上海某污水處理廠排海管道頂管施組設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

HYPERLINK\l"_Toc182768391"第一章工程概況3HYPERLINK\l"_Toc182768392"一、工程簡(jiǎn)述3HYPERLINK\l"_Toc182768393"二、頂管主要工程內(nèi)容3HYPERLINK\l"_Toc182768394"三、地質(zhì)情況3HYPERLINK\l"_Toc182768395"四、編制依據(jù)4HYPERLINK\l"_Toc182768396"第二章出海頂管施工4HYPERLINK\l"_Toc182768397"一、頂管設(shè)備的選擇4HYPERLINK\l"_Toc182768398"二、工作井平面布置7HYPERLINK\l"_Toc182768399"三、頂管的施工工藝流程7HYPERLINK\l"_Toc182768401"四、土壓力值設(shè)定、總推力估算及中繼間設(shè)置8HYPERLINK\l"_Toc182768402"五、初始頂進(jìn)13HYPERLINK\l"_Toc182768403"六、泥水平衡頂管頂進(jìn)施工14HYPERLINK\l"_Toc182768404"七、頂進(jìn)施工測(cè)量17HYPERLINK\l"_Toc182768405"八、頂管機(jī)姿態(tài)控制19HYPERLINK\l"_Toc182768406"九、頂管施工過程防旋轉(zhuǎn)措施21HYPERLINK\l"_Toc182768407"十、頂管機(jī)的管、用、養(yǎng)、修21HYPERLINK\l"_Toc182768408"十一、頂進(jìn)過程監(jiān)控測(cè)量22HYPERLINK\l"_Toc182768409"十二、洞口止水裝置24HYPERLINK\l"_Toc182768410"十三、頂管管材、橡膠密封圈、木襯墊24HYPERLINK\l"_Toc182768411"十四、成品管的接口形式24HYPERLINK\l"_Toc182768412"十五、頂管出洞口地基加固措施25HYPERLINK\l"_Toc182768413"十六、地表隆沉控制措施25HYPERLINK\l"_Toc182768414"十七、頂管質(zhì)量要求26HYPERLINK\l"_Toc182768415"第三章頂管穿越長(zhǎng)江大堤施工26HYPERLINK\l"_Toc182768416"一、頂管施工沉降分析26HYPERLINK\l"_Toc182768417"二、大堤加固27HYPERLINK\l"_Toc182768418"三、頂管穿越施工措施27HYPERLINK\l"_Toc182768419"四、管道密封控制29HYPERLINK\l"_Toc182768420"五、監(jiān)測(cè)措施29HYPERLINK\l"_Toc182768421"第四章垂直頂升施工30HYPERLINK\l"_Toc182768422"一、工程概況30HYPERLINK\l"_Toc182768423"二、頂升前的準(zhǔn)備工作30HYPERLINK\l"_Toc182768424"三、頂升施工相關(guān)理論計(jì)算32HYPERLINK\l"_Toc182768425"四、頂升施工33HYPERLINK\l"_Toc182768426"五、頂升施工防泥水滲漏措施33HYPERLINK\l"_Toc182768427"六、止退措施34HYPERLINK\l"_Toc182768428"七、施工測(cè)量34HYPERLINK\l"_Toc182768429"八、質(zhì)量要求34HYPERLINK\l"_Toc182768430"九、安全與文明施工要求34HYPERLINK\l"_Toc182768431"第五章應(yīng)急預(yù)案措施36HYPERLINK\l"_Toc182768432"一、頂管施工階段36HYPERLINK\l"_Toc182768433"二、頂管穿越大堤階段37HYPERLINK\l"_Toc182768434"三、垂直頂升施工階段37HYPERLINK\l"_Toc182768435"四、海上施工作業(yè)階段37第一章工程概況一、工程簡(jiǎn)述本工程共有3個(gè)頂程共計(jì)1803.9m的頂管施工,管徑均為DN3500,三根頂管均穿越圍墾新大堤頂入長(zhǎng)江入??凇9懿木鶠镈N3500鋼承口式鋼筋混凝土管,采用“F“型鋼承口式鋼筋砼管,鋼套環(huán)接口,楔型+半圓型兩道橡膠圈密封。二、頂管主要工程內(nèi)容(1)1#排海管全長(zhǎng)L=853.8m,設(shè)置6根DN1300上升管(管內(nèi)壁7.8cm鋼筋混凝土、外壁2.2cm鋼管),每根上升管設(shè)置噴頭,噴頭處分二層設(shè)置12個(gè)DN340噴頭。在擴(kuò)散段處設(shè)置拋石護(hù)底,尺寸120.0m×20.0m,厚1m。(2)2#排海管全長(zhǎng)L=746.3m,設(shè)置6根DN1300上升管(管內(nèi)壁7.8cm鋼筋混凝土、外壁2.2cm鋼管),每根上升管設(shè)置噴頭,噴頭處分二層設(shè)置12個(gè)DN340噴頭。在擴(kuò)散段處設(shè)置拋石護(hù)底,尺寸120.0m×20.0m,厚1m。(3)應(yīng)急排放管L=203.8m,設(shè)置4根DN1600上升管,每根上升管設(shè)置橡膠鴨嘴閥。