發(fā)電廠供水管線頂管施工專項(xiàng)方案

1、 發(fā)電廠供水管線頂管施工專項(xiàng)方案一、工程概述 本工程設(shè)計管道穿越多處已建公路，管徑為DN600mm，采用DN800套管保護(hù)，套管采用頂管施工方式穿越，套管管材采用II級鋼筋混凝土圓管,套管壁厚不小于150mm，抗壓100kN/m，有效長度不小于2000mm。套管內(nèi)澆筑C20混凝土平基，最厚處206mm。套管連接處墊瀝青油麻，內(nèi)壁設(shè)鋼板內(nèi)漲圈14mm寬，內(nèi)漲圈與管壁間連接處采用1:3:7石棉水泥填縫。設(shè)計選用頂管，因已建道路下管道影響，管頂距路面最小距離需大于4.5米，頂管套管出路面兩側(cè)各2.0米以上，施工考慮采用一套頂管設(shè)備，按照設(shè)計要求穿越公路段。 公路段主要包括：點(diǎn)13至點(diǎn)13a之間為沛縣

2、主要道路沛敬線。點(diǎn)15c至點(diǎn)15d為省道及沛縣漢源大道，過河及過路連續(xù)頂管，點(diǎn)18a至點(diǎn)18b為沛縣主要道路正陽路包括綠化坡腳，管道走向穿橋墩，點(diǎn)32b至點(diǎn)33之間為沛縣東外環(huán)路，管道穿越孔莊路口處公路段，穿越李集村處的縣路、穿越湖邊河堤大壩等。需頂管施工段合計長度為1150.1米。二、頂管施工工藝及特點(diǎn)（1） 頂管工藝頂管工藝的選擇， 我們主要從環(huán)保等方面考慮，由于徑管800出泥量較大， 但受該處頂管距離短影響，該采用機(jī)械式土壓泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行施工工藝，該工藝?yán)跅壨恋耐膺\(yùn)，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。頂管工藝如下圖所示：機(jī)械式土壓泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行施工示意圖(2)、頂管工藝流程圖(3)、

3、頂進(jìn)掘進(jìn)機(jī)選型 本工程經(jīng)過反復(fù)方案論證，最后確定選用D800機(jī)械式土壓泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)。機(jī)械式土壓泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)是一種刀盤可伸縮的掘進(jìn)機(jī)，操作可以在基坑內(nèi)或地面操縱室內(nèi)進(jìn)行的，即Telemole掘進(jìn)機(jī)。 掘進(jìn)機(jī)前殼體的前端是刀盤，在刀盤的后面就是泥水倉。刀盤是由電動機(jī)通過行星減速器減速以后再驅(qū)動的。刀盤可在泥水倉前后移動。刀盤上有二至四個矩形槽，槽內(nèi)安放著可以前后伸縮的刀排和刀頭。刀排向前伸時，可以切削土體，同時被切削下來的土從刀頭與刀盤之間的空隙進(jìn)入泥水倉內(nèi)。在刀盤的面板上還散布著一個個固定的刀頭。該刀頭是在槽內(nèi)刀頭縮回后切削土體用的。在刀盤邊緣還有幾把邊緣刀頭，該刀頭能在校正方向過程

4、中把掘進(jìn)機(jī)邊緣的土挖凈，使掘進(jìn)機(jī)的方向容易校正。在平時，不進(jìn)行方向校正時，該刀頭可把掘進(jìn)機(jī)前方的土挖成與掘進(jìn)機(jī)殼體一樣大小的洞，使掘進(jìn)機(jī)頂進(jìn)過程中，不使刀盤受擠壓的力過大而影響平衡的力。在土質(zhì)條件比較硬的情況下更是如此。在前后殼體之間有糾偏油缸，在掘進(jìn)機(jī)下部平行地安裝著兩根管子為進(jìn)、排泥管。 該掘進(jìn)機(jī)的機(jī)械式土壓平衡機(jī)理在于刀盤伸縮的液壓系統(tǒng)。由于刀盤的伸縮是由油缸控制的，因此，只要控制刀盤油缸后腔的壓力，就可以控制刀盤前面的平衡壓力。油缸后腔與油泵和溢流閥同時接通，溢流閥調(diào)定某一壓力值，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)前的土壓力大于設(shè)定值時，刀盤就后縮，而且刀盤與刀頭的空隙增大，進(jìn)土量也就增加，前方土壓力就下降。反

5、之，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)前的土壓力小于設(shè)定值時，刀盤就向前伸，刀盤一直處于這種前后浮動狀態(tài)，從而使掘進(jìn)機(jī)前方的土壓力保持在某一設(shè)定的值附近不變。這就是該掘進(jìn)機(jī)用機(jī)械方式的刀盤來平衡掘進(jìn)機(jī)所處土層的土壓力。 該掘進(jìn)機(jī)還有另一種平衡功能，即由控制排泥管的泥水流量來間接控制開挖面的地下水壓力。它把泥水壓力控制在比掘進(jìn)機(jī)所處土層的地下水壓力高出20Kpa。從而避免了開挖面的地下水干擾影響。由于該掘進(jìn)機(jī)有機(jī)械平衡土壓力和泥水壓力平衡地下水壓的雙重平衡功能，因此，它施工過后的地面沉降較小。(4)、中繼環(huán)的選型 由于各道路頂管頂進(jìn)距離為80m內(nèi)，按規(guī)范不需要使用中繼環(huán)。(5)、頂管出洞技術(shù)措施 由于本工程管道頂部為粉砂

