duì)井壁的單位面積摩擦力為 1.52.5t/m2.根據(jù)計(jì)算以及我公司以往施工類似經(jīng)驗(yàn)，井壁厚取0.6米，具體見附圖 沉井配筋圖附后，經(jīng)計(jì)算該配筋符合要求。（附配筋計(jì)算書）1.3、沉井封底厚度的計(jì)算本工程采用水下封底，可按簡支板計(jì)算最大彎矩。經(jīng)計(jì)算，本工程取1.2m。1.4、沉

5、井底板設(shè)計(jì)根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)底板厚度取 0.2米，配筋附后。1.5、穿墻套管設(shè)計(jì)本工程穿墻套管主要有兩個(gè)，一個(gè)是頂管工作井內(nèi)頂管出洞時(shí)的 套管，另一個(gè)是頂管接收井頂管進(jìn)洞時(shí)的套管。兩個(gè)套管均為鋼套管。 其洞口尺寸分別為1600mm、1900mm。同時(shí)在洞口處均需設(shè)加強(qiáng) 筋。具體構(gòu)造見附圖。1.6沉井深度的計(jì)算H= (H1-H2) +h3+h4+h5其中H1為原始地面高程H2為頂管底高程h3為頂管至砼底板的距離h4為底板厚度h5為砼封底厚度工作井處的管頂履土高度為3.8m左右，因此工作井的總高度初步確 定為6.75m。二、頂管工作井與接受井施工方案簡介本工程頂管工作井和接收井均采用沉井施工工藝。混

6、凝土強(qiáng)度 等級(jí)為C25,沉井下沉?xí)r，混凝土強(qiáng)度須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%。根據(jù)我公司以往的施工經(jīng)驗(yàn)，沉井基礎(chǔ)采用砂墊層和素混凝土 墊層，由于沉井深度為6.75m，故采用一次制作一次下沉施工。沉井 先在地面上進(jìn)行澆制，待第一節(jié)砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后，然后挖除井內(nèi)土體使沉井下沉。沉井下沉方法采用“不排水下沉法”施工。頂管采用泥水切削氣壓平衡施工。該工具頭操作簡單，能較好的控制出土量，能取出50cm以下的障礙物1.1測量放樣、基坑土方開挖基坑開挖前先平整場地，隨后根據(jù)設(shè)計(jì)井位坐標(biāo)將井位放出，并 利用周圍環(huán)境做好井位控制點(diǎn)并加以保護(hù)，同時(shí)對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測。 施工中所設(shè)的坐標(biāo)控制點(diǎn)、高程控制樁在項(xiàng)目監(jiān)

7、理復(fù)核無誤后方可進(jìn) 行下道施工。根據(jù)地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求先進(jìn)行基坑開挖，基坑開挖邊坡按1:1?；酉驴谄履_為刃腳外壁向外延伸 1m左右，坡腳至井壁的空間主要 是滿足搭設(shè)腳手架、支模及置筋等需要。沉井基槽開挖采用WY10(反 鏟開挖，開挖深度約 2.0m。接近標(biāo)高時(shí)，采用人工開挖并修邊坡， 以防止對(duì)基底土產(chǎn)生擾動(dòng)。1.2砂墊層和素混凝土墊層為保證沉井制作時(shí)的重量，通過素混凝土墊層擴(kuò)散后的荷載不大 于下臥層地基土的承載力，故可將松弱部份的土挖除鋪設(shè)相應(yīng)厚度的 砂墊層，砂采用中粗砂，并壓實(shí)，以保證基底密實(shí)度。為了擴(kuò)大沉井 刃腳下的支承面，可在砂墊層上鋪設(shè)混凝土墊層。砂墊層厚度計(jì)算如下：f k G/(L

8、+2hstan a )為便于沉井制作，砂墊層一般厚度取1.0米左右。砂墊層選用級(jí)配較好的中粗砂，用平板振動(dòng)器灑水夯實(shí)，分層鋪 設(shè)，每層厚度控制在20- 30cm并測定干容重，要求不低于16.5KN/m3。 每層攤鋪完畢后，及時(shí)采用平扳式振動(dòng)器進(jìn)行拖拉直至該砂墊層的密 實(shí)度達(dá)到要求。砂墊層鋪筑完畢，經(jīng)項(xiàng)目監(jiān)理認(rèn)可后，方可進(jìn)行下道施工 素混凝土墊層厚度取0.20m。（見下圖）7501240J.iP001 丿1.3磚模砌筑素混凝土墊層施工結(jié)束后，在混凝土頂面砌筑沉井刃腳磚胎模（磚胎模尺寸見詳圖）。磚胎模砌筑沿長度方向每 800mm留置2030 mn寬垂直縫，同時(shí)預(yù)埋18PVC管，長800mm便于對(duì)拉