在擴(kuò)散段處設(shè)置拋石護(hù)底,尺寸50.0m×20.0m,厚1m。三、地質(zhì)情況根據(jù)地質(zhì)資料,頂管施工的主要土層為②3粉性土、③灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、④灰色淤泥質(zhì)粘土。詳見附圖01《1#排海管地質(zhì)剖面圖》、附圖02《2#排海管、應(yīng)急排海管地質(zhì)剖面圖》。第②3層為粉性土,在動(dòng)水壓力的作用下易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象;頂管過程中在軟硬界面易使管道產(chǎn)生偏離,對(duì)頂管是不利的因素。第③層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土:該層分布、層位及厚度變化較小,整體均勻性較差。其土的物理力學(xué)性質(zhì)較差,以流塑狀為主,土質(zhì)軟,高壓縮性。第④層灰色淤泥質(zhì)粘土:該層分布、層位及厚度變化較小,整體均勻性較好。其土的物理力學(xué)性質(zhì)較差,以流塑狀為主,土質(zhì)軟,高壓縮性。1#排海管管頂覆土深度為6.3m~10.33m,覆土最淺處位于頂管完成后的工具管位置;2#排海管管頂覆土深度為6.0m~10.33m,覆土最淺處位于頂管出海后260m的位置;應(yīng)急排放管管頂覆土深度為4.84m~10.33m,覆土最淺處位于頂管完成后的工具管位置;四、編制依據(jù)1)《上海市某城市污水處理廠擴(kuò)建工程排放系統(tǒng)施工工程招標(biāo)文件》;2)《上海市某城市污水處理廠擴(kuò)建工程排放系統(tǒng)施工工程施工圖》;3)《上海市某城市污水處理廠擴(kuò)建工程排放系統(tǒng)施工工程補(bǔ)充招標(biāo)文件》;3)《上海市某城市污水處理廠擴(kuò)建工程排放系統(tǒng)施工工程施工組織設(shè)計(jì)》;4)《上海市排水管道通用圖》PSAR-D-01-92;5)《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268-97;8)《市政地下工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》DGJ-236-1999;9)《市政道路、排水管道成品與半成品施工及驗(yàn)收規(guī)程》DGJ-87-2000;10)《市政排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》DBJ-220-96;11)《市政排水構(gòu)筑物工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》DBJ-224-96;12)《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》JGJ18-96;13)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-200114)《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50212-1991;15)《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50235-97第二章出海頂管施工一、頂管設(shè)備的選擇1.1、選擇頂管掘進(jìn)機(jī)根據(jù)本工程地質(zhì)條件及現(xiàn)場(chǎng)情況,本工程采取大刀盤泥水平衡頂管法施工。(參見附圖03《泥水系統(tǒng)示意圖》)泥水平衡頂管機(jī)的工作原理是利用具有一定壓力的泥水與土的混合體作用在頂管開挖面上,在開挖面上形成一層泥漿層(泥漿護(hù)壁)。泥水壓力透過泥漿層與開挖面上的水、土壓力相平衡,保持開挖面不會(huì)發(fā)生坍塌與沉降。作用在開挖面上的泥漿壓力一般設(shè)定為:泥漿壓力=土壓+水壓+附加壓(0.2kgf/cm2)泥漿壓力一般根據(jù)滲透系數(shù),開挖面松馳狀況、滲水量決定。如果加壓過大而頂管機(jī)頂力及泥漿對(duì)開挖面的滲透量會(huì)加大,加快泥漿流失;相反會(huì)造成開挖面坍塌、失穩(wěn)。泥漿是通過設(shè)置在地面上的調(diào)整槽將泥漿調(diào)整到適合地層狀態(tài)后,用泥漿輸送泵加壓后經(jīng)輸送管道送至開挖面和土壓力艙,調(diào)整泥水壓力,使泥水壓力與開挖面上的水、土壓力與開挖面上的水、土壓力保持平衡,達(dá)到穩(wěn)定開挖面的目的。在管道系統(tǒng)中設(shè)置了旁通回路,當(dāng)管道被堵塞或后續(xù)設(shè)備發(fā)生故障,需要排堵及維修,長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)時(shí),由于泥漿的滲漏,開挖面的泥漿壓力將下降,此時(shí)打開旁通回路,通過送泥泵(P1泵)向開挖面補(bǔ)充輸送泥漿,這樣可以確保開挖面的泥漿壓力與水、土壓力保持平衡。頂管機(jī)頂進(jìn)時(shí)為了確保開挖面的穩(wěn)定,對(duì)以下方面進(jìn)行嚴(yán)格管理:送泥漿、開挖面土壓力、頂管機(jī)推進(jìn)速度、送泥泵的轉(zhuǎn)速、掘削土量、鋼頂管背后注觸變泥漿。