6、土,做好頂管出洞口措施是施工成敗的關(guān)鍵，在出洞口先進(jìn)行分層雙液注漿地基加固是非常必要的，加固范圍為LBH8m*5m*13m a、注漿流程:埋設(shè)注漿管注漿就位放樣定位制備漿液拔管移孔、注漿注漿 b雙液注漿的基本原理 雙液注漿為滲透性注漿。漿液注入土體的過程，一般總是先滲透，當(dāng)通道被阻并且壓力足夠大時，即在土體中產(chǎn)生劈裂現(xiàn)象，漿液順裂縫進(jìn)一步擴(kuò)散。當(dāng)漿液極稠（坍落度23cm的砂漿）而壓力又很大時（810Mpa），就產(chǎn)生漿液對周圍土體明顯的壓密現(xiàn)象。滲透性注漿，漿液在壓力的作用下，克服地下水壓、土?？紫堕g的沿程阻力和本身的流動阻力，滲入土體天然孔隙和土粒骨架產(chǎn)生固化反應(yīng)，在土層結(jié)構(gòu)基本上不受擾動和破

7、壞和情況下達(dá)到加固的目的，從原理上講，只要注漿管出口點(diǎn)的漿液壓力大于該點(diǎn)的地下孔隙水壓力，就能把漿液壓入土體。壓力越大，吸漿量和擴(kuò)散距離也越大。注漿壓力一般為0.30.5Mpa，最大壓力不超過1Mpa。漿液的顆粒尺寸必須小于土的孔隙尺寸。漿液的擴(kuò)散范圍除取決于注漿壓力外，還受漿液流動性的影響。滲透注漿，常用于在滲透系數(shù)大于10-4cm/s的飽和含水砂性土層中做防水帷幕和加固土層。采有滲透注漿可以堵塞砂性土的滲流通道，并使一定范圍的飽和含水的砂性土體固結(jié)成有較大強(qiáng)度的不透水的加固土體。采用超細(xì)水泥或聚胺脂、丙凝等化學(xué)漿液，可使?jié)B透注漿在較大范圍的使用中收到良好效果。 本工程的雙液注漿方法是采用雙

8、泵系統(tǒng)，主劑和促凝劑分開，然后到總管中匯合注入土中。 c注漿方案 雙液注漿可有效控制漿液流動的范圍，使?jié){液達(dá)到速凝的效果，大大增加止水效果。 ) 注漿參數(shù) 鉆孔距：50cm；鉆孔深度：14m；擴(kuò)散半徑：2m；漿液填充率：40%（包括損失系數(shù)）；注漿壓力：0.5Mpa1.5Mpa；水灰比：0,70.8；水泥漿；水玻璃1:1，雙液漿配比:水玻璃/水泥15% ,水泥含量:375KG/M3土體。 ) 注漿設(shè)備鉆機(jī)；150液壓鉆機(jī)臺；注漿泵：50/50-1 液壓注漿泵臺；拌漿桶：ss-200為臺。 ) 注漿材料水泥：要求普通硅酸鹽水泥，新出廠；水玻璃；濃度；度模數(shù)左右。 d、洞口止水裝置（見下圖） 在接

9、收井制作過程中，在洞內(nèi)側(cè)預(yù)埋鋼法蘭和鋼內(nèi)套，再在洞口砌磚墻封口，頂進(jìn)開門時，用風(fēng)鎬破除磚墻。坡洞時應(yīng)不留隱患。在預(yù)留洞底部，還應(yīng)設(shè)置延長導(dǎo)軌，以免機(jī)頭出洞時嗑頭。根據(jù)設(shè)計預(yù)留的法蘭，我們在法蘭上安裝洞口止水裝置。該裝置必須與導(dǎo)軌上的管道保持同心，誤差應(yīng)小于2cm。洞口止水裝置密封為橡膠止水法蘭。在橡膠止水法蘭之前應(yīng)預(yù)埋注漿孔，以便壓注膨潤土泥漿。 e、頂管出洞口措施 1)在預(yù)留孔的內(nèi)側(cè)先預(yù)埋鋼法蘭，頂管前在鋼法蘭上焊接安裝洞口止水裝置，可采用簾布橡膠法蘭板和扇形鋼壓板，應(yīng)確保該裝置與基坑導(dǎo)軌上的管道同心。 2) 基坑導(dǎo)軌、主頂油缸架、承壓壁、出洞口應(yīng)嚴(yán)格控制好設(shè)計軸線，安裝精度高，并確保牢固穩(wěn)

10、定。 3) 機(jī)頭出洞口推進(jìn)時，要將機(jī)頭和前幾節(jié)管子的上端用拉桿連接好，并調(diào)整好主頂油缸編組，以防機(jī)頭出洞入土后叩頭。 (6)、頂管的頂力控制技術(shù) 頂力控制的關(guān)鍵是做好觸變泥漿的注漿工藝，其次是合理地布置中繼環(huán)。 a、確定控制頂力 1) 頂管后座土體穩(wěn)定驗(yàn)算 由于頂管后座經(jīng)過土體加固，經(jīng)試算完全能滿足施工要求。 2) 頂進(jìn)設(shè)備允許最大頂力 2臺1500KN雙沖程油缸，總推力為3000KN。 3) 控制頂力的確定 本工程根據(jù)鋼砼管允許頂力確定，本工程控制頂力取F控2500KN b、頂力計算 1) 機(jī)頭迎面阻力F1rHtg2(45°+18°/2)*A 1.8*7.6tg254(*

