某污水管網(wǎng)工程Ф2000鋼筋砼頂管施工方案

1、 第一章工程概況 *污水管網(wǎng)工程位于*城南街道，管段全長7439米，口徑為4002000，其中干管主要采用頂管法施工，支管主要采用拖管施工。我們通過詳細的現(xiàn)場調(diào)查，認為本工程有如下特點和難點：1.1 工程特點本管段在路上施工，交通壓力較大，對文明施工的要求很高。施工期間必須做好和道路管理部門、交通管理部門、園林綠化部門、片區(qū)派出所和居委會以及沿線經(jīng)過單位的協(xié)調(diào)關系。 1.2 施工難點a. 本工程主要為2000鋼筋砼頂管，工期較短，壓力較大。在合理組織施工的同時，必須在管理人員、作業(yè)工人、資金、物資設備等方面保證供應，并制定詳細可行的工期保證措施。b. 根據(jù)地質(zhì)資料，頂管段大部分處于回填土上，夾

2、有大量石塊等建筑垃圾，土質(zhì)很差，其中76#-85#段處于砂巖上，85#-87'#地質(zhì)不明確，可能部分處于砂巖上，頂管難度很大，且頂管段為曲線頂管，曲線半徑較小，施工中在曲線頂進工藝和沉降控制措施上要求嚴密。2、工程所在地的自然條件2.1工程地質(zhì)條件地質(zhì)報告揭示：管段區(qū)主要為第四系全新統(tǒng)人工素填土雜填土，厚度約32m，成分較雜亂，據(jù)鉆探揭露人工填土成分主要為粉質(zhì)粘土類碎塊石及少量炭渣和磚頭等，粉質(zhì)粘土含量2070%，褐色，可塑硬塑狀，碎塊石含量2040%，主要成分為砂質(zhì)泥巖和砂巖，粒徑20600mm，棱角形，硬質(zhì)物含量2090%左右，局部堆填生活垃圾，松散較密。部分地段為IV類砂巖。2.

3、2水文地質(zhì)條件地下水根據(jù)地質(zhì)勘測報告，本工程管段土層厚度大且分布不穩(wěn)定，第四系人工填土、砂卵石層，均屬相對透水層，原地形有利于地表地下水的排泄。場內(nèi)地下水主要接受大氣降水、生活污水及長江補給，在本次鉆探中未見地下水，據(jù)收集資料，其地下水位接近1520米深?？梢钥醋鞑皇荛L江水位的影響或受影響較微弱。 水文條件本工程位于亞熱帶季風區(qū)，氣候溫和，潮濕，各工程區(qū)域的氣候差異很小。該地區(qū)的具體氣候特征描述如下：獨特的季風氣候，冬季較暖，夏季較熱，四季分明，降雨大都集中在6月份至10月份，少霜雪，弱風，多陰天，濕度大，多霧天氣是這一地區(qū)的氣候特征。年平均16.918.5，平均溫度17.8，最熱月份平均溫度

4、是31.2（最高為37.4），最冷月份的平均溫度6.5（最低為2.9）。每年的無霜期超過300天。每年平均風速，冬季為1.5m/s，夏季1.0 m/s，風向主要為北風。最高的風速記錄為26.6 m/s，大部分時間風速平緩。每年平均相對濕度為80.5%。年平均降雨量1,518.7mm。長江115月為枯水期，水位通常在170m以下，610月為洪水多發(fā)期，20年一遇洪水位為191.04m。2.3現(xiàn)場施工條件現(xiàn)場環(huán)境管段位于菜袁路旁和長江濱江公路主干道下，沿管道走向標高為187.156187.786 m，相對高差不大。施工道路本標段施工場地處于市政道路上，交通方便，滿足各種施工車輛進入工地。施工用水施

5、工用水就近聯(lián)系使用市政自來水。施工用電采用正式電源，滿足施工要求。.5現(xiàn)場通訊主要施工人員有移動電話。3、工期安排 根據(jù)總工期計劃要求，采用三套頂管機具同時頂進，每套頂管機具頂進速度平均為6米/天，在2004年8月30日之前完成。4、頂管施工工藝和方法4. 1頂管設備選擇本標段管道穿越土層大部分為素填土及雜填土，綜合分析穿越土層的地下水及含水量、滲透系數(shù)、內(nèi)摩擦角和粘聚力，可看到管道穿越土層比較復雜，土質(zhì)自立性較差，硬質(zhì)物含量高，因此我們選用全斷面機械式掘進機。這種機具是全斷面挖掘，頂進時機具上口帽檐切入前方土體中，確保土體的穩(wěn)定，利用機內(nèi)挖斗進行挖土，如遇到大的石塊可利用人工破除和爆破破碎，