9、固定外模及 下沉前磚胎模的拆除，并對(duì)立模面進(jìn)行粉刷、壓光。1.4腳手架的搭設(shè)外腳手是直接在沉井外的砂墊層上搭設(shè)的。 在沉井制作期間，由 于沉井可能出現(xiàn)不同程度的沉降，為安全起見，外腳手與井壁是脫離 的，距離約30cm本工程內(nèi)外腳手架均為扣件式鋼管腳手架，鋼管為外徑48mm壁厚3.5mm的高頻焊接鋼管。外腳手沿沉井井壁四周組成整體框架結(jié) 構(gòu)，每4m設(shè)拋撐一根，外側(cè)用粗眼安全網(wǎng)封閉，內(nèi)外腳手的作業(yè)層均鋪竹笆1.5模板工程模板拼裝、圍令、立筋應(yīng)按模板的翻樣圖施工，模板要有腳手架 提供操作立模條件，予埋件及穿墻洞應(yīng)在內(nèi)模架立后完成， 并應(yīng)確保 其位置、標(biāo)高、軸線的正確。沉井內(nèi)外模，均采用木模豎向依內(nèi)、

10、外井壁支設(shè)安裝，由U型卡連接。在沉井插筋部位用2英寸木板間隔拼裝，拼裝的木模其表面應(yīng) 進(jìn)行刨光，拼縫嚴(yán)密平整不漏漿，所有模板表面平整后符合規(guī)范要求。 圍檁立桿采用50*100mm木方，拉桿螺栓采用14mn元鋼，水平間距 60cm垂直間距40cn。為防止?jié)不炷習(xí)r爆模應(yīng)加強(qiáng)支撐及模板接 縫處檢查，所有拼縫及模板接縫處要逐個(gè)檢查嵌實(shí)，防止漏漿，模板 架立好后應(yīng)請(qǐng)甲方、監(jiān)理進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收重要是平面尺寸和斷面尺寸， 平整度，予埋件、穿墻洞等項(xiàng)目。內(nèi)外模板立模順序。原則上先立內(nèi)模，后立外模。模板與鋼筋安 裝應(yīng)相互配合進(jìn)行，若妨礙綁扎鋼筋的模板、應(yīng)待鋼筋安裝完畢后再 立模。1.6鋼筋工程本工程的鋼筋規(guī)格、

11、種類繁多，對(duì)進(jìn)場鋼筋要進(jìn)行驗(yàn)收，按規(guī)格 分批掛牌堆放在有襯墊的鋼筋堆場上，防止底層鋼筋銹蝕。對(duì)進(jìn)場鋼 筋應(yīng)按批按規(guī)格抽樣試驗(yàn)，嚴(yán)格遵守“先試驗(yàn)、后使用”的原則。為了保證本工程施工質(zhì)量，對(duì)上崗操作人員進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，培訓(xùn) 合格者方可上崗操作，特別在本工程中采用閃光對(duì)焊接頭，上崗人員 須進(jìn)場對(duì)試件考核，合格者方可上機(jī)作業(yè)，做到萬無一失，確保焊接 接頭質(zhì)量。制作成型鋼筋，按其規(guī)格，綁扎先后，分別掛牌堆放，對(duì)其成型 的具體尺寸，規(guī)格有工地質(zhì)量員抽樣檢驗(yàn)把關(guān)，對(duì)直徑16m m以上鋼筋均采用閃光對(duì)焊或電弧焊接，對(duì)小于直徑 16mm受拉鋼筋接頭， 鋼筋接頭位置要互相錯(cuò)開，同一截面的鋼筋接頭要求嚴(yán)格按施工操作