11、0.62) 12.89t2) 機(jī)頭外壁阻力F2d*L0*f0 *0.8*4.5*1.5 16.7t3) 管外壁摩阻力F3DLf 0.8*270*0.5 339t4) 總阻力 FF1+F2+F3369t c頂力控制的關(guān)鍵技術(shù) 1) 觸變泥漿的材料與配方 泥漿潤滑減摩劑又稱觸變泥漿，是由膨潤土、CMC(粉末化學(xué)漿糊)、純堿和水按一定比例配方組成。不同的土質(zhì)，應(yīng)采用不同的配方，才能滿足不同的需要。 膨潤土是觸變泥漿的主要材料，作為頂管施工用的膨潤土應(yīng)選鈉基膨潤土，由其拌制成的漿液，觸變以后的流動性和靜止下來的膠凝性、固化性都比鈣基膨潤土拌制的漿液要好，對土層的支承和潤滑效果好。但是，我國的膨潤土多為

12、鈣基膨潤土，所以一般用鈣基土進(jìn)行鈉化處理。 本工程同步注漿和補(bǔ)漿為一個獨(dú)立的管路系統(tǒng)。 配方膨潤土純堿摻加劑漏斗粘度(秒)視粘度CP失水量ml終切力(達(dá) 因/mm3) 比重穩(wěn)定性A漿126CMC適量塞流30.591301.07302) 觸變泥漿的制漿工藝 理論和實(shí)際施工表明，除了材料的選擇和配方以外，觸變泥漿的制漿工藝對注漿減摩效果影響很大。攪拌要充分，攪拌后靜置時間一般要12小時以上，對同一配方的材料，攪拌不充分，靜置時間短，其最終流限可以降低一倍以上。為此，我們設(shè)計了高速拌漿器，經(jīng)高速拌漿30分鐘以上抽入儲漿箱靜置，儲漿箱的容積為5m3,充分滿足供漿要求。在儲漿箱內(nèi)另設(shè)三臺攪拌器，靜置6小

13、時后，再次攪拌，待12小時以后抽入另一臺高速攪拌器，經(jīng)再次高速攪拌壓入總管。3) 觸變泥漿系統(tǒng)的管路布置 系統(tǒng)管路為一路總管，總管為2白鐵管，從地面將漿液通過一臺液壓注漿泵注入總管送到機(jī)頭，以滿足機(jī)尾同步注漿，支管為G1采用耐高壓橡膠頂管和接頭。在總管上，每隔100m設(shè)一只壓力表，支管僅在機(jī)尾同步注漿斷面設(shè)二只壓力表。4) 觸變泥漿系統(tǒng)的壓注方法 制定合理的操作規(guī)程，使頂進(jìn)時形成的建筑空隙及時用潤滑泥漿所填補(bǔ)，形成泥漿套，達(dá)到減少摩阻力和地面沉降，要達(dá)到這一目的，就必須嚴(yán)格執(zhí)行頂管注漿操作規(guī)程，由專人操作，質(zhì)量員檢查嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)。壓漿時必須堅(jiān)持“先壓后頂，隨頂隨壓，及時補(bǔ)漿”的原則，補(bǔ)漿應(yīng)按

14、順序依次進(jìn)行，每班不少于2次循環(huán)，定量壓注。 同步跟蹤注漿 地面泥漿站配制好的觸變泥漿，經(jīng)液壓注漿泵增壓后，進(jìn)入輸漿總管，通過環(huán)形分管注入頂管機(jī)及管節(jié)的壓漿孔形成泥漿套。當(dāng)管節(jié)頂進(jìn)時，利用掘進(jìn)機(jī)尾部環(huán)向均勻布置的四只壓漿孔，與頂進(jìn)同步進(jìn)行跟蹤注漿，以確保當(dāng)掘進(jìn)機(jī)向前時在其后形成的環(huán)形空隙立即被泥漿所充填，從而形成完整的泥漿環(huán)套。 補(bǔ)壓漿管節(jié)在頂進(jìn)過程中，由于有部分漿液流失到土層中去，因此必須利用鋼管上的壓漿孔進(jìn)行補(bǔ)壓漿。一般在一節(jié)管節(jié)頂進(jìn)結(jié)束后，就應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)壓漿。而且還要視每段頂進(jìn)的阻力情況，隨機(jī)采取分段補(bǔ)壓漿。 壓漿量與注漿壓力 壓漿量原則上控制在同步跟蹤壓漿量為管節(jié)外理論空隙體積的5倍左右，