6、挖出土方通過皮帶輸送機裝入土斗車，然后利用卷揚機將土斗車拉至工作井，在利用井上架設的門式起重機將土吊出至土方運輸車輛。我們選擇的頂管掘進機，針對本工程土質(zhì)，機具上方帽檐可以切入土中，安全、可靠并能有效控制頂進過程中的地面沉降及偏差，同時本機結構簡單、拆裝維修方便。針對交通壓力，本工程頂管井凈尺寸已經(jīng)縮至很小，選用這種頂管機施工非常適用。4. 2頂管施工工藝4. 2.1 頂管施工工藝流程圖安裝管節(jié)棄土頂進壓漿管內(nèi)排泥土頂進結束、設備拆除放置頂環(huán)頂進、停頂回程設備安裝測量放樣管接口處理閉水試驗 頂管施工基本原理頂管施工是借助于主頂油缸及管道間中繼站等的推力，把頂管掘進機從工作坑內(nèi)穿過土層一直推到接

7、收坑內(nèi)吊起，緊隨掘進機后的管道埋設在兩坑之間，并將兩坑連接。頂管施工除井室外其余不需開挖，占地少，對環(huán)境和交通、既有設施及建構筑物影響小。4.3主要施工技術參數(shù)的確定頂管掘進機頂進阻力由于所提供地質(zhì)資料相關數(shù)據(jù)，機具的迎面阻力即為機具外殼與土體間摩擦力。F1=f1×k×(PVPH)×D×LW式中：F1機具頂進阻力（KN）； PV管頂以上垂直土壓力（KN/m2）, PV=×H； 管頂以上土的天然重度（/m3）；20 KN H管頂?shù)母餐梁穸龋╩）；H=6.509mPH管壁上土的側向水平壓力（KN/m2），PHPV×tg2(45°

8、-/2)；土的內(nèi)摩擦角（°）；12.6°D頂管機外徑（m）；D=3.39mL頂管機總長（m）；L=4.8mW頂管機自重（KN）；W200 KNf1管外壁與土層的摩擦系數(shù)；f10.4k系數(shù)；取k=1經(jīng)計算，F(xiàn)1=147.12t每米長度管外壁摩阻力計算F3=×D×L×f=×3.36×1×0.5=5.3Tf-注入膨潤土泥漿后的管外壁摩阻力，這里取0.5t/m2。4.3.3管材端面允許推力Fr=×A=1700×/4×(3.362-2.82) =4605T-C50混凝土抗壓強度（1700T/m2

9、）A-管端面積（m2）4.3.4頂管工作井所能承受的推力由于頂管中最大允許推力受設備、工作坑承受推力及管材軸向允許承壓力的限制，因此，取以上諸因素的最小允許承載力作為頂進時總推力。因工作井設計變更，根據(jù)我們施工經(jīng)驗，初步考慮工作井可以提供500t允許頂力。在工作坑內(nèi)我們安裝四臺200t油缸共計800T。4.3.5中繼環(huán)安放位置和需要數(shù)量的計算頂管施工中，頂管中繼環(huán)位置的設置與頂進允許推頂力有關。管道的頂進總推力由掘進機的正面阻力和管道外圍的摩阻力組成。4.3.5.1第一中繼環(huán)位置的計算：由于頂管屬于地下施工，為了防止因地質(zhì)條件與實際不符等不可預見情況造成的迎面阻力增大，第一中繼環(huán)計算時要有一定

10、的富余,通常頂力按允許頂力的80%考慮.即T×80% F阻=F1+F2+F3×L147.12+5.3×L400L47.7m每節(jié)管材長2.5m，為了確保頂進，我們在機頭后安放第一個中繼環(huán)。.2兩個中繼環(huán)的之間的距離設置在每段頂管時除第一中繼環(huán)承受迎面阻力外，其余各中繼環(huán)均只承受管外壁的摩阻力。由于頂管中不斷的糾偏，導致總阻力會有所增加，為了保證一定的安全系數(shù)，其余中繼環(huán)最大頂力按允許頂力的90%取值。 則兩個中繼環(huán)的安放距離最大為L=500×90%/5.3=84.9m理論計算中繼環(huán)的設置數(shù)量，在實際施工時，會有許多不可預見的情況發(fā)生，實際數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場情況和

11、主頂壓力以及允許頂力進行調(diào)整安放。頂管段線型 頂管段主要是曲線頂管：曲線半徑R，弧長L2； 始曲點B.C坐標（X1，Y1）； 終曲點E.C坐標（X2，Y2）； 曲線圓心坐標（Xo，Yo）； 始曲點前直線長度L1，終曲點后直線長度L3； 本段曲線頂管總長度為：L= L1 + L2 + L3；4.4主要工序的施工方法頂管設備的安裝和調(diào)試.1 頂管施工質(zhì)量的好壞與設備的安裝精確度有直接的關系。安裝前，根據(jù)已知的控制點、標高，準確無誤的測放出進出洞口的標高和頂管的軸線，并依次測放設備的安裝位置。.2 止水膠板、導軌、千斤頂支架、靠背等設備必須安放準確、牢固，以保證頂管按照設計軸線順利進行。在正式頂進前