12、規(guī)程要求執(zhí)行。鋼筋綁扎順序：先刃腳鋼筋，最后井壁鋼筋。鋼筋綁扎要結(jié)實(shí)， 井壁的內(nèi)外層鋼筋之間要設(shè)定位撐。 在鋼筋綁扎后，采用同級(jí)配砂漿 墊塊，控制保護(hù)層，保證鋼筋在混凝土中有效截面。1）鋼筋進(jìn)場必須要有質(zhì)保書，進(jìn)場前、后對(duì)原材料按規(guī)范要求 進(jìn)行試驗(yàn)，無證或試驗(yàn)不合格的鋼筋嚴(yán)禁使用， 需要替代其他規(guī)格品 種的鋼筋必須要設(shè)計(jì)單位認(rèn)可及符合規(guī)范有關(guān)規(guī)定。2）翻樣加工：按設(shè)計(jì)要求依圖出大樣圖，算出鋼筋配料長度，機(jī)械成型，為規(guī)格堆放，主筋接頭情況宜采用閃光接觸焊。3）鋼筋綁扎鋼筋綁扎時(shí)鋼筋的規(guī)格、數(shù)量、形狀、間距均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求施工， 綁扎接頭，焊接接頭按規(guī)定錯(cuò)開，混凝土保護(hù)層采用混凝土墊塊，各 類予埋件

13、要有測量工精確測放，型號(hào)、數(shù)量、錨固長度應(yīng)正確無誤， 嚴(yán)禁遺漏。1.7、混凝土工程本工程混凝土采用商品混凝土，由攪拌車送至施工點(diǎn)泵送到位的 方法?；炷翝沧r(shí)澆注的自由高度不應(yīng)大于 2m如超過2m應(yīng)加串 筒澆注?；炷翝沧r(shí)應(yīng)對(duì)稱平衡進(jìn)行，采用分層平鋪法，分層厚度 控制在30cm左右，振搗時(shí)防止漏振和過振現(xiàn)象，以確?；炷恋馁|(zhì) 量。在澆注過程中，加強(qiáng)沉井平面高差、下沉量的觀測，隨著混凝土 澆注量增大，測量密度相應(yīng)增大，如出現(xiàn)意外情況采取相應(yīng)措施確保 沉井施工安全。每次澆注混凝土前充分做好準(zhǔn)備工作，攪拌車到達(dá)現(xiàn)場及時(shí)測定 混凝土坍落度，每次澆混凝土根據(jù)規(guī)范做好抗?jié)B、抗壓的試驗(yàn)工作。 鋼筋、模板及

14、各類預(yù)埋件經(jīng)隱蔽驗(yàn)收合格。混凝土開澆前全面檢查準(zhǔn)備工作情況并進(jìn)行技術(shù)交底，明確各班 組分工、分區(qū)情況，混凝土入倉前清除倉內(nèi)各種垃圾并澆水濕潤，合 格后方可澆注混凝土。施工中嚴(yán)格控制層差，杜絕冷縫出現(xiàn)，混凝土振搗時(shí)振搗器應(yīng)插 入下層混凝土 10cm左右，注意不漏振、過振，鋼筋密集處加強(qiáng)振搗， 分區(qū)分界交接處要延伸振搗1.5m左右，確?；炷镣夤鈨?nèi)實(shí)，鋼筋 工、木工加強(qiáng)值班檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，保證正常施工，交接班 時(shí)交清情況后才能離崗。1.8、沉井下沉施工本工程沉井下沉采用不排水下沉。取土方式為采用水力機(jī)械抽1.8.1沉井下沉前準(zhǔn)備下沉?xí)r沉井強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。下沉前先鑿除刃腳素混凝土墊 層和

15、磚胎模，墊層拆除應(yīng)先內(nèi)后外對(duì)稱進(jìn)行，并用吊車抓斗將井內(nèi)碎 磚清理干凈。在沉井四周井壁上畫出測量標(biāo)志尺寸、 并設(shè)立水平指示 尺。1.8.2水力機(jī)械下沉施工時(shí)，利用1套水力機(jī)械設(shè)備，用高壓水槍將泥沖成泥漿， 再用泥漿泵將泥漿吸出井外，通過排泥管道排入泥漿池。當(dāng)沉井下 降至設(shè)計(jì)標(biāo)高還差2.0米時(shí),應(yīng)控制下沉速度，鍋底開挖深度應(yīng)減少 刃腳下掏空應(yīng)減薄，防止突沉和超沉。1.8.3、下沉糾偏本工程沉井內(nèi)凈長7.0m,寬4m深6.75m，下沉?xí)r發(fā)生偏移現(xiàn) 象較難糾正。施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)測量，及時(shí)糾偏。在沉井下沉過程中，刃腳標(biāo)高每班至少測量一次，軸線位移每天 測一次，當(dāng)沉井每次下沉穩(wěn)定后進(jìn)行高差和中心位移測量。沉井