1.2、主頂進(jìn)系統(tǒng)主頂進(jìn)系統(tǒng)共有8只2000kN雙沖程(或單沖程)等推力油缸,總推力16000kN,根據(jù)設(shè)計(jì)沉井結(jié)構(gòu),最大頂力控制在1200KN,8只雙沖程(或單沖程)油缸組裝在油缸架內(nèi),安裝后的8只油缸中心位置必須與設(shè)計(jì)圖一致,以使頂進(jìn)受力點(diǎn)和后座受力都保持良好狀態(tài)。安裝后的油缸中心誤差應(yīng)小于5mm。主頂液壓動(dòng)力機(jī)組由二臺(tái)大流量斜軸式軸向柱塞泵供油,采用大通徑的電磁閥和系統(tǒng)管路,減小系統(tǒng)阻尼,8只油缸可以單動(dòng),亦可聯(lián)動(dòng)。參見附圖04《工作井設(shè)施示意圖》1.3、注漿系統(tǒng)(參見附圖05《注漿系統(tǒng)示意圖》)頂進(jìn)施工中,減阻泥漿的運(yùn)用是減少頂進(jìn)阻力的主要措施,頂進(jìn)時(shí)通過管節(jié)上的壓漿孔,向管道外壁注入一定量的減阻泥漿,在管道外圍形成一個(gè)泥漿環(huán)套,減小管節(jié)外壁和土層間的摩擦力,從而減小頂進(jìn)時(shí)的頂力,泥漿套的好壞,直接關(guān)系到減阻的效果。為了做好壓漿工作,頂進(jìn)施工時(shí)采用我公司特制配方的優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土進(jìn)行減摩注漿施工。該優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土在其它類似工程和類似土質(zhì)條件下取得了很好的效果。在工具管尾部環(huán)向均勻地布置了四只壓漿孔,用于頂進(jìn)時(shí)跟蹤注漿?;炷凉芄?jié)上布置有四只壓漿孔,其后每?jī)晒?jié)到三節(jié)管節(jié)里有一節(jié)管節(jié)上有壓漿孔,壓漿總管用2"耐壓橡膠管,除工具管及隨后的三節(jié)混凝土管節(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(shí),工具管尾部的壓漿孔要及時(shí)有效地跟蹤壓漿,確保能形成完整有效的泥漿環(huán)套,混凝土管節(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(shí)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(dòng)性,又要有一定的稠度。減阻泥漿的拌漿制度要嚴(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,使之均勻化開,膨潤(rùn)土加入后要充分?jǐn)嚢?,使其充分水化。泥漿拌好后,放置一定的時(shí)間才能使用,壓漿是通過儲(chǔ)蓄池處的壓漿泵將泥漿壓至管道內(nèi)的壓漿總管,然后經(jīng)由壓漿孔壓至管壁外,施工中,在壓漿泵,工具管尾部等處裝有壓力表,便于觀察,控制和調(diào)整壓漿壓力。在壓漿支管處的漿液壓力一般應(yīng)控制略高于土體靜止土壓力。頂進(jìn)施工中,減阻泥漿的用量主要取決于管道周圍空隙的大小及周圍土層的特征,一般按管壁空隙的5CM計(jì)算理論壓漿量,由于泥漿的流失及地下水的作用,泥漿的實(shí)際用量要比理論用量大得多,一般可達(dá)理論值的3-5倍,但在施工中根據(jù)土質(zhì)情況、頂進(jìn)情況而定。頂管注漿系統(tǒng)分為機(jī)頭同步注漿和管道補(bǔ)漿。機(jī)頭同步注漿由地面液壓注漿泵通過Φ50管路壓送到機(jī)頭處儲(chǔ)箱內(nèi),再由螺桿泵定量壓入機(jī)頭殼體外,在機(jī)頭處應(yīng)安裝隔膜式壓力表,以檢驗(yàn)液是否到達(dá)指定位置,在所有注漿孔內(nèi)要設(shè)置單向閥和球閥,軟管和接頭的耐壓力5MPa,支管通徑為Φ25。在整個(gè)管道中每間隔2個(gè)管子設(shè)1個(gè)補(bǔ)漿斷面共4個(gè)注漿孔,補(bǔ)漿由總管(Φ50)壓送至各補(bǔ)漿斷面上的注漿孔。補(bǔ)漿應(yīng)按順序依次進(jìn)行,每班不少于2次循環(huán),定量壓注。同步注漿和補(bǔ)漿分別選用A漿和B漿二種不同配方的漿液。漿液配置技術(shù)指標(biāo)參數(shù)表

配方膨潤(rùn)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12%6‰CMC適量塞流30.591301.0730B漿8%4‰CMC適量36”2112.6801.0480~0.001注漿壓力:大于地下水壓力,注漿量為建筑空隙的3~5倍。1.4、供電系統(tǒng)地面以及工作井內(nèi)設(shè)備供電分別采用75mm2電纜,380V常壓輸電,且分別用一只250A電箱控制;管道內(nèi)動(dòng)力電采用120mm2電纜,380V常壓輸電。詳細(xì)供電方方案請(qǐng)參見《用電施工組織設(shè)計(jì)》??紤]到1#、2#排海頂管頂程長(zhǎng),動(dòng)力線路的降壓較大,頂管工具管前設(shè)置升壓器一臺(tái)。1.5、通訊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)長(zhǎng)距離頂進(jìn)必須保證信息交換渠道的暢通,同時(shí)對(duì)施工操作人員要進(jìn)行監(jiān)護(hù),防止發(fā)生安全事故,因此需要設(shè)置通訊、監(jiān)控系統(tǒng)。