15、補(bǔ)壓漿量一般為管節(jié)外理論空隙體積的3倍左右。 注漿壓力值不宜過高也不應(yīng)過小，據(jù)采用漿液的粘度和管路輸送長度，我們通過試頂后，壓漿站的壓力控制在0.280.3MPa較為合適。5) 壓漿工藝質(zhì)量的判別和修正a) 在管內(nèi)注漿總管上每隔20m設(shè)一只隔膜式壓力表，在機(jī)尾1號和2號注漿斷面的支管上也各設(shè)一只壓力表。頂管過程中，作業(yè)人員每班應(yīng)記錄各表頭壓力值。判斷方法；如果支管路上，四個壓漿點(diǎn)的壓力值明顯不同，說明沒有形成環(huán)狀漿套。這樣就必須在壓力較小的壓漿孔處壓漿，或者把壓力超高的壓漿孔處的漿液放掉一些，以使各孔壓力均衡，形成整環(huán)漿套。在無壓力表的支管路上，可用手觸摸支管，如感覺有靜止情況，說明該支管堵塞

16、，應(yīng)予排除。在總管路上，若壓力表超過預(yù)定值，說明壓漿量太大，反之說明壓漿量不夠，應(yīng)給以及時調(diào)整。b) 在頂進(jìn)過程中，可以從主頂系統(tǒng)和各中繼環(huán)系統(tǒng)的液壓力值推算出頂進(jìn)阻力。繪出頂力曲線變化圖。如果該曲線顯示頂力突然升高，就說明壓漿工藝出現(xiàn)問題，應(yīng)立即查明原因，及時調(diào)整。（7）、頂管方向控制技術(shù) 1) 測量儀器配備與檢驗(yàn) 頂管施工需進(jìn)行三維動態(tài)測量，其精度要求特別高，必須采用精度高，性能優(yōu)良的測量儀器。為此，特配備了Leica TC2002型全站儀（測角+1”，量距1+1ppm），Leica T2經(jīng)緯儀，Leica 鉛垂儀（精度1/40000），NA2 水準(zhǔn)儀等一系列精密高檔儀器。頂管施工測量所使

17、用的儀器、附件須及時送質(zhì)檢單位檢驗(yàn)，做全面鑒定，并在使用過程中經(jīng)常進(jìn)行檢查。 2)控制測量 a. 平面控制 為確保兩井間頂管貫通，橫向、豎向誤差小于100mm，在兩端頭井附近埋設(shè)地面導(dǎo)線點(diǎn)，利用空導(dǎo)點(diǎn)和地面導(dǎo)線點(diǎn)，以導(dǎo)線測量形式，將平面控制成果引測到施工現(xiàn)場。 利用空導(dǎo)點(diǎn)和地面導(dǎo)線點(diǎn)建立平面控制網(wǎng)。導(dǎo)線測量采用TC2002全站儀，方向觀測6測回，測角精度+1”,測距6測回，雙向觀測，測距相對誤差<1/80000，對觀測結(jié)果進(jìn)行平差。 井上座標(biāo)點(diǎn)向井下傳遞采用聯(lián)系三角形方式，點(diǎn)位由Leica鉛垂儀垂直投設(shè)。 井下控制頂進(jìn)方向的基準(zhǔn)點(diǎn)用鋼架埋設(shè)成固定點(diǎn)，采用全站儀跟蹤觀測機(jī)頭平面偏差方向。

18、b. 高程控制 利用施工區(qū)域附近的已知高級水準(zhǔn)點(diǎn)，布設(shè)二等水準(zhǔn)路線，將高程引測到工作井附近，并設(shè)立施工高程控制點(diǎn)。水準(zhǔn)測量采用NA2型帶平行玻璃板測微器水準(zhǔn)儀配合銦鋼尺進(jìn)行，往返觀測。 地面高程傳遞到井下時，可用鋼尺垂直懸掛，下系線錘至標(biāo)準(zhǔn)拉力，然后地面、井下兩臺水準(zhǔn)儀同時觀測。鋼尺應(yīng)進(jìn)行尺長、溫度兩項(xiàng)改正。井下布設(shè)23個地下起始高程控制點(diǎn)。 頂管機(jī)頭高程控制水準(zhǔn)儀和連通管兩種方式，連通管測量為從掘進(jìn)機(jī)到管尾掛一根10mm透明塑料管，管內(nèi)充滿水，根據(jù)連通原理，讀出二端液面差，再計算出掘進(jìn)機(jī)頭水平偏差。每頂進(jìn)20cm測量一次偏差值，做到及時掌握機(jī)頭姿態(tài)和發(fā)展趨勢，以便及時糾偏 b.地面沉降觀測

19、地面沉降點(diǎn)在路面用道釘埋設(shè)，特殊要求的構(gòu)筑物用紅三角標(biāo)記。 地面沉降觀測在頂管施工過程中每天進(jìn)行，沉降量控制在+10mm、-30mm之間。 c.頂管姿態(tài)測量 為保證頂管機(jī)嚴(yán)格按設(shè)計軸線推進(jìn)，必須及時觀測頂管動態(tài)數(shù)據(jù)，從而調(diào)整頂管各施工參數(shù)，指導(dǎo)頂管正確、安全推進(jìn)。 在頂管機(jī)頭部縱向設(shè)一對水平橫尺，利用布設(shè)的三維坐標(biāo)控制點(diǎn)，測量各尺讀數(shù)，經(jīng)精確計算得頂管轉(zhuǎn)角、頂管中心方向偏差值、頂管坡度、頂管中心高程等數(shù)據(jù)，從而相應(yīng)調(diào)整頂管機(jī)的各個施工參數(shù)。 頂管推進(jìn)軸線應(yīng)控制在允許偏差范圍內(nèi)，如有微小偏差，可按比例分段糾偏。 （8）、頂管地面沉降控制技術(shù)我們將嚴(yán)格控制地面沉降值，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，地表沉降值將控