12、對掘進機、油泵、油缸、注漿設備進行試運轉(zhuǎn)，確定符合性能要求后方可正式頂進。重點注意以下幾點：止水膠板的安裝必須保證膠板的圓心和頂管洞口軸線重合，壓緊膠板的鋼環(huán)板中心也必須保證和洞口軸線重合，使工具頭進洞時膠板切入均勻，保證泥漿和土體不從此處流出?？勘嘲卜艜r必須精確測放，保證靠背和頂管軸線垂直。14 123546789頂管系統(tǒng)總體布置圖1 頂鐵 2油缸架 3油缸 4-測量系統(tǒng) 5后背6導軌 7止水膠板 8管道 9掘進機 10-油泵11門市起重機 12-泥漿池 13-通風 14-管材10111213千斤頂和導軌的安裝除保證水平位置和頂管軸線重合外，必須保證標高符合設計要求。基坑的導軌盡可能延長至坑

13、壁洞口附近。導軌要有足夠的剛度，且安裝焊接牢固。安裝后的導軌軸線和標高誤差小于2mm；主頂油缸和后座的安裝也要滿足牢固的要求，其水平和垂直誤差小于10mm。 導軌、千斤頂支架必須保證加固牢靠，防止頂進過程中發(fā)生位移，影響頂力的傳遞造成頂管偏差。管道頂進.進洞口處理措施及掘進機進洞進洞口處的止水膠板安裝質(zhì)量的好壞對后續(xù)頂管施工影響較大。為了保證頂管進洞及后續(xù)頂進的順利進行，控制管道外部水土和注入的膨潤土泥漿流入頂管工作井，必須采取有效的處理措施。根據(jù)地質(zhì)資料，本工程未有地下水，所以洞口不會出現(xiàn)涌砂等水土流失,不需要進行地基加固。在頂管機具進洞前，在洞口內(nèi)側安裝止水膠皮板，并用外夾鋼板夾緊固定，完

14、全可以滿足頂管進洞要求。如下圖所示。 洞口止水膠皮板安裝示意圖工具頭進洞前必須對所有設備進行全面檢查，并經(jīng)過試運轉(zhuǎn)無故障，同時認真核對止水膠板安裝位置是否準確，外夾板安裝是否牢固，確認無誤后才可破除洞口外護壁。進洞時注意止水膠板壓入是否均勻，有無翻轉(zhuǎn)、破損等問題，如有將工具頭拔出處理好后重新進洞。掘進機進洞時，要嚴格控制進洞時的頂進偏差。中心偏差不得大于20mm，高低偏差宜拋高510mm。若達不到上述要求，也應拉出作第二次進洞。頂進初始階段的質(zhì)量對后續(xù)管道軸線等有重要的影響。 1、預埋鋼板 2、鋼壓板 3、止水膠皮板 4、安裝鋼環(huán) 5、砼管 6、井壁洞口止水圈工作狀態(tài).2管道頂進在掘進機進洞時

15、，嚴格控制其水平偏差不大于2mm，其高程為設計標高加以拋高數(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速度等因素設定），以抵消工具管出洞后的“磕頭”引起的誤差。為防止工具管出現(xiàn)“磕頭”，可采用以下措施：在工具管后兩節(jié)管子上預埋鋼板，通過螺栓將工具管與其連接起來；在預留孔處填入良性粘土，使導軌與預留孔底保持水平。若出現(xiàn)“磕頭”時迅速調(diào)整，必要時應拉出后重新頂進，但必須抓緊時間迅速完成，以減少對正面土體的擾動。掘進機進洞后頂進的起始階段，嚴格控制前5m管道的頂進偏差，其左右及高程偏差均不能超過5mm。在頂進過程中堅持“勤測、勤糾、緩糾”的原則。糾偏角度保持在1020，不大于1°

16、;。產(chǎn)生偏差及時糾正；糾偏逐步進行，堅持“緩糾、慢糾”的原則。偏差不能超過如下標準：管道頂進偏差項目長度（m）偏差（mm）長度（m）偏差（mm）管線軸線偏差L100m50mm L100m 100mm標高偏差L100m30-40mmL100m 60-80mm注漿與頂進同步進行，其原則是先注漿，后頂進；隨頂進，隨注漿；以保證管外圍泥漿套的形成，充分發(fā)揮減阻和支承作用。在頂進過程中避免長時間的泥漿停注，保證頂進的全部管段形成良好的泥漿套。頂進過程中根據(jù)頂力變化和偏差情況隨時調(diào)整頂進速度，速度一般控制在35mm/min左右，最大不超過50mm/min。頂進過程中根據(jù)頂力計算和實際頂力變化情況及時安放中

17、繼環(huán)，并立即對中繼環(huán)進行試運轉(zhuǎn)，確保性能良好。中繼環(huán)堅持安放后即使用，以減小后方千斤頂?shù)墓ぷ髫摵桑瑴p小設備磨損。通風設施的使用根據(jù)頂進距離的延伸和管道內(nèi)空氣質(zhì)量的變化提前安裝到位，并根據(jù)距離的延伸調(diào)整通風機的開啟頻率，保證管道內(nèi)有足夠的新鮮空氣。管道頂?shù)诫x工作井前方內(nèi)壁50cm時卸載，收回油缸和墊鐵,安裝管節(jié)，然后繼續(xù)頂進。.3安裝管節(jié)當一個頂程結束收回千斤頂和環(huán)型墊鐵即可在工作井內(nèi)再下一根管節(jié)。在管節(jié)吊入工作井以前，首先在地面上進行質(zhì)量檢查，確認合格后，在管前端口安放楔型橡膠圈，并在橡膠圈表面涂抹硅油，減小管節(jié)相接時的摩擦力。在F口端面安放20mm厚松木襯墊，襯墊采用膠粘在管端面，以防止頂進