通訊采用數(shù)字程控交換機(jī),各聯(lián)絡(luò)點(diǎn)之間可以通過電話聯(lián)系,由于管道內(nèi)空氣潮濕,現(xiàn)場(chǎng)配備移動(dòng)便攜式烘干設(shè)備,隨時(shí)能夠處理交換機(jī)遇潮故障,以保證通話安全暢通。

監(jiān)控采用了一臺(tái)監(jiān)視器,對(duì)工具管儀表盤、光靶進(jìn)行監(jiān)控。這樣地面人員能及時(shí)了解施工情況,發(fā)生問題可以及時(shí)解決。為了解決傳輸信號(hào)長(zhǎng)距離輸送衰減的問題,將信號(hào)通過放大器放大后再送上地面,保證圖像清晰。1.6、照明系統(tǒng)照明采用36V安全電壓,用16mm2電纜供電解決照明供電。管道內(nèi)每6米安裝一個(gè)6W行燈,每200米放設(shè)一個(gè)變壓器提供36V電源升壓,每只變壓器連接33只行燈進(jìn)行照明。工作井及龍門吊位置設(shè)置三盞1000W鹵素?zé)艄┩砩享敼芗肮懿牡醴艜r(shí)照明。1.7、通風(fēng)系統(tǒng)(參見附圖06《通風(fēng)系統(tǒng)示意圖》)為了改善管道內(nèi)的工作環(huán)境,施工時(shí)對(duì)管道進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng),由地面空壓機(jī)提供的經(jīng)過濾清、除濕、降溫的新鮮空氣利用大功率鼓風(fēng)機(jī)通過Φ300mm進(jìn)氣管送到頂管機(jī)頭,并在通風(fēng)管道上100M、250M、500M三處開設(shè)排風(fēng)孔,管道內(nèi)一氧化碳、二氧化碳、沼氣等有害渾濁氣體及微粒由軸流鼓風(fēng)機(jī)排放出管道外。。管道內(nèi)放置有害氣體檢測(cè)儀,派專人巡視檢測(cè)有害氣體,一旦有害氣體超標(biāo),當(dāng)即命令管道內(nèi)所有人員撤離。二、工作井平面布置(詳見附圖07《頂管工作井平面布置圖》)。三、頂管的施工工藝流程四、土壓力值設(shè)定、總推力估算及中繼間設(shè)置1#排海管全長(zhǎng)L=853.6m,2#排海管全長(zhǎng)L=746.3m,應(yīng)急排管全長(zhǎng)L=203.8m,1#、2#排海管埋設(shè)深度為管中心標(biāo)高為-8.00~-18.00m,應(yīng)急排管埋設(shè)深度為管中心標(biāo)高-8.00~-10.00m。4.1、泥水壓力設(shè)定泥水壓力設(shè)定、總推力估算、1#排海管泥水壓力設(shè)定:本工程地下水位為淺部土層潛水水位,隨著季節(jié)、氣候等影響而變化,根據(jù)地質(zhì)資料反映,設(shè)計(jì)時(shí)地下水水位埋深可按0m考慮。泥水艙內(nèi)壓力大于地下水壓力,泥水艙泥水向地層空隙滲透,在泥水艙、泥水于土層之間形成泥膜,且泥水艙壓力托住土層,使切削面穩(wěn)定不塌陷。P≥PW+ΔP式中:P表示泥水艙管道基準(zhǔn)面泥漿壓力;PW表示相對(duì)于管道基準(zhǔn)面地下水壓力;ΔP表示泥水艙建立高于地下水壓力,一般設(shè)為20Kpa;管中心最大埋深標(biāo)高:-18m;地下水位設(shè)計(jì)考慮標(biāo)高水位:0m;地下水位相對(duì)管底基準(zhǔn)面水頭:HW=18m;地下水位相對(duì)管底壓力:PW=HW*γ水=180Kpa;泥水艙壓力:P≥PW+ΔP=180Kpa+20Kpa=200Kpa泥水艙壓設(shè)定暫按P≥200Kpa,施工時(shí)要隨時(shí)測(cè)地下水位,當(dāng)?shù)叵滤惶岣邥r(shí),要按上式公式及時(shí)調(diào)整泥水艙泥水壓力。對(duì)泥水艙壓力控制在頂管機(jī)泥艙設(shè)有壓力傳感器。頂管總推力值估算如下:掘進(jìn)機(jī)迎面阻力F0F1=D2Pmax=×4.142×200=2652.3KN管道的綜合阻力F1F2=μπDL=3×π×4.14×853.8=33297.18KN總推力FF=F1+F2=35950KN本標(biāo)段高位井所能承受的最大頂力為12000KN,根據(jù)計(jì)算該頂程須要設(shè)置中繼間。4.1.2、2#排海管泥水壓力設(shè)定:管中心最大埋深標(biāo)高:-18m;地下水位設(shè)計(jì)考慮標(biāo)高水位:0m;地下水位相對(duì)管底基準(zhǔn)面水頭:HW=18m;地下水位相對(duì)管底壓力:PW=HW*γ水=180Kpa;泥水艙壓力:P≥PW+ΔP=180Kpa+20Kpa=200Kpa泥水艙壓設(shè)定暫按P≥200Kpa,施工時(shí)要隨時(shí)測(cè)地下水位,當(dāng)?shù)叵滤惶岣邥r(shí),要按上式公式及時(shí)調(diào)整泥水艙泥水壓力。對(duì)泥水艙壓力控制在頂管機(jī)泥艙設(shè)有壓力傳感器。頂管總推力值估算如下:掘進(jìn)機(jī)迎面阻力F1F1=DD2Pmax==×4.142×200=2652..3KN管道的綜合阻力FF1F2=μμπDL=3××π×4.14×746.33=291044.8KN總推力FF=F1+F2=317577.1KN本標(biāo)段高位井所能能承受的最大大頂力為120000KN,根據(jù)計(jì)算算該頂程須要要設(shè)置中繼間間。