20、制在1cm以內(nèi)。 1）、地面沉降預(yù)測計算Attewell和Peck一樣，假定沉降槽的曲線線形為正態(tài)分布曲線.見以下公式：i/R=K(z/2R)n V= *i*Smax式中：i-沉陷槽曲線反彎點(diǎn)至中心距離； R-頂管開挖半徑； Z-從地表到頂管中心的深度； V-沉陷槽的容積； Smax-地表面最大沉降量 K,n-常數(shù)(參照藤田系數(shù)表) A-頂管開挖面積。由藤田系數(shù)表，得到粉砂土，機(jī)械式土壓泥水平衡掘進(jìn)機(jī)的地層土損失量V/A=2.5%，常數(shù)K=1，n=1，又根據(jù)施工條件，求得i/R= K(z/2R)ni=R *K(z/2R)n=0.6*(7.6/1.2)=3.8m由V/A=2.5%，得到V=A*2

21、.5%=(3.14/4)*1.22*0.025=0.028m3 V= *i*Smax Smax=V/( I)=0.028/( *3.8)=0.005m=5mm 2）、影響地面沉降的主要因素 根據(jù)本工程的現(xiàn)場條件和特點(diǎn)，影響地面沉降的主要因素有以下幾條： a 機(jī)頭的類型，也就是開挖面的穩(wěn)定措施。本工程采用機(jī)械式土壓泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)，具有二個平衡機(jī)理。能有效控制地表沉降。 b 機(jī)殼外徑與管外徑之間的建筑空隙的大小。本工程建筑空隙為2cm，既有利于泥漿套的形成，又不使空隙增大造成沉降。 c 頂進(jìn)糾偏的偏心度。本工程頂管糾偏控制角度為0.5°實(shí)際施工盡可能使糾偏角度小。 d 泥漿套的形成質(zhì)

22、量。 e 管道的密封狀況。3）、減小地面沉降的針對性措施 減小頂管過程中的地面沉降措施 a.地面監(jiān)測，優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)參數(shù) 在初始推進(jìn)階段，要精心組織地表監(jiān)測，在軸線上方布設(shè)沉降控制樁。通過地表監(jiān)測得到隆沉量與相對應(yīng)的掘進(jìn)機(jī)主參數(shù)（包括推進(jìn)速度、開挖面土壓力,泥水壓力值，出泥濃度等）進(jìn)行比較，從而優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)參數(shù)，指導(dǎo)以后的頂管推進(jìn)。 b.注漿穩(wěn)定措施 除了在初始推進(jìn)階段，優(yōu)化推進(jìn)參數(shù)以外，在頂進(jìn)過程中加強(qiáng)同步注漿也是有效手段之一，必須盡可能將膨潤土泥漿套隨機(jī)頭向前移動，形成連續(xù)的環(huán)狀漿套。要選擇觸變性能良好的膨潤土制漿材料。 c.嚴(yán)格控制糾偏角度，一般情況下糾偏角度應(yīng)控制在0.2°。當(dāng)糾偏

23、角度大于0.5°或者偏差超過3cm的情況下，應(yīng)該報警，并逐級匯報，經(jīng)研究后方可繼續(xù)頂進(jìn)。 減小頂管后期沉降的措施 在頂進(jìn)結(jié)束后，我們必須立即用純水泥漿置換膨潤土泥漿，置換水泥漿的水灰比為0.45，P=0.20.5Mpa，Q=0.3m3/m。3、開挖操作坑，安裝頂管設(shè)備如上圖所示操作坑為矩形，尺寸為4×6m，其深度按圖紙給定的管道埋深具體確定，根據(jù)設(shè)計要求套管管頂至路面最小距離不小于2.5米，套管采用DN800mm管道，壁厚不小于150mm，工作井墊層厚度300mm，工作井底比套管底標(biāo)高底0.5米，根據(jù)現(xiàn)有道路下市政管道布置情況勘察，新增補(bǔ)水管應(yīng)在所有現(xiàn)有管道之下穿越，工作井

24、比路面深深2.5+0.8+0.2*2+0.5+4.0=8.2米，穿越深度為8.2。承受頂進(jìn)反作用力的作業(yè)坑背部處理成垂直狀，誤差小于±5°，并根據(jù)土質(zhì)情況，后背墻采取相應(yīng)的支撐措施。在作業(yè)坑路對面的套管長度外挖接收坑，其尺寸不小于4×6m，其深度比設(shè)計套管底標(biāo)高低300mm。因穿越處的地下水位高，在作業(yè)坑周圍采用井點(diǎn)降水方法并根據(jù)地下水量打適當(dāng)數(shù)量的深井進(jìn)行降水，以保證作業(yè)坑內(nèi)無地下水涌入，使施工能夠正常連續(xù)進(jìn)行。如基礎(chǔ)土壤承載力較小，則在坑底加碎石或混凝土墊層。井點(diǎn)降水采用單排環(huán)形布置，在工作坑外側(cè)1.5米外布置，井點(diǎn)管間距0.8米。降水深度比基坑底深0.5米。