18、過程中管端面局部破壞。下管時工作坑內(nèi)嚴禁站人，當管節(jié)距導軌小于50cm時，操作人員方可下井準備管道對口。以上工作完成后再將管節(jié)吊放在工作坑內(nèi)軌道上穩(wěn)好，使后部管節(jié)插口端對正前管的承口中心，緩緩頂入，直至兩個管節(jié)端面密貼襯墊，并檢查接口密封膠圈及襯墊是否良好，如發(fā)現(xiàn)膠圈損壞、扭轉(zhuǎn)、翻出等問題，拔出重新插入，確認完好后再布置頂鐵進行頂進。.4管道出土由于土的可松性，在理論上切削下的土體混合體積增大1.1倍。實際產(chǎn)生土方量可用下式計算：V=×D2/4×1.10×1.0=×3.392/4×1.1=10m3即每頂進一米產(chǎn)生的泥土量為10m3。因出土的快慢

19、直接影響到頂管速度，所以我們采用大容量出土車（2m3），在工作井和掘進機內(nèi)各設置一臺卷揚機作為牽引動力，并設置連續(xù)軌道供出土車行進，保證以最快的速度頂進。頂管出土不能隨意排放，由頂管機排出后立即運至指定的棄土場。.5膨潤土泥漿的壓注與置換頂力控制的關鍵是最大限度的降低頂進阻力，而降低頂進阻力最有效的方法是注入膨潤土泥漿。我們設想在管外壁與土層之間形成一個完整的環(huán)狀泥漿潤滑套，變原來的干摩擦狀態(tài)為液體摩擦狀態(tài)。這樣就可以大大地減少頂進阻力。為達到這一目的，采取如下措施：（1）由地質(zhì)資料可知，頂管所處土層的含水量較少，成分復雜，因此，觸變泥漿的濃度需適當大些，才能在管外圍形成潤滑漿套，觸變泥漿的耗

20、量略大于地層土體的損失量，經(jīng)計算每頂進1m觸變泥漿的消耗量為：V=/4×（3.392-3.362）×2.0=0.33m3 （2）選擇優(yōu)質(zhì)的觸變泥漿材料，對膨潤土取樣測試，主要指標為造漿率、失水量、靜切力、動切力和動塑比。這些指標必須滿足設計要求。 （3）在管節(jié)制作時根據(jù)設計要求預埋壓漿孔，設計壓漿孔時在掘進機后連續(xù)放置三到四節(jié)有注漿孔的管子，不斷注漿使?jié){套在管子外面保持的比較完整，然后再間隔一節(jié)管子放置一節(jié)有注漿孔的管子用以補漿；安裝注漿管時，每個預埋壓漿孔里要設單向閥，防止管外壁泥漿液倒流，且便于檢修。（4）觸變泥漿的配制、攪拌、靜置時間，都必須按照膨潤土的特性要求執(zhí)行。

21、A一般膨潤土的配制按如下比例進行，根據(jù)實際試拌情況再行調(diào)整：膨潤土 ： 水 ： 純堿 ： 化學漿糊（CMC） 100 ： 500 ： 3.0 ： 0.3 B由地質(zhì)資料可知，對于本標段管道穿越土層中的砂礫、圓礫含量較高，滲透系數(shù)較高，為防止泥漿擴散較快，在泥漿中加入一定比例的粘土，還增加粉煤灰、木屑等，泥漿的相對密度保持在1.41.8之間。C泥漿的拌制要均勻。首先將定量的水放入拌和桶內(nèi)，開動拌和機徐徐投入膨潤土，拌和2-3min，靜置片刻，再攪拌7-8min，即成泥漿，制成的泥漿排放入貯漿池內(nèi)貯存10h，使膨潤土、水、堿發(fā)生置換作用，形成穩(wěn)定性良好，且有一定粘度的泥漿，使用時用注漿泵通過連接注漿

22、孔的管道注入管道外圍。D為了防止貯漿池內(nèi)泥漿離析，間歇地對貯漿池內(nèi)泥漿進行攪拌。（5）泥漿的壓注方法A注漿壓力的確定,PA=(23)hh-管道的覆土深度，h=6.509m；-土的重度, =20KN；經(jīng)計算PA=260.36390.54Kpa。B注漿時泥漿壓注壓力不宜過低，如果觸變泥漿壓注壓力PPA，則管外側壓力大于注漿壓力，觸變泥漿無法注入到管道四周，不能形成泥漿套；如果PPA，太高了容易產(chǎn)生冒漿，泥漿流失增加，不易形成漿套；而且過高的壓力作用在管子上時，會增加管子周邊的正壓力，使頂進時的推力增加。C為了使觸變泥漿套的壓力在停注后不能過快降低，在工作井內(nèi)注漿總管上設置單向閥，不使其回漿。D泥漿