4.1.3、應(yīng)急排排管頂管泥水壓力設(shè)定:管中心最大埋深標(biāo)標(biāo)高:-100m;地下水位設(shè)計(jì)考慮慮標(biāo)高水位::0m;地下水位相對(duì)管底底基準(zhǔn)面水頭頭:HW=100m;地下水位相對(duì)管底底壓力:PW=HW*γ水=100KKpa;泥水艙壓力:P≥≥PW+ΔP=100Kppa+20Kpa=120Kppa泥水艙壓設(shè)定暫按按P≥120Kpa,施工時(shí)要要隨時(shí)測(cè)地下下水位,當(dāng)?shù)氐叵滤惶岣吒邥r(shí),要按上上式公式及時(shí)時(shí)調(diào)整泥水艙艙泥水壓力。對(duì)對(duì)泥水艙壓力力控制在頂管管機(jī)泥艙設(shè)有有壓力傳感器器。頂管總推力值估算算如下:掘進(jìn)機(jī)迎面阻力FF0F1=DD2Pmax==×4.142×120=1615..4KN管道的綜合阻力FF1F2=μμπDL=3××π×4.14×203.88=7948KNN總推力FF=F1+F2=9563KNN本標(biāo)段高位井所能能承受的最大大頂力為120000KN,根據(jù)計(jì)算算該頂程無須設(shè)置中繼繼間。4.2、頂力控制與中繼環(huán)環(huán)設(shè)置4.2.1、1#排海管管中繼間的設(shè)設(shè)置估算在綜合分析了主頂頂液壓裝置,中中繼間的最大大推力,管子子允許的軸向向力以及沉井井后座最大土土抗力以后,我我們先確定控控制頂力F控=1200t頂進(jìn)阻力由二部分分組成F=FF1+F2;;工具管迎面阻力為為:F1=265.223t管道周邊摩阻力FF2=π×D×L×fD管外徑LL頂進(jìn)進(jìn)長(zhǎng)度ff單位位面積周邊阻阻力。在1號(hào)中繼環(huán)以前,取取f=1.22t/m2,在在1號(hào)中繼環(huán)以以后,取f==0.6t/m2,2號(hào)中繼環(huán)以后,取取f=0.4t/m2這樣樣可得:L1=[(F控-FF1)]/ππDf=(1200-265.223)/(π×4.144×1.2)=60m對(duì)1號(hào)中繼環(huán)以后的長(zhǎng)長(zhǎng)度L2L2=F控/πDff=1200/(π×4.144×0.8)=155m對(duì)2號(hào)中繼環(huán)以后的長(zhǎng)長(zhǎng)度L3L3=F控/πDff=1200/(π×4.144×0.4)=230m對(duì)3號(hào)中繼環(huán)以后的長(zhǎng)長(zhǎng)度L4L4=F控/πDff=1200/(π×4.144×0.4)=230m頂力控制的關(guān)鍵是是最大限度地地降低頂進(jìn)阻阻力,而降低低頂進(jìn)阻力最最有效方法是是注漿。我們們?cè)O(shè)想在管外外壁與土層之之間形成一條條完整的環(huán)狀狀的泥漿潤(rùn)滑滑套,變?cè)瓉韥淼母赡Σ翣顮顟B(tài)為液體摩摩擦狀態(tài)。這這樣就可以大大大地減少頂頂進(jìn)阻力。要要達(dá)到這一目目的,就必須須嚴(yán)格執(zhí)行頂頂管注漿操作作規(guī)程,由專專人操作,質(zhì)質(zhì)量員檢查嚴(yán)嚴(yán)格把好質(zhì)量量關(guān)。結(jié)合我公司多年施施工經(jīng)驗(yàn),采采取必要減摩摩措施,對(duì)中中繼間進(jìn)行合合理調(diào)整后,中中繼環(huán)的設(shè)置置計(jì)劃如下::1#排海管:L1=330m,L2=150m,L3=200m,L4=230m,共共需4套中繼環(huán)。(L1指1號(hào)中繼環(huán)以前的長(zhǎng)度,L2指1號(hào)中繼環(huán)以后的長(zhǎng)度,L3指3號(hào)中繼環(huán)以后的長(zhǎng)度,L4指最后一段長(zhǎng)度)。4.2.2、2#排海管管中繼間的設(shè)設(shè)置估算L1=[(F控-FF1)]/ππDf=(1200-265.223)/π×4.144×1.2==60m對(duì)1號(hào)中繼環(huán)以后的長(zhǎng)長(zhǎng)度L2L2=F控/πDff=1200/π×4.144×0.6=155m對(duì)2號(hào)中繼環(huán)以后的長(zhǎng)長(zhǎng)度L3L3=F控/πDff=1200/π×4.144×0.4=230m考慮到曲線頂管的的影響,經(jīng)調(diào)調(diào)整后,中繼繼環(huán)的設(shè)置計(jì)計(jì)劃如下:2#排海管:L1=330m,L2=150m,L3=230m,共共需3套中繼環(huán)。(L1指1號(hào)中繼環(huán)以前的長(zhǎng)度,L2指1號(hào)中繼環(huán)以后的長(zhǎng)度,L3指指最后一段長(zhǎng)度)。、中繼環(huán)設(shè)計(jì)為提高工程的可靠靠性,每套中中繼環(huán)安裝225只800KNN單作用油缸,總總推力200000KN,油缸行程程為300mm,由由于中繼環(huán)的的實(shí)際總推力力是頂進(jìn)阻力力引起的,所所以在正常頂頂進(jìn)條件下,中中繼環(huán)液壓系系統(tǒng)工作壓力力較低,設(shè)備備故障率小,可可靠性高。