25、如水量特別大地段采用管井降水方法，每處設(shè)置兩個管井。用水準(zhǔn)儀測量基礎(chǔ)底面高程，誤差±20mm。在坑底鋪設(shè)導(dǎo)軌，待枕木與軌道安裝后，測量兩導(dǎo)軌高程，誤差為±10mm，然后將導(dǎo)軌與枕木固定。在操作坑內(nèi)安裝頂管設(shè)備，設(shè)置混凝土靠背墻，并根據(jù)現(xiàn)場情況在操作坑頂進(jìn)位置左右和前方采用鋼板樁支護(hù)。作業(yè)坑處理完畢，用吊車把頂管設(shè)備安裝好，包括支撐架、推進(jìn)軌道、千斤頂?shù)?，測量校正導(dǎo)軌面，保證套管中心與設(shè)計中心相吻合，保證施工精確度。4、 頂管作業(yè)用吊車將穿越套管輕放在導(dǎo)軌上，使液壓頂管器活塞的中心線與套管的中心線在一條直線上，中間加上環(huán)形頂鐵，管節(jié)端面垂直頂管中軸線，液壓頂管器與后背墻靠緊，

26、調(diào)整好開始頂進(jìn)。在開始頂進(jìn)前，先用人工在鋼管中心線入土點(diǎn)處挖略大于套外徑，長0.5m的洞口，試頂一次，用水準(zhǔn)儀測量，無需調(diào)整后，開始頂?shù)谝桓坠?，先用水?zhǔn)儀測量套管中心、套管前后標(biāo)高差，當(dāng)把套管頂進(jìn)m后，就再測量一次，管線位置、標(biāo)高是否發(fā)生偏移現(xiàn)象，發(fā)生偏移時，要及時采取校正措施。收回頂管器活塞，加入頂鐵塊，然后用頂管器再頂，直至頂完第一根套管，頂鐵的安裝應(yīng)平直，頂進(jìn)時嚴(yán)防偏心，以免頂鐵崩出傷人，并隨時注意油壓變化，發(fā)現(xiàn)不正常時，立即停止頂進(jìn)，并檢查原因，然后吊入第二根套管。在放第二根套管前，應(yīng)先進(jìn)行人工管內(nèi)清土，再裝第二根套管，在兩管接口處，按設(shè)計要求用石油瀝青麻刀進(jìn)行密封，確保接口處于剛性

27、連接，避免在頂進(jìn)時受力產(chǎn)生錯位，保證套管在頂進(jìn)過程中高程和方向不會發(fā)生變化。每換一根套管都用全站儀測量套管中心，套管前后的標(biāo)高差，邊頂邊測量，如有偏差，隨時進(jìn)行調(diào)整。同時在頂進(jìn)過程中隨時用經(jīng)緯儀和水平尺配合，檢查進(jìn)管的長度、水平度和與設(shè)計軸線的偏差。以施工放線時布置的中心樁為準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)位移，要采取適當(dāng)措施予調(diào)整過來。每次糾偏角度不宜過大，可根據(jù)頂進(jìn)長度和土質(zhì)情況來確定，一般可在520之間選擇。另外應(yīng)嚴(yán)格控制油泵的壓力，不使油泵壓力升得過快，糾偏結(jié)束后應(yīng)鎖緊螺旋定位器。5、 套管測量，設(shè)備拆除套管安裝完畢后，用測量儀器對套管進(jìn)行測量，包括入土、出土點(diǎn)標(biāo)高、頂進(jìn)軸線偏離值、套管長度等并填寫記

28、錄表。套管鉆進(jìn)允許誤差：高低誤差不大于200mm，水平方向誤差不大于套管長度的2%，頂管中心線允許偏差不得超過頂進(jìn)套管長度的1.5。套管檢查合格后，將設(shè)備、頂鐵、軌道吊出操作坑，拆除后靠背墻。6、 主管線的組焊、試壓主管線管材規(guī)格及防腐等級必須符合設(shè)計要求。在穿越公路的一側(cè)組裝主管段，長度大于套管穿越長度4m以上。穿越主管的組裝、焊接與干線管線相同，組裝焊接完畢后進(jìn)行100%射線探傷檢驗(yàn)。補(bǔ)口、補(bǔ)傷具體操作方法要符合設(shè)計及施工規(guī)范要求。主管道經(jīng)無損檢測合格后進(jìn)行水壓試驗(yàn)，具體試壓技術(shù)要求應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。主管的安裝應(yīng)在套管頂進(jìn)完成前施工，以保證穿越施工的連續(xù)。7、主管道穿越a、塑料滑塊、鋼

29、支撐架安裝1） 試壓合格后，安裝塑料滑塊及用于將主管道穿進(jìn)套管的鋼支撐架。2） 在主管上按設(shè)計要求安裝支架，要求支架牢固，不得松動，滑塊與端部密封面距離為1.0m，滑塊與管壁之間加一層厚4mm的橡膠片做保護(hù)。3） 鋼支撐架安裝在管段的首端。4） 管道滑輪鋼支撐架制作見下圖。 滑輪鋼支撐架安裝示意圖安裝鋼支撐架是為減少主管上支架（滑塊）與砼管之間的摩擦，保護(hù)支架（滑塊）不被損壞，同時減小穿進(jìn)阻力。5）安裝方法：在預(yù)制好的管段首端安裝管道鋼支撐架。在安裝過程中，為了防止鋼支撐架在安裝過程中損傷管道防腐層。在其間加一層=5mm、寬為300mm的膠皮，管道鋼支撐架上的螺栓一定要上緊，以防在穿越過程中松