23、的壓注采用在頂管機壓漿，管節(jié)、中繼環(huán)等處連續(xù)補漿的方法。對掘進機壓漿要與頂進同步，以迅速在管道外圍空隙形成粘度高、穩(wěn)定性好的膨潤土泥漿套。E補漿是在已有的泥漿套基礎上改善泥漿套，補充其損失量。掘進機尾部第一壓漿孔后設置第一道補漿孔，此后根據(jù)設計管節(jié)上的補漿孔及時補漿，以保證管道外圍空隙連續(xù)充滿觸變泥漿，補漿始終要堅持從后向前補壓和及時補漿的原則。在頂進過程中，要經(jīng)常檢查各推進段的漿液形成情況，還可以通過中繼環(huán)和主頂裝置的油壓值推算出各段的注漿減阻效果，從而及時加以改進。（6）注漿設備的選用在頂進中，選用螺桿式注漿泵。（7）泥漿的置換本段管道頂完后，立即用2:1水泥漿摻適量粉煤灰的遲凝泥漿置換潤

24、滑泥漿，以確保管道外圍土體有足夠的支撐和減少滲漏水。然后對管縫及注漿孔按照設計要求進行封堵。出洞口處理措施及機具出洞本工程地質(zhì)資料揭示本工程未有地下水，所以洞口不會出現(xiàn)涌砂等水土流失,不需要進行地基加固。頂管機頭出洞時，我們先拆除接收井洞口處護壁，然后緩慢推進機具進坑。在接收坑內(nèi)予先安置枕墊和滾筒。當管節(jié)頂進入接收坑后施工技術人員考慮頂進坑和接收坑各留出的管節(jié)長度，以：(1)盡量避免敲拆混凝土管。(2)方便接口施工。(3)露出的管段小于管長的三分之一，以使管節(jié)重心繼續(xù)留在土層中。掘進機脫離管子時必須采取措施，防止管節(jié)接頭中橡膠圈的松動。頂管掃尾在頂管結束后，迅速拆除設備，對工作井、接收井預留洞

25、的環(huán)向間隙使用快硬微膨脹水泥進行封堵，封堵在頂管結束時迅速進行。管道頂進完成后，利用管節(jié)上的注漿孔向管外壁注入遲凝水泥漿對膨潤土泥漿進行置換，待水泥漿從注漿孔流出后確認置換完畢，即封堵注漿孔并清理管道。頂進測量本段頂管施工主要在長江濱江路上進行施工,控制好地面沉降及確保按設計管道軸線頂進是頂管施工中的核心問題。.1前期測量頂管前，先根據(jù)導線點，利用全站儀準確測放出本工程的平面控制點及臨時水準點，將每個工作井的中心測出并設置管道軸線控制樁和臨時水準點、工作井護樁，以便復核頂管軸線和工作井位置是否移動。在工作井施工完成后，管道頂進開始前，準確測量掘進機中心的軸線和標高偏差，并作好原始記錄。本項目曲

26、線頂管采用全站儀來控制。.2頂進測量（1）測量儀器固定安放在工作井的后部、千斤頂架子中心，并在工作井內(nèi)建立臨時測量系統(tǒng)。頂管過程中必須按要求測量和控制管道標高及中心偏差，并作好記錄。每頂進100cm必須測量一次，要勤測量，多微調(diào)，糾偏角度保持在1020并不得大于1°。每節(jié)管道頂進結束時，及時測量管道中心的軸線和標高偏差，記錄交工程師審核確認；每頂進完成一段測量儀器校正一次，每一次交接班時必須校核測量一次。（2）距離小于200米的直線頂管測量采用激光經(jīng)緯儀，直接將激光點打在掘進機內(nèi)的靶盤上，機具操作人員通過靶盤即可了解機具的即時偏差，以便進行糾偏。距離大于200米的直線頂管或曲線頂管，

27、測量時采用全站儀，此時需在掘進機內(nèi)架設反射棱鏡，通過全站儀測得機具中棱鏡的坐標，經(jīng)過計算即可準確掌握機具的即時偏差。在每一頂程開始推進之前，我們必須先制定坡度計劃，該坡度計劃根據(jù)工作井及接收井的洞口實際高差進行測放，可對設計坡度線加以調(diào)整，以便施工最終符合設計坡度要求和質(zhì)量標準為原則。.3竣工測量管道頂完后，立即在每節(jié)管道上選點，測量其中心位置和管底標高。根據(jù)測量結果，繪制竣工曲線，以便進行管道質(zhì)量評定。管段經(jīng)過周圍房屋建筑或已有管線時，在頂進過程中必須測量周圍地面的沉降及管道沉降，并隨時調(diào)整頂進速度及注漿壓力，以確保頂管施工對周圍環(huán)境的影響降低到規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。頂管控制樁及軸線圖：頂管護

28、樁井護樁接收井工作井控制樁管道內(nèi)氣體檢測以及通風根據(jù)空氣質(zhì)量要求：在地下管道中，必須保證施工人員所吸入的空氣中氧氣（O2）不能低于20%，而硫化氫（H2 S），甲烷（CH4）以及其它有毒或有害氣體與灰塵等污染物的濃度，不能大于有害于身體健康的濃度，并考慮時間、溫度、濕度和集中污染物的綜合作用的影響，易燃氣體的濃度不能超過低爆炸下限（最小爆炸濃度）的10%。我們配置氣體檢漏儀，每天對管內(nèi)氣體檢測一次，如發(fā)現(xiàn)上述兩個極限有一個超出的話，檢測次數(shù)增加，并立即改善通風，以確保有足夠的新鮮空氣。另外在長距離管道頂進過程中，管內(nèi)的溫度及濕度的增大會影響測量的準確性，都要求我們向管內(nèi)輸送新鮮空氣。（1）選擇