中中繼環(huán)的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式是經(jīng)過過立車切削加加工的,尺寸寸精度高。由由于中繼間啟啟動(dòng)伸縮次數(shù)數(shù)很多。密封封圈極易磨損損失效而發(fā)生生漏水、漏泥泥砂、漏漿等等現(xiàn)象,給工工程帶來嚴(yán)重重后果,甚至至發(fā)生工程事事故。為此本本工程中繼間間結(jié)構(gòu)采用徑徑向可調(diào)密封封形式,并設(shè)設(shè)二道密封圈圈。在二道密密封圈之間設(shè)設(shè)置4只可以壓注注潤(rùn)滑油脂的的油嘴,以減減輕頂進(jìn)時(shí)密密封圈的磨損損。還設(shè)置有有4只注漿孔,頂頂進(jìn)時(shí)可進(jìn)行行同步注漿,以以減少頂進(jìn)阻阻力。中繼環(huán)的結(jié)構(gòu)形式式是采用特殊殊管的形式,根據(jù)我單位類似工程成功施工經(jīng)驗(yàn)(綜合考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)因數(shù))1#、2#排海頂管第一套中繼環(huán)采用鋼結(jié)構(gòu)形式,其他后續(xù)中繼環(huán)采用混凝土結(jié)構(gòu)形式。五、初始頂進(jìn)頂管機(jī)初始頂進(jìn)是是頂管施工的的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之之一,其主要要內(nèi)容包括::出洞口前地地層降水和土土體加固、設(shè)設(shè)置頂管機(jī)始始發(fā)基座、頂頂管機(jī)機(jī)組裝裝就位調(diào)試、安安裝密封脹圈圈、頂管機(jī)試試運(yùn)轉(zhuǎn),拆除除洞臨時(shí)墻、頂頂管機(jī)機(jī)貫入入作業(yè)面加壓壓和頂進(jìn)等。5.1、準(zhǔn)備工作(1)洞門止水設(shè)施安安裝完畢;(2)軌道、基座安裝裝完畢;(3)主頂、后背設(shè)施施的定位及調(diào)調(diào)試驗(yàn)收合格格;(4)頂管機(jī)吊裝就位位、調(diào)試驗(yàn)收收合格。5.2、頂管機(jī)出洞在頂管機(jī)出洞前,需需重點(diǎn)對(duì)洞圈圈外部土體的的加固效果進(jìn)進(jìn)行檢查,只只有在確認(rèn)出出洞口土體達(dá)達(dá)到止水效果果后,方可進(jìn)進(jìn)行頂管出洞洞施工。對(duì)頂管機(jī)、主頂進(jìn)進(jìn)裝置等主要要設(shè)備進(jìn)行一一次全面的檢檢查、調(diào)試工工作,對(duì)存在在問題及時(shí)解解決;同時(shí),充充分準(zhǔn)備好頂頂管出洞施工工所需材料,并并在各相關(guān)位位置就位。仔細(xì)檢查好洞口第第二道橡膠襯壓壓密效果,以以確保頂管機(jī)機(jī)正常出洞。工作井洞口止水裝裝置應(yīng)確保良良好的止水效效果。根據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)預(yù)留的法法蘭,我們?cè)谠诜ㄌm上安裝裝兩道工作井洞洞口止水裝置置。該裝置必必須與導(dǎo)軌上上的管道保持持同心,誤差差應(yīng)小于2mmm。鋼封門打開后,頂頂管機(jī)迅速靠靠上開挖面,并并調(diào)整洞口止止水裝置,貫貫入工作面進(jìn)進(jìn)行加壓頂進(jìn)進(jìn),盡量縮短短開挖面暴露露的時(shí)間。5.3、試頂頂管機(jī)在出洞后頂頂進(jìn)的前20m作為頂進(jìn)試試驗(yàn)段。通過過試驗(yàn)段頂進(jìn)進(jìn)熟練掌握頂頂管機(jī)在本工工程地層中的的操作方法、頂頂管機(jī)推進(jìn)各各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)調(diào)節(jié)控制方法法:熟練掌握握觸變泥漿注注漿工藝:測(cè)測(cè)試地表隆陷陷、地中位移移等,并據(jù)此此及時(shí)詳細(xì)分分析在不同地地層中各種推推進(jìn)參數(shù)條件件下的地層位位移規(guī)律和結(jié)結(jié)構(gòu)受力狀況況,以及施工工對(duì)地面環(huán)境境的影響,并并及時(shí)反饋調(diào)調(diào)整施工參數(shù)數(shù),確保全段段頂管安全順順利施工。5.4、頂管機(jī)出洞注意意事項(xiàng)頂管機(jī)出洞前要根根據(jù)地層情況況,設(shè)定頂進(jìn)進(jìn)。開始頂進(jìn)進(jìn)后要加強(qiáng)監(jiān)監(jiān)測(cè),及時(shí)分分析、反饋監(jiān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),動(dòng)動(dòng)態(tài)地調(diào)整頂頂管機(jī)頂進(jìn)參參數(shù),同時(shí)還還應(yīng)注意以下下事項(xiàng):(1)出洞前在基座軌軌道上涂抹油油,減少頂管管機(jī)推進(jìn)阻力力。(2)出洞前在刀頭和和密封裝置上上涂抹油脂,避避免刀盤上刀刀頭損壞洞門門密封裝置。(3)出洞基座要有足足夠的抗偏壓壓強(qiáng)度,導(dǎo)軌軌必須順直,嚴(yán)嚴(yán)格控制其標(biāo)標(biāo)高、間距及及中心軸線。(4)及時(shí)封堵洞圈,以以防洞口漏漿漿。