30、動。b、 主管道穿進(jìn)套管穿越示意圖1） 穿越管段完成焊接后必須經(jīng)探傷、試壓、補(bǔ)口、檢漏工作后方可進(jìn)行穿越。2）用推土機(jī)和吊管機(jī)配合，按設(shè)計要求進(jìn)行主管線穿越。3）采用兩臺吊管機(jī)同時配合，先利用吊管機(jī)把管段上裝鋼支架的一端擱置到水泥套管內(nèi)，用機(jī)械的方法進(jìn)行穿越，一臺吊管機(jī)停置在穿越管溝（引溝）邊，另一臺吊管機(jī)在靠后的位置，然后發(fā)動D80推土機(jī)進(jìn)行牽引。c、 主管穿越、連頭、檢測合格后應(yīng)立即按照設(shè)計要求進(jìn)行封堵。8、 回填、恢復(fù)地貌附件安裝完畢檢查合格后，進(jìn)行回填。靠近公路側(cè)的回填土要分層夯實(shí)，并恢復(fù)邊溝、排水溝等道路設(shè)施。將穿越施工中留下的廢鋼鐵、防腐材料、污水、油跡及其它垃圾物等全部清除，環(huán)境

31、清潔程度與施工前一致。9、 主要施工機(jī)械投入及人員，如下表：施工主要材料、機(jī)具需用量計劃序號機(jī)械或設(shè)備名稱型 號 規(guī) 格數(shù)量用 途1吊車20t2臺配合施工吊管機(jī)25t2臺配合施工2液壓單斗挖掘機(jī)PC200-61臺土方開挖3焊機(jī)DC-4004臺焊接4柴油發(fā)電機(jī)2臺焊接電源5噴砂機(jī)1臺防腐除銹用6全站儀TC10101臺測量7雷達(dá)地障探測儀RO400PXL-2/PDL-21地障探測8角向磨光機(jī)1252臺坡口打磨9紅外線測溫儀2臺焊接測溫10頂管設(shè)備320t1套頂管11潛水泵43臺抽水12焊接檢驗(yàn)尺2把焊接檢驗(yàn)13液化氣瓶6個氣源14電火花檢漏儀1520Kv2套防腐層檢測15空氣壓縮機(jī)1.03MPa、

32、21.2m3/min1臺管道清掃16高壓泵3DS-3.6/402臺試壓通過對本地區(qū)穿越施工現(xiàn)場的調(diào)查，按項(xiàng)目部的總體部署，由頂管隊(duì)負(fù)責(zé)混凝土頂管穿越任務(wù)，一組焊工隊(duì)伍負(fù)責(zé)管段的組焊預(yù)制任務(wù)，擬投入人員如下：序 號工 種人 數(shù)備 注1施工隊(duì)長1/2技術(shù)、統(tǒng)計1/3Q/HSE管理員1/4操作手3/5司機(jī)6持證上崗6起重工4持證上崗7普工4/8電工2持證上崗9測量工2/10電焊工6持證上崗3、 施工技術(shù)保證措施（1）準(zhǔn)備好空壓機(jī)、風(fēng)鎬，將機(jī)頭頂入洞口后下設(shè)備段。連接油管，電纜及泥水管后頂進(jìn)。（2）分析頂進(jìn)速度，頂力，機(jī)頭土倉內(nèi)的土體側(cè)壓力，刀盤扭矩等參數(shù)，頂進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)機(jī)頭土倉內(nèi)土壓的大小確定，嚴(yán)格

33、根據(jù)預(yù)定的土倉土壓，刀盤扭矩頂進(jìn)，禁止機(jī)頭超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）頂進(jìn)中的測量和糾偏測量：將地面上的各點(diǎn)坐標(biāo)、高程引入井下后，頂進(jìn)管道水平、高程的編差均由全站儀測定，頂進(jìn)時全站儀常開啟，機(jī)頭操作人員通過觀察顯示屏幕上的數(shù)據(jù)及頂進(jìn)的長度，分析偏差發(fā)展趨勢，確定應(yīng)采取的糾偏方法。全站儀必須按規(guī)定的頂進(jìn)長度或測量時間進(jìn)行高程、水平方向校正，高程方向也可使用連通器在頂進(jìn)中隨時校正。糾偏：鋼管頂管的糾偏分兩種情況。一是鋼管在初始頂進(jìn)時的糾偏；鋼管頂管與混凝土頂管的最大區(qū)別，在于鋼管的接頭是焊接的剛性大，混凝土管節(jié)的接口是柔性的，在頂進(jìn)中利用掘進(jìn)機(jī)容易糾偏。這些特點(diǎn)帶來了頂鋼管糾偏的利弊，有利的一面是，如果在頂