29、離心式通風機通過風管直接向掘進機工作面壓入新鮮空氣，排除管道內(nèi)的污濁氣體。在地面設置一臺9-19-5A 型離心式鼓風機，經(jīng)300mm的PVC維綸布拉鏈式軟風管向掘進機處提供新鮮空氣；拉鏈式軟風筒按一定長度定制，通過拉鏈實現(xiàn)風筒之間的連接。（2）通風機安裝在地面上，軟風管掛設在管道的一側，掛設平順無堆積、扭曲、纏繞等現(xiàn)象；軟風管保持完好無破損，發(fā)現(xiàn)破損及時修復或更換；不得靠風管安放工具或長桿件，以防供風時桿件傷人。（3）通風機有關參數(shù)：9-19-5A型通風機： 功率7.5KW 風量 3166m3/h 全壓5326Pa通風量應按下式計算：Q=K×n其中：Q-每小時供氣量（m3/h） K-

30、每人每小時供氣量，K=（3050）m3/（h·人）； n-工作人數(shù)，每班人數(shù)最多為10人。Q=K×n=500 m3/h由于供風量較大，所以能夠保證向管道內(nèi)施工人員提供足夠的新鮮空氣。中繼環(huán)的使用（1）本工程采用前后特殊鋼管的中繼環(huán)，前管的預埋鋼板為710mm長，在后管上設計安放兩道半圓形橡膠止水圈；中繼站在下入管道前必須對鋼管外壁進行防腐處理，并在前后管之間安裝固定中繼站油缸；每個中繼站安裝28個50T油缸，通過高壓油管與中繼站油泵連接并提供動力，保證每個油缸同步工作。（2）中繼站油缸供油采用單向供油方式，回鎬靠后方推力收回。施工結束后，依次從第一個中繼站拆除油缸，靠下一個

31、中繼站頂推合攏，直至全部拆除完畢。前后中繼管合攏后按設計要求處理好接縫，并在管內(nèi)澆注混凝土后形成永久管道。管材的木墊、橡膠圈與管接口（1）選用符合設計要求的成品管材。管材由廠家供貨時必須同時提供管材的內(nèi)、外壓報告及產(chǎn)品出廠合格證。并按管材的驗收要求對管材進行進場驗收。（2）管端之間的木襯墊是管節(jié)間均勻傳遞后方頂力、防止混凝土直接接觸造成管端損壞的重要措施。根據(jù)設計要求采用20mm厚的松木板，并將木芥去除。按照設計尺寸可分塊加工，使用時采用膠粘固定在管節(jié)承口端的管端面上，有效保護管端口由于頂進推力造成混凝土頂裂。（3）作為管材接口止水的楔形橡膠圈的外觀和任何斷面都必須致密均勻，無裂紋、孔隙、凹痕

32、等缺陷，并符合設計的規(guī)格尺寸；橡膠圈保持清潔，不能在有油污的環(huán)境存放，也不得在陽光高溫下直曬。（4）管材的F口鋼套環(huán)必須按設計要求進行防腐處理，刃口無疵點，焊接處平整，臍部與鋼板平面垂直，堆放時整齊擱平。（5）管道施工完成后，按設計要求對管縫嵌塞單組份聚氨密封膏，表面與管內(nèi)壁平齊。4.5主要設備與勞動力配置主要設備.1掘進機根據(jù)本工程地質(zhì)條件，采用機械式全斷面頂管掘進機。.2起重設備起重作業(yè)主要為管材，其中管材重量為17.6噸/根（2.5m/根），考慮到城市施工噪聲及空氣污染要求，我們在工作井設置20T門式起重機，進行管材起重及頂進出土作業(yè)。.3頂進設備 根據(jù)設計頂力最大為800噸，主頂油缸采

33、用雙沖程DTY280等推力油缸，每組為200T×4只，行程為1500mm，頂進過程無需U形頂鐵。油泵采用CY14×2一臺，Q=25L/min，油泵電機功率為7.5KW。.4注漿設備潤滑漿在頂管施工中是必不可少的，注漿設備選擇也是非常重要。當所頂進的管道周邊與土體之間形成較好的漿套把管子包裹起來，才能有效的潤滑和降低摩阻力，注漿設備選用螺桿式注漿，該泵壓出的漿液完全沒有脈動，壓力穩(wěn)定，在管周容易形成漿套。因此注漿選用I-1B2型螺桿泵。.5通風設備由于本工程最長一段頂管距離為344.16m，管材直徑為2800mm；在頂進中，施工人員在管內(nèi)工作時需要消耗一定的氧氣，為了保持作業(yè)