(5)端頭砼墻拆除前前的確認(rèn):出出洞前確認(rèn)墻墻拆除后的形形狀是否有礙礙于頂管機(jī)的的通過,另外外,檢查襯墊墊的安裝狀況況,如襯墊與與圍巖之間較較遠(yuǎn),則設(shè)置置延伸導(dǎo)軌,防防止頂管機(jī)前前傾。(6)防止頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)、上飄。頂頂管機(jī)出洞時(shí)時(shí),正面加固固土體強(qiáng)度較較高,由于頂頂管機(jī)與地層層間無摩擦力力,頂管機(jī)易易旋轉(zhuǎn),宜加加強(qiáng)頂管機(jī)姿姿態(tài)測(cè)量,如如發(fā)現(xiàn)頂管機(jī)機(jī)有較大轉(zhuǎn)角角,可以采用用刀盤正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的措施進(jìn)行行調(diào)整。頂管管機(jī)剛出洞時(shí)時(shí),頂進(jìn)速度度宜緩慢,刀刀盤切削土體體中可加水降降低頂管機(jī)正正面壓力,防防止頂管機(jī)上上飄,同時(shí)加加強(qiáng)后背支撐撐觀測(cè),盡快快完善后背支支撐。(7)在頂管機(jī)靠上正正面土體后,需需立即開啟刀刀盤切削系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行土體切切削,以防頂頂管機(jī)對(duì)正面面土體產(chǎn)生過過量擠壓,使使切削刀盤扭扭距過大。(8)由于頂管初出洞洞處于加固區(qū)區(qū)域,為控制制頂進(jìn)軸線。保保護(hù)刀盤,頂頂進(jìn)速度不宜宜過快。(9)在頂管初出洞段段頂進(jìn)施工過過程中,對(duì)頂頂管機(jī)姿態(tài)要要勤測(cè)勤糾,力力爭(zhēng)將出洞段段頂管軸線控控制到最好,為為后階段頂管管施工形成一一個(gè)良好的導(dǎo)導(dǎo)向。(10)頂管機(jī)完全貫入入地層,管外外注漿還未實(shí)實(shí)施之前,頂頂管機(jī)以及出出發(fā)的各設(shè)備備均處于極不不穩(wěn)定狀態(tài),頂頂進(jìn)中要經(jīng)常常檢查,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)異常,立刻刻停止頂進(jìn),進(jìn)行妥善的處理。六、泥水平衡頂管頂頂進(jìn)施工6.1、頂進(jìn)主要參數(shù)在頂管機(jī)頂進(jìn)中,泥泥漿的壓力、濃濃度對(duì)保持挖挖掘面的穩(wěn)定定性起著關(guān)鍵鍵作用。泥漿漿濃度根據(jù)土土質(zhì)變化及時(shí)時(shí)調(diào)整。泥水水艙泥漿壓力力取決與地下下水、土壓力力,施工過程程及時(shí)測(cè)得數(shù)數(shù)據(jù),確定泥泥水壓力,使使泥水艙壓力力始終大于水水壓力。泥水出定參數(shù):頂進(jìn)速度100mmm/min泥水比重1.15tt/m3泥水艙壓力pp=160~~200Kpaa(根據(jù)實(shí)際際地質(zhì)情況動(dòng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制制)泥水流量Q1≤0.65mm3/minn排泥流量Q2≤1.07mm3/minn6.1.1、頂進(jìn)速速度機(jī)頭頂進(jìn)速度設(shè)定定100mmm/min。如要加大大頂進(jìn)速度,在在保證泥水艙艙泥壓的條件件下,要先加加大泥漿流量量,再計(jì)算頂頂進(jìn)速度,否否則排泥管會(huì)會(huì)堵塞。6.1.2、泥水壓壓力(1)泥水壓力值P的選選定:P值應(yīng)能與地層土壓壓力和靜水壓壓力相抗衡,設(shè)設(shè)刀盤中心地地層靜水壓力力、土壓力之之和為P0,則P一般控制在P=P0+20(Kppa),并在地層層頂進(jìn)過程中中根據(jù)地質(zhì)和和埋深情況以以及采取的相相應(yīng)技術(shù)措施施進(jìn)行反饋和和調(diào)整優(yōu)化。(2)地表沉降與開挖挖面保持平衡衡穩(wěn)定關(guān)系以以及相應(yīng)措施施對(duì)策。地表沉降信息表 工作面狀態(tài)態(tài) P與P0關(guān)系 措施與對(duì)策策 備注下沉超過基準(zhǔn)值 工作面塌陷陷與失水 Pmax<<P0 增大P值 Pmax,Pmin分別表示P的最大最小小峰值隆起超過基準(zhǔn)值 支撐土壓力力過大,土艙艙內(nèi)水進(jìn)入地地層 Pmin>>P0 減少P值。(3)泥水壓力P的保保持主要通過過維持開挖土土量與排泥量量的平衡來實(shí)實(shí)現(xiàn)??赏ㄟ^過設(shè)定頂進(jìn)速速度、調(diào)整排排泥量或設(shè)定定排泥量、調(diào)調(diào)整頂進(jìn)速度度兩條途徑來來達(dá)到。6.2、泥漿管理泥漿管理就是對(duì)泥泥漿質(zhì)量的控控制,即對(duì)泥泥漿四大要素素的調(diào)整。四四大要素為::最大顆粒粒粒徑、粒徑分分布、泥漿水水密度和泥漿漿水壓力。泥漿控制除保持開開挖面穩(wěn)定外外,對(duì)泥漿穩(wěn)穩(wěn)定、泥漿中中土粒保持也也很重要。隨隨著粘土礦物物質(zhì)組成和氯氯離子濃度的的不同,泥漿漿物理特性有有很大的不同同。