34、進(jìn)初期就掌握好頂進(jìn)的方向，在以后頂進(jìn)管子時，就不易產(chǎn)生較大的偏差，可使管道頂進(jìn)順利，并且因?yàn)殇摴艿捻樦焙湍ψ柘禂?shù)小，阻力也較小。不利的方面是，如果頂進(jìn)初期沒能掌握好方向，管道就不容易糾正過來，如果糾的過猛，還會出現(xiàn)管子變形甚至接口脫焊等嚴(yán)重問題。因此鋼管的初期頂進(jìn)糾偏技術(shù)，在本次頂管是顯得尤其重要。初期頂進(jìn)時除在安裝導(dǎo)軌、出洞時應(yīng)嚴(yán)格注意外，鋼管在頂出洞口的5-15m 內(nèi)，利用鋼管剛性大的特點(diǎn)，使用主千斤頂施加偏心頂力的糾偏技術(shù)，是常用的方法。此時要十分嚴(yán)格地控制掘進(jìn)機(jī)出洞時的頂速，克服急躁情緒，頂速應(yīng)控制在10-15mm/min 范圍內(nèi)，留出充足的時間慢慢找出偏心頂力糾偏的最佳頂力，保證一次

35、出洞順直。鋼管在頂進(jìn)中的糾偏，最大的應(yīng)力集中部位是掘進(jìn)機(jī)焊接的第一根鋼管的接口處，為保證在正常預(yù)進(jìn)中的糾偏操作，我們將緊隨機(jī)頭尾部的一節(jié)鋼管管節(jié)，制作成2m 一節(jié)，接口改為內(nèi)法蘭加厚橡膠板螺栓連接，使這節(jié)鋼管的兩個接口剛?cè)嵯酀?jì)，糾偏時有個過渡區(qū)域，從而使整體性好的鋼管在糾偏時有較好的靈活性。鋼管頂進(jìn)中的糾偏，應(yīng)突出勤糾、緩糾的原則，勤糾是指對掘進(jìn)機(jī)的方向要勤觀察、勤記錄，發(fā)現(xiàn)微小的偏差，就要采取糾偏措施。緩糾是指用小的糾偏角度，使頂進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)在較長的一段頂程內(nèi)緩慢回歸到設(shè)計軸線的位置。正常頂進(jìn)中可采用“校正”、“恢復(fù)”兩種方式?！靶Ｕ狈绞绞歉鶕?jù)機(jī)頭軸線與設(shè)計中心線之間夾角大小，確定是否需要采

36、取糾偏措施。采用“校正”方式時，機(jī)頭糾偏角約0.3-0.6°?！盎謴?fù)”方式是由機(jī)頭位置與設(shè)計中心線的累計偏差量，確定是否需要采取糾偏措施，這時的糾偏角約0.2-0.4°。（4）觸變泥漿潤滑注漿要使注入的漿液隨著管道頂進(jìn)，形成完整的初始漿套，并且每頂進(jìn)一定的距離應(yīng)能夠得到補(bǔ)充。注漿孔的形式、布置的位置，注漿泵的選用和注漿的壓力有關(guān)。注漿孔的形式：本工程使用鋼管頂進(jìn)，為確保注入的漿液能夠形成完整的環(huán)狀，然后再擠出管壁形成初始泥漿套，鋼管管身上的注漿孔應(yīng)具備如下的結(jié)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)的注漿孔是在鋼管制造工場，制作鋼管管節(jié)時，先期在每節(jié)鋼管（鋼管長度10m）的前端，制作出下圖中的除已頂進(jìn)管

37、道外的其它部分，然后在工作井中與已頂進(jìn)的鋼管對接后形成完整的注漿孔結(jié)構(gòu)。注漿孔布置的位置：注漿孔分組布置，每組5 個一環(huán)。在掘進(jìn)機(jī)后部及后2m 布置一組（特殊管節(jié)的后部）。這兩組注漿孔最為重要。在頂管掘進(jìn)機(jī)頂進(jìn)時隨頂隨注，使頂管掘進(jìn)機(jī)后部在頂進(jìn)中即形成完整的漿套，填充由于頂管掘進(jìn)機(jī)外徑大于管道外徑所留下的注漿空隙。以后每隔10m 布置一組注漿孔，這些注漿孔主要起補(bǔ)漿作用。當(dāng)頂進(jìn)一段時間后，先前注入的潤滑漿可能因失水而導(dǎo)致漿液質(zhì)量差，這時為補(bǔ)充這部分缺失需進(jìn)行補(bǔ)漿。注漿方法及濃度的選擇：注漿壓力不宜過高，注漿壓力高容易地面冒漿，漿套形成不好。正常頂進(jìn)時，注漿或補(bǔ)漿均以控制注漿量為主。（5）中繼間技術(shù)的應(yīng)用，能夠從根本上限制超過最大允許頂力的情況發(fā)生。無論怎樣采取管道頂進(jìn)的減摩措施，當(dāng)管道延伸至某一長度時，頂進(jìn)的頂力大于管道能承受的頂力，管節(jié)損壞、管道無不繼續(xù)頂進(jìn)。中繼間技術(shù)的應(yīng)用，能夠從根本上限制超過管道最大允許頂力的情況發(fā)生。該技術(shù)的原理是：中繼間安裝在一次頂進(jìn)管道的某個部位，把這段一次頂進(jìn)的管道分成若干個頂進(jìn)區(qū)間。在頂進(jìn)過程中，先由若干個中繼間按先后順序把管道推進(jìn)一小段距離后，再由主頂油缸推進(jìn)最后一段管道，這樣不斷重復(fù)