16、初沉階段每小時(shí)至少測量一次，必要時(shí)連續(xù)觀測，及時(shí)糾偏, 終沉階段每小時(shí)至少測量一次，當(dāng)沉井下沉接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)增加觀測 密度。尤其是本工程中沉井開始時(shí)的下沉系數(shù)較大，在施工時(shí)必須慎 重，特別要控制好初沉，盡量在深度不深的情況下糾偏，符合要求后 方可繼續(xù)下沉。下沉初始階段是沉井易發(fā)生偏差的時(shí)候，同時(shí)也較易糾正，這時(shí)應(yīng)以糾偏為主，次數(shù)可增多，以使沉井形成一個(gè)良好的下 沉軌道。下沉過程中，應(yīng)做到均勻，對(duì)稱出土，嚴(yán)格控制泥面高差，當(dāng)出 現(xiàn)平面位置和四角高差出現(xiàn)偏差時(shí)應(yīng)及時(shí)糾正，糾偏時(shí)不可大起大 落，避免沉井偏離軸線，同時(shí)應(yīng)注意糾偏幅度不宜過大，頻率不宜過 高。沉井在終沉階段應(yīng)以糾偏為主，應(yīng)在沉井下沉至距

17、設(shè)計(jì)標(biāo)高1m以上時(shí)基本糾正好，糾正后應(yīng)謹(jǐn)慎下沉，在沉井刃腳接近設(shè)計(jì)標(biāo)高 30cm以內(nèi)時(shí)，必須不再有超出容許范圍的位置及方向偏差，否則難 于糾正。1.9、封底施工封底前進(jìn)行沉降觀測，在8小時(shí)內(nèi)沉降量不超過10mn方可封底。 沉井下沉到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高，經(jīng)8h沉降觀測，當(dāng)累計(jì)下沉量不大于10mm 后，即進(jìn)行封底工作。由于采用排水法下沉，因此采用干封底進(jìn)行砼 澆筑。工藝流程：清除井底浮泥t井壁與底板接觸部清洗t拋填毛石、 整平-封底砼澆筑-預(yù)留插筋-保養(yǎng)抽水-表層軟弱層鑿除-底板 澆筑。a清除井底浮泥沉井封底前應(yīng)清除井底浮泥，并應(yīng)加強(qiáng)測量，保證素砼厚度。b井壁等接觸部清洗用水槍、鋼絲刷對(duì)井體與素砼接觸部位

18、進(jìn)行清掃，以清除附著在 上的淤泥等雜物，保證素砼與井壁有良好的接觸。e圭寸底砼澆筑按沉井結(jié)構(gòu)特征，一次性完成砼封底，澆筑時(shí)力求對(duì)稱、同步， 以利沉井穩(wěn)定。砼澆筑結(jié)束1小時(shí)內(nèi)，按設(shè)計(jì)要求布置插筋。2.0、沉井抽水和底板施工在沉井封底砼的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 70%左右時(shí)，一般在1015 天，即可抽水。在施工鋼筋混凝土底板前，必須將底板和井壁接觸處 部位鑿毛和清洗，避免封底后滲漏，底板澆注前必須對(duì)施工用預(yù)埋件 進(jìn)行檢查，確保位置正確，混凝土澆完畢后，集水井必須配專人抽水， 必須連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。混凝土澆注采用泵送，導(dǎo)管或串筒送料，鋼筋及混凝 土澆搗要求基本同沉井結(jié)構(gòu)制作。三、砼管道頂進(jìn)3.1頂管施工主要內(nèi)容

19、：本工程頂管總長約800M的1500mrrt勺砼管。3.2施工工藝和施工方法：在井內(nèi)頂進(jìn)軸線的后方布置主千斤頂，千斤頂頂推時(shí)，以工具頭開路，頂進(jìn)管道，穿過工作井的穿墻洞把工具頭壓入土中，與此同時(shí) 不斷加入頂鐵，工具頭不斷向土中延伸。當(dāng)工具頭和第一節(jié)管段幾乎 全部頂入土中后，吊去全部頂鐵，再將第二節(jié)管段吊入井內(nèi)與第一節(jié) 管段焊接后，繼續(xù)頂進(jìn)，如此循環(huán)施工，直至全部頂完。在頂進(jìn)過程 中，從管道內(nèi)向外壁壓注觸變泥漿，以減少四周的摩阻力。施工工藝流程：頂管準(zhǔn)備-頂管掘進(jìn)機(jī)就位-頂管掘進(jìn)機(jī)穿墻身-頂管掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)t吊入砼管t加入中繼環(huán)t繼續(xù)頂進(jìn)t進(jìn)入接收井321頂管準(zhǔn)備: 為保證施工車輛進(jìn)出和施工需要，沿