34、環(huán)境良好及防止土層逸出有毒氣體，我們采用9-19-5A型通風機配套軟風管向管內(nèi)鼓風。勞動力安排.1勞動力配置根據(jù)管道頂進過程中的不同階段，把頂進過程分為三個階段：開頂前的設備安裝階段、管道頂進階段、頂進結束后的設備拆除和掃尾階段。根據(jù)不同階段的勞動力需求，勞動力配置見下表。頂管施工勞動力配置表工種、級別按工程施工階段投入勞動力情況設備安裝階段管道頂進階段設備拆除、清場起重工222電 工121電焊工11機械工44測 工22普 工44管道工22主頂司機2拌漿2注漿2機頭司機2中繼站2-6（每中繼站2人）機械加工人員輔助頂管隊長1合 計161814.1頂進階段勞動分工序號人員人數(shù)工作內(nèi)容備注1起重司

35、機2操作和記錄2主頂司機2帶班，開主頂油泵、注漿泵、通風機、卷揚機3拌漿2拌漿、木墊安裝、倒土、打掃衛(wèi)生、地面輔助4注漿2管內(nèi)巡視、注漿和記錄5機頭司機2開挖掘機、輸送帶，配合糾偏6中繼站2-6每中繼站配2人7測量2測量放線，復測，糾偏8電工2晝夜值班，并負責整項目電工工作9機械班人員全部配合頂管施工10頂管隊長1負責頂管隊全部工作4.6曲線頂管施工工藝下面就曲線頂管的施工工藝作以介紹。如下頁曲線頂管示意圖所示，曲線頂管的曲線段實際是一段圓弧段和前后兩段直線段組成，其中起點即工作井的進洞口；B.C為始曲點；E.C為終曲點；終點即接收井的出洞口；C為兩段直線段的交點；O為曲線段圓心；這段曲線頂管

36、的半徑為R，交角為I。曲線頂管與直線頂管在一般工藝操作上、設備上都是相同的，主要不同點在于曲線的形成控制、襯墊材料的選擇以及頂進的測量三個方面。 （1）曲線的形成控制：施工過程中曲線的形成主要是利用人為調(diào)整掘進機的糾偏油缸使得掘進機向圓心方向偏移，偏移量可以通過計算得出。施工時為了防止曲線偏離設計曲線，根據(jù)我們的施工經(jīng)驗，在始曲點前20米，我們就開始調(diào)整掘進機向圓心偏移，逐漸貼近設計曲線，進入曲線段后，掘進機完全按照設計曲線頂進，在終曲點前20米，我們開始調(diào)整掘進機向直線方向貼近，在到達終曲點后掘進機完全按照直線頂進。這種做法使得曲線段的首尾20米曲率變緩，有利于曲線形成，易于控制曲線線型。實

37、際的頂進軌跡為曲線段的首尾20米在設計曲線的內(nèi)側50mm范圍內(nèi)，中間曲線段與設計曲線吻合。 （2）襯墊材料的選擇：在曲線頂管的曲線段，兩節(jié)管節(jié)的管端面只有內(nèi)側完全接觸，管端面承受的頂力不均勻。這時，常規(guī)直線頂管選用的多層膠合板已不適用，必須選擇一種新型襯墊材料。根據(jù)以往我們曲線頂管施工時的經(jīng)驗，我們選用20mm 曲線頂管示意圖厚的松木墊板，它的壓力應變關系完全符合試驗曲線要求。在本工程開工時，對松木襯墊材料進行試驗，符合要求方可選用。（3）頂進的測量在進行曲線頂管的測量時，首先將圖紙上的控制點利用三維坐標在地面上導引出來，然后利用全站儀將地面控制點導引到工作井的測站，并建立地面與地下控制系統(tǒng)，

38、控制點設在不易擾動、視線清楚、方便校核、易于保護的位置上。在測量過程中，我們還定期對觀測臺、井位、測站、頂進軸線等進行全面校核，若發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生位移，則立即調(diào)整指導頂進方向的導線，不斷地與地面控制系統(tǒng)相互吻合。在曲線頂管中，設于工作坑中的監(jiān)測站與機頭靶盤在曲線開始一段距離后便無法通視，所以曲線頂管頂進過程中采用三種監(jiān)控方法。如曲線頂管示意圖所示，在工作井洞口至始曲點直線段，我們采用與直線測量相同的辦法，直接在工作井中的監(jiān)測站架設激光經(jīng)緯儀，按照設計的坡度設定它的豎直角，將激光點直接投射到掘進機內(nèi)部的靶盤，掘進機的操作人員隨時可以掌握掘進機的偏差，隨時糾正；在曲線段，我們采用半徑法進行頂進監(jiān)控，在工作

39、井中的監(jiān)測站架設全站儀，掘進機內(nèi)部安裝反射棱鏡，利用棱鏡處測出的坐標，計算該處與曲線段圓心的距離，然后和設計的曲線半徑加以比較，即可掌握掘進機的偏差；在終曲點至接收井洞口，我們?nèi)匀焕霉ぷ骶械娜緝x和掘進機內(nèi)部的棱鏡，測出棱鏡處的坐標，接收井洞口的坐標已知，我們可以計算出掘進機與接收井洞口點的方位角和距離，我們把E.C-接收井洞口這條直線確定為監(jiān)控軸線，通過比較計算，即可掌握掘進機的實時偏差。在監(jiān)測的過程中，為使測量變得快速而準確，坐標測量將改用三維坐標法進行。4.7在頂管過程中的注意事項結合本工程對突發(fā)事件的處理主要有以下幾點：.1 密切注意主頂油泵壓力的變化，隨時作好記錄，當發(fā)現(xiàn)壓力突然