20、工作井修筑臨時(shí)道路，由 于頂管為三班連續(xù)作業(yè)施工，在井的四個(gè)角上各安裝錪鎢燈一座，供 夜間現(xiàn)場照明。工作井后側(cè)布置頂進(jìn)控制室，自動(dòng)控制臺(tái)、通訊中央 控制均在頂進(jìn)控制室內(nèi)。 現(xiàn)場內(nèi)另設(shè)臨時(shí)堆場，供砼管及半成品、周轉(zhuǎn)材料等堆放，頂 管現(xiàn)場考慮一定砼管的貯存量?，F(xiàn)場一側(cè)布置工具間、修理間、空壓 機(jī)房、泥漿池等；并布置大型汽吊一輛，負(fù)責(zé)砼管及頂鐵吊運(yùn)和井內(nèi)、 地面的吊裝工作。 工作井內(nèi)沿頂管軸線方向在臨時(shí)后座墻上裝剛性后座， 主頂千 斤頂、導(dǎo)軌、剛性頂鐵、環(huán)形頂鐵等頂進(jìn)設(shè)備。工作井邊側(cè)設(shè)置下井 扶梯一座供施工人員上下。 管內(nèi)供電及工作井內(nèi)電力配電箱均位于工作井內(nèi)。 管內(nèi)測量起 始平臺(tái)，安裝在主頂千斤頂

21、之間軸線上，獨(dú)立與混凝土底板連接，與千斤頂支架分離，確保頂進(jìn)時(shí)測量平臺(tái)的穩(wěn)定。 沿井壁依次安裝2寸壓漿管、6寸供水和出泥管、供電、2寸 供氣管線。井內(nèi)二側(cè)工作平臺(tái)布置配電箱、電焊機(jī)、后座主頂油泵車 和頂鐵堆放。引水管內(nèi)進(jìn)、排泥管、壓漿管、供電、通風(fēng)管分別安裝 于鋼管左右偏下側(cè)。3.2.2管材進(jìn)場嚴(yán)格執(zhí)行成品及輔材質(zhì)量檢驗(yàn)管理制度；收集材料質(zhì)保書，做好材料進(jìn)場記錄及外觀檢查；對(duì)管材的槽口尺寸、橡膠圈和襯板實(shí)行專項(xiàng)檢查，合格后方可使用323頂管設(shè)備的準(zhǔn)備1、選定適用的頂管掘進(jìn)機(jī)：根據(jù)頂進(jìn)沿線的地質(zhì)情況并結(jié)合以 往類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，在經(jīng)過全面分析比較之后，鋼管頂進(jìn)施工選 用一臺(tái)泥水切削氣壓平衡工具

22、管。泥水切削氣壓平衡工具管的工作原理是：正面的土體經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分割擠壓后進(jìn)入泥水倉，由泥水倉內(nèi)的高壓水槍破碎沖成泥水， 然后經(jīng) 出水管排至地面沉漿池沉淀處理，頂進(jìn)時(shí)由氣壓用來穩(wěn)定擠壓面的土 體。其特點(diǎn)是： 結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，可操作性強(qiáng)，施工速度快，適用性強(qiáng)，在頂面 覆土變化較大的情況下易于平衡控制。 正面障礙物處理可以在氣壓下完成，能處理直徑400mnr 500mm 大的硬物。 開挖面與操作倉內(nèi)相互隔離，出土也是通過密封管道輸送，施 工人員不受地下沼氣等可燃?xì)怏w的影響。 開挖面土體狀況可通過觀察窗直接觀察其土質(zhì)變化， 便于施工 參數(shù)的適應(yīng)性調(diào)整。工具管共分開挖艙和操作艙二部分。 中間有鋼板密封隔離，開挖

23、 艙設(shè)有擋土擱柵、泥土攪拌器、防爆照明燈、高壓水槍、加氣孔，底 部為吸泥口。隔離鋼板中央設(shè)一道水密閘門可供人員進(jìn)入開挖艙排 障。上部左右各有一個(gè)觀察孔，兩邊為水槍噴射裝置。操作艙內(nèi)有四 組8 0 t糾偏油缸及糾偏系統(tǒng)、加壓裝置、出泥控制閥，尾部是一道 氣閘門，門中央為測量牌。開挖艙的土經(jīng)高壓水沖成泥漿后由水力機(jī) 械及排污管道泵通過6寸管道接力輸送到工作井內(nèi)。2、頂進(jìn)系統(tǒng)：工作井主頂裝置共有四只千斤頂，分兩列布置。千斤頂為單沖程千斤頂，總行程為 1.10m,千斤頂每只最大頂力為 2000KN四只油缸有其獨(dú)立的油路控制系統(tǒng)，可根據(jù)施工需要通過調(diào) 整主頂裝置的合力中心來進(jìn)行輔助糾偏。3、出泥系統(tǒng)：出

24、泥系統(tǒng)采用TSWA150 9級(jí)高壓水泵抽水用6寸管輸送高壓 水。送至工具管尾部后一路輸送至頂管掘進(jìn)機(jī)尾部水力機(jī)械設(shè)備，另一路分出一根50mm的水管進(jìn)入掘進(jìn)機(jī)頭部高壓水槍。高壓水槍將 正面土體破碎形成泥漿，由水力機(jī)械將泥漿吸出并水平輸送排放到泥 水沉淀池。在施工時(shí)隨頂進(jìn)距離增加時(shí)如遇出泥效率較差時(shí)，可先將泥漿排入工作井泥漿箱中，然后再啟動(dòng)渣漿泵或備用水力機(jī)械進(jìn)行二 級(jí)提升。4、泥漿系統(tǒng)：泥漿減阻：用泥漿減阻是長距離頂管減少摩阻力的重要環(huán)節(jié)之 一。在頂管施工過程中，如果注入的潤滑泥漿能在管子的外圍形成一 個(gè)比較完整的漿套，則其減摩效果將是十分令人滿意的，一般情況摩 阻力可由1220KN/m減至35

25、KN/ m2本工程采用頂管掘進(jìn)機(jī)尾部 同步注漿和中繼環(huán)后面管段補(bǔ)漿兩種方式進(jìn)行減阻。補(bǔ)漿管一般布置于中繼環(huán)后面第二節(jié)管段及中斷環(huán)與工具頭及 后座中間位置，補(bǔ)漿孔按120設(shè)置。每道補(bǔ)漿環(huán)有獨(dú)立的閥門控制。潤滑泥漿材料主要采用鈉基彭潤土，純堿、 CMC物理性能指標(biāo)：比 重1.051.08g/cm3，粘度3040S,泥皮厚35mm施工時(shí)按具體 情況設(shè)置。 泥漿置換：頂進(jìn)結(jié)束，對(duì)已形成的泥漿套的漿液進(jìn)行置換，置 換漿液為水泥砂漿并摻入適量的粉煤灰， 在管內(nèi)用單螺桿泵壓住。壓 漿體凝結(jié)后（一般為24小時(shí)）拆除管路換上封蓋，將孔口用環(huán)氧水 泥封堵抹平。 注漿設(shè)備：符合物理性能要求的潤滑泥漿用 BW-200

26、壓漿泵通 過總管、支管、球閥、管節(jié)上的預(yù)留注漿孔壓到管子與外管土體之間， 包住鋼管。5、通風(fēng)系統(tǒng)：在長距離頂管中，通風(fēng)是一個(gè)不容忽視的問題，它直接影響至管 內(nèi)工作人員的健康。為獲得理想的通風(fēng)效果，本工程采用長鼓短抽組 合式通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)系統(tǒng)安裝在距掘進(jìn)機(jī)1215m處，抽風(fēng)風(fēng)筒與鼓風(fēng) 風(fēng)筒分別安裝于管內(nèi)左右兩側(cè)，兩風(fēng)筒必須重疊510m抽風(fēng)機(jī)的吸入口在前，鼓風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口在后，并在管道中間配置若干外軸流風(fēng) 扇，向井內(nèi)排出渾濁空氣。6、通訊與工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)：管內(nèi)通訊與工作面現(xiàn)場通訊采用 HE系列自動(dòng)電話總機(jī)，用機(jī) 械撥盤式電話機(jī)互相聯(lián)系。電話設(shè)置在空壓機(jī)房、壓漿棚；各工種間、 中控室、辦公室、掘進(jìn)機(jī)、