40、上升和下降時，立即停止頂進，查明原因后再行頂進。.2 頂進要連續(xù)進行，不得長時間停歇。.3 剛開始頂進出洞時就應連續(xù)注漿，不能因為初期頂力較小而不注漿，導致鋼套被泥土塞滿無法形成漿套。.4 停止頂進時，一定要使挖掘面保持穩(wěn)定，防止長時間停歇造成漏水或土層中水土流失。.5曲線頂管，在頂進時測量工作一定要準確、及時，避免停歇時間太長、糾偏角太大、曲線太大或太小，導致阻力增大、管縫隙增大或未達到設計要求曲線。在安裝注漿管時，管節(jié)聯(lián)接處必須密封良好，盡量減少泥漿外漏。4.8地面沉降控制及監(jiān)測4.8.1地面沉降控制本標段地質(zhì)報告揭示無地下水，所以在施工中不會出現(xiàn)水土流失。但由于土層的粘性差，土體松散，施

41、工中必須采取有效措施控制地面沉降。在頂管過程中，地面沉降是由于頂進過程中土體被擾動后，土體的應力被釋放而失去平衡產(chǎn)生剪切應力，這種應力若大于土的抗剪強度，挖掘面就產(chǎn)生塌方。在頂管施工中采取有效措施有針對性的克服造成土體的不穩(wěn)定因素，頂進時機具上方帽檐切入土體中，保持機具內(nèi)土擴散角，嚴禁超挖；對于特別松散易失穩(wěn)土體采用超前注漿加固，通過以上方法能夠?qū)⒌孛娉两悼刂圃谝?guī)范規(guī)定的范圍以內(nèi)，滿足周圍土體的穩(wěn)定要求。地面沉降監(jiān)測在頂管中心線及管中心線左右各5m處各設一點，路面結構層是剛性的，沉降不易反映出來，所以沉降觀察點須設在路面結構層以下的土層中，這樣三個點組成一組。一般情況下再每隔10-15m縱向距

42、離間可設一組沉降觀察點。當頂管機接近觀測點時即可開始觀測直至頂管結束后一個月，并做好記錄。監(jiān)測過程中如有沉降立即匯報頂進值班工程師，調(diào)整頂進控制措施。4.9管材的供應及質(zhì)量控制成品管廠的選擇成品管生產(chǎn)制造廠家應具備制造管子的資質(zhì)和能力。我們在選定管材生產(chǎn)廠家時，根據(jù)招標文件要求，選定具備生產(chǎn)資質(zhì)和能力的廠家。并向監(jiān)理工程師提交生產(chǎn)廠的資質(zhì)證明材料供審查批準，邀請監(jiān)理工程師、業(yè)主對管廠進行實際考察。我們提交的廠家的資質(zhì)材料包括：關于管廠的選擇和報審的報告；管廠營業(yè)執(zhí)照、產(chǎn)品生產(chǎn)許可證和廠屬試驗室、混凝土攪拌樓及計量率定證書的復印件；生產(chǎn)本工程管子的主要裝備、養(yǎng)護裝置、主要工藝和ISO9002質(zhì)量

43、體系認證證書；廠家質(zhì)量信譽等方面的材料等。生產(chǎn)本管材的摸具及配套裝備必須必須經(jīng)監(jiān)理工程師的檢查認可。監(jiān)理工程師可隨時檢查管材制作期間混凝土、鋼筋等制作材料、工藝、試驗資料等。管材的檢驗.1管材出廠檢驗標準：按照混凝土和鋼筋混凝土排水管（GB/T11836-1999）.2管子采用出廠檢驗規(guī)則，在外觀質(zhì)量、尺寸及允許偏差檢驗合格的管子中按每500節(jié)隨時抽取2節(jié)計。其中1節(jié)作外壓裂縫荷載試驗，1節(jié)作內(nèi)水壓試驗。本工程內(nèi)水壓試驗值為0.2Mpa。外壓裂縫荷載采用三點試驗法。如檢驗不合格，允許抽取雙倍數(shù)量的產(chǎn)品進行復驗。如仍有1節(jié)管子達不到標準要求時，則認為該產(chǎn)品不合格，不能用于本工程中。.3外觀質(zhì)量:逐根檢驗內(nèi)、外表面、端面應光潔平整、無蜂窩、塌落、空鼓；鋼筋混凝土管外表面不允許有裂縫，管內(nèi)壁裂縫寬度不得超過0.05mm。.4尺寸及允許偏差：在每500節(jié)批量中抽樣10節(jié)管子進行檢驗。檢驗標準按設計圖要求或按設計院、工程師認可的試制標準。檢驗中有超過3節(jié)管子不符合標準的，則認為該批量為不合格產(chǎn)品，不能用于本工程中。.5試驗用