27、每道中繼環(huán)、工作井內(nèi)。配備2只低照度攝像頭，一只安裝于掘進(jìn)機(jī)操作臺(tái)處，監(jiān)測操作臺(tái)各項(xiàng)數(shù)據(jù)；一只安裝于工作井內(nèi)，監(jiān)測主千斤頂?shù)膭?dòng)作，監(jiān)視器安裝中央控制室，以利技術(shù)人員正確指揮。7、供電系統(tǒng)：為適應(yīng)供電要求配置電容補(bǔ)償柜。 輸出端電纜分三路，分別供工 作井上供電系統(tǒng)、井下頂管機(jī)頭、及井內(nèi)主千斤頂。管內(nèi)供電系統(tǒng)配 備可靠的觸電、漏電保護(hù)措施。井上井下與管內(nèi)照明用電采用低壓照 明?，F(xiàn)場配電間為適應(yīng)上述要求，安裝 600A主受電柜一只，分別輸 入3只配電屏，經(jīng)3路分送至各用電部門。324頂管掘進(jìn)機(jī)頂進(jìn)：1、首先在地面建立管道軸線控制點(diǎn)。井上井下控制點(diǎn)的傳遞， 可采用全站儀定向，經(jīng)緯儀一次投遞。水準(zhǔn)測量采

28、用水準(zhǔn)儀，確立基 準(zhǔn)小平臺(tái)，工具管后部設(shè)立水準(zhǔn)標(biāo)尺，由此確定高程偏差。2、為保證頂管工序順利進(jìn)行，對(duì)后靠背及千斤頂支架等設(shè)備安 裝準(zhǔn)確牢固尤為重要。防止工具頭發(fā)生“磕頭”現(xiàn)象必須采取措施，在工具管出洞時(shí)，須嚴(yán)格控制其軸線偏差不大于3mm,其高程應(yīng)為設(shè)計(jì)標(biāo)高加拋高數(shù)（其數(shù)值可根據(jù)土質(zhì)情況、管徑大小、工具管自身 重量和頂進(jìn)速度等因素設(shè)定）。3、出洞:在沉井下沉前，要求在穿墻管內(nèi)充填事先經(jīng)過夯實(shí)的黃粘土， 黃 粘土在管道穿墻階段起臨時(shí)止水的作用。沉井下沉?xí)r要盡量減少塌 方，塌方區(qū)如果需要回填時(shí)，在穿墻管一側(cè)應(yīng)回填粘性土，并且不允 許混有雜物。同時(shí)在工作井外側(cè)布置好深井降水設(shè)備，降低地下水，保證工具管

29、順利出洞為防止出洞口及頂進(jìn)過程中泥水壓力過大涌入工作井內(nèi)，在洞口內(nèi)預(yù)先安裝一個(gè)單法蘭穿墻鋼套管，用于安裝橡膠止水圈及止水封 板。由于頂進(jìn)距離長，造成管材表面及 F型鋼套環(huán)、砂等對(duì)橡膠止水 圈不可避免的磨損，需經(jīng)常更換橡膠止水圈。因此，我們?cè)诙纯诶飩?cè) 增加一道橡膠止水圈，當(dāng)需更換外部橡膠止水法蘭時(shí)，洞口內(nèi)部的橡 膠止水圈可防止地下水進(jìn)入井內(nèi)。打開穿墻管悶板時(shí)，應(yīng)立刻將工具管頂進(jìn)，把橡膠止水環(huán)帶壓進(jìn) 穿墻洞內(nèi)止水，從此時(shí)開始，管道應(yīng)連續(xù)頂進(jìn)，不能停息。出洞前必須對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行全面檢查，包括液壓、電氣、壓漿、 照明、通訊、通風(fēng)等操作系統(tǒng)是否能正常進(jìn)行工作。各種電表、壓力 表等是否能正確顯示其進(jìn)入工作

30、狀態(tài)， 然后進(jìn)行聯(lián)動(dòng)調(diào)試，確認(rèn)沒有 故障后，方可準(zhǔn)備出洞。工具頭出洞時(shí)，嚴(yán)格控制頂進(jìn)偏差，中心偏 差不得大于0.5cm,高程偏差宜拋高0.5-1.0 cm若達(dá)不到上述要求， 應(yīng)拉出工具管，作第二次出洞。4、出土：工具管頂進(jìn)時(shí)，正面的泥土通過格柵擠壓進(jìn)入沖泥艙， 然后被高壓水破碎沖成泥漿，泥漿通過吸泥口、吸泥管，最后被抽出 管外運(yùn)至指定地點(diǎn)。5、管道頂進(jìn)：頂進(jìn)施工，嚴(yán)格控制前 5m管道的頂進(jìn)偏差，其軸 線、高程偏差不得大于 3 5mm本工程管道沿線主要為砂土，在施 工前，須依據(jù)土質(zhì)情況和管道埋深，計(jì)算工具頭的主動(dòng)力及被動(dòng)力和 水壓力，力爭精確控制頂進(jìn)時(shí)掘進(jìn)機(jī)前的壓力； 工作井設(shè)備安裝精度 須嚴(yán)格

31、控制，如后背澆筑垂直度、軌道的高程、坡比、千斤頂?shù)奈恢茫?液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理；假設(shè)管道頂進(jìn)停止，管道與土體間的摩阻力隨 時(shí)間的延長而增大，故采用多班連續(xù) 24小時(shí)作業(yè)，嚴(yán)格執(zhí)行班前、 班后技術(shù)交底制度；控制千斤頂?shù)男谐?，?yán)禁超越臨界沖程；嚴(yán)密注 視主站油泵壓力的變化，假設(shè)發(fā)現(xiàn)壓力突然上升時(shí)，應(yīng)立即停止頂進(jìn)， 查明原因，以防發(fā)生意外；密切注意掘進(jìn)機(jī)的壓力表讀數(shù)，在允許的 變化范圍內(nèi)，如發(fā)現(xiàn)出土土質(zhì)變化、土壓變化及掘進(jìn)機(jī)偏移等情況立 即向值班技術(shù)人員匯報(bào)，及時(shí)采取措施。根據(jù)土質(zhì)情況進(jìn)行取土控制，隨取隨頂，頂進(jìn)時(shí)及時(shí)補(bǔ)漿，并注 意注漿壓力及注漿量的控制，在頂進(jìn)過程中，注意頂進(jìn)面土的穩(wěn)定與 否，氣壓平

32、衡頂管的艙前土壓及后頂壓力是否正常、地下水壓力的變化，發(fā)現(xiàn)問題或前兆時(shí)，及時(shí)采取措施促使掘進(jìn)面保持穩(wěn)定；加強(qiáng)對(duì) 頂進(jìn)速度的控制并加強(qiáng)監(jiān)測，及時(shí)控制，隨偏隨糾；頂進(jìn)應(yīng)與管外圍 注漿同步進(jìn)行，其原則為先注漿后頂進(jìn)，隨頂進(jìn)，隨壓漿，以保證管 外圍充滿泥漿套，充分發(fā)揮減阻和支承作用。325測量1、平面控制網(wǎng)的建立地面上按業(yè)主、設(shè)計(jì)院提供的井位軸線控制樁定位。采用 T2經(jīng) 緯儀測量。工作井施工結(jié)束后，按頂管工作井穿墻孔與接收井穿墻孔的實(shí) 際坐標(biāo)測量放線，定出管道頂進(jìn)軸線并將軸線投放到工作井測量平 臺(tái)上和井壁上。在沉井四周建立測量控制網(wǎng)，并定期進(jìn)行復(fù)核各控制點(diǎn)工作井上下點(diǎn)的投放采用T2經(jīng)緯儀。投放頂管測量

33、始測點(diǎn)和2個(gè)后視點(diǎn)，始測點(diǎn)設(shè)在頂管后座專用 測量平臺(tái)上，后視點(diǎn)設(shè)于穿墻孔上部的井壁上，定期互相校核。2、管道軸向測量施工管道軸向測量采用高精度激光經(jīng)緯儀進(jìn)行測量，測量主要 用導(dǎo)線測量法，測量平臺(tái)設(shè)在頂管后座處。測量光靶安裝在掘進(jìn)機(jī)尾 部，測量時(shí)激光經(jīng)緯儀直接測量機(jī)頭尾部的測量光靶的位置，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)。3.3頂管施工技術(shù)與質(zhì)量保證措施：331洞口加固及頂管掘進(jìn)穿墻措施：頂進(jìn)前所有頂進(jìn)設(shè)備及頂管掘進(jìn)機(jī)必須全部安裝就位，設(shè)備需 試運(yùn)試。為確保出洞時(shí)的絕對(duì)安全，在洞口前打深井降水，同時(shí)在沉 井外側(cè)進(jìn)行壓密注漿加固，以起到擋水隔泥作用，并控制加固強(qiáng)度不 超過0.8Mpa。在拆除悶板前，先開幾個(gè)觀察孔，如發(fā)現(xiàn)意外情況應(yīng) 先從悶板上向外壓漿，確保出洞安全后，才能拆除悶板。悶板拆除后， 馬上將頂管掘進(jìn)機(jī)頂進(jìn)沉井襯墻，隨即馬上安裝穿墻止水裝置。這種 穿墻止水裝置的特點(diǎn)是用復(fù)合橡膠止水，根據(jù)水頭壓力可以用一層 三層來選擇，