因此,使使用前先進(jìn)行行泥漿試驗(yàn),了了解其主要特特性,根據(jù)管管理標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)進(jìn)行控制以保保持適當(dāng)泥漿漿壓力。6.3、頂進(jìn)工序6.3.1、頂進(jìn)啟動(dòng)刀盤系統(tǒng):?jiǎn)?dòng)輸泥管和和排泥管泵,泥泥路循環(huán)。機(jī)頭頂進(jìn):工作井井頂進(jìn)千斤頂頂設(shè)定頂進(jìn)速速度100mmm/min,再計(jì)算機(jī)機(jī)控制下,千千斤頂以1000mm/mmin速度頂頂進(jìn)。同時(shí),流流量計(jì)測(cè)量流流量,使排泥泥管流量保持持在1.077m3/miin,保持泥水水艙壓力。6.3.2、下管時(shí)時(shí)的操作程序序保持泥水艙壓力;;機(jī)頭刀盤停轉(zhuǎn);待排泥管路沖洗干干凈后,停止止輸泥泵、排排泥泵;關(guān)閉觸變泥漿、輸輸泥管、油管管、排泥管閥閥門。拆除工工作井管接口口各種管線、電電纜、管內(nèi)應(yīng)應(yīng)急燈工作。6.4、觸變泥漿系統(tǒng)只要管開始出洞,觸觸變泥漿只有有在下管時(shí)不不補(bǔ)漿,其他他時(shí)間全部補(bǔ)補(bǔ)漿。觸變泥漿以頂管機(jī)機(jī)頭的同步加加漿非常重要要,機(jī)內(nèi)人員員在機(jī)頭頂進(jìn)進(jìn)時(shí)要觀察注注漿壓力和流流量,并作記記錄。每次下下管后頂進(jìn)前前,機(jī)頭操作作人員要開啟啟觸變泥漿與與排泥管聯(lián)通通閥門5~15秒,以使管管內(nèi)觸變泥漿漿有凝膠變成成膠體,減少少壓力損失。6.5、排風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)由地面的111KW送風(fēng)機(jī)經(jīng)Φ300管道送風(fēng)至至掘進(jìn)機(jī)處。地地面和井內(nèi)的的水平,垂直直和彎頭處的的管道均采用用硬管(=1mm白鐵皮皮)。為了改善管道內(nèi)的的工作環(huán)境,施施工時(shí)對(duì)管道道進(jìn)行強(qiáng)制通通風(fēng),由地面面11KW送風(fēng)機(jī)提供的的經(jīng)過濾清、除除濕、降溫的的新鮮空氣通通過Φ300mm進(jìn)氣管送到頂管管機(jī)頭,并在通風(fēng)管管道上1000M、250M、500M三處處開設(shè)排風(fēng)孔孔,管道內(nèi)一氧化化碳、二氧化化碳、沼氣等有害渾濁氣體及微微粒由軸流鼓風(fēng)機(jī)機(jī)排放出管道道外。6.6、測(cè)量詳見測(cè)量章節(jié)。6.7、糾偏本工程頂管施工過過程中需24小時(shí)全程監(jiān)監(jiān)控頂進(jìn)過程程:600m以內(nèi)內(nèi)用激光打到到機(jī)頭中心光光靶,通過光光靶把偏移情況反應(yīng)到機(jī)頭控控制室,控制制室內(nèi)控制糾偏偏千斤頂工作作,頂管頂出出600米后利用電子子經(jīng)緯儀建立立中轉(zhuǎn)站。全全站儀測(cè)量高高程、中心誤誤差百萬分之之二。頂管機(jī)機(jī)糾偏誤差22cm之間。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),我我們采取如下下的措施:一一是機(jī)頭外徑徑比管徑大330mm,即管管外與土體有有15mm的觸變泥泥漿膜。當(dāng)機(jī)頭糾偏時(shí),機(jī)機(jī)頭前進(jìn)產(chǎn)生生的側(cè)向壓力力N的分力要克克服土體對(duì)管管子的約束力力,如土體是是原狀土,約約束力會(huì)很大大,土體被觸觸變泥漿置換換,觸變泥漿漿是膠體,約約束力很小,管子比較容易糾偏。七、頂進(jìn)施工測(cè)量7.1、測(cè)量方法測(cè)量是使頂管機(jī)沿沿設(shè)計(jì)軸線頂頂進(jìn),保證頂頂管機(jī)頂進(jìn)方方向精確度的的前提和基礎(chǔ)礎(chǔ)。為保證本本工程的測(cè)量量精度,施工工前首先完成成對(duì)業(yè)主所給給測(cè)區(qū)導(dǎo)線網(wǎng)網(wǎng)與水準(zhǔn)網(wǎng)及及其它控制點(diǎn)點(diǎn)的檢核。在在頂管機(jī)上配配備激光導(dǎo)向向系統(tǒng)指導(dǎo)頂頂管機(jī)頂進(jìn),以以降低人工測(cè)測(cè)量的誤差和和勞動(dòng)強(qiáng)度,加加快施工進(jìn)度度。同時(shí)采用用全站儀對(duì)頂頂管軸線進(jìn)行行測(cè)量控制。施施工時(shí)嚴(yán)格貫貫徹三級(jí)測(cè)量量復(fù)核制度,即即作業(yè)隊(duì)復(fù)核核后報(bào)項(xiàng)目經(jīng)經(jīng)理部,項(xiàng)目目經(jīng)理部測(cè)量隊(duì)隊(duì)進(jìn)行復(fù)核,然然后反饋給監(jiān)監(jiān)理和業(yè)主確確認(rèn),監(jiān)理監(jiān)監(jiān)測(cè)隊(duì)確認(rèn)后后,再由項(xiàng)目目測(cè)量隊(duì)進(jìn)行行施工放樣測(cè)測(cè)量,從而確確保頂管按設(shè)設(shè)計(jì)方向頂進(jìn)進(jìn)。7.2、主要測(cè)量技技術(shù)措施7.2.1、地面控控制測(cè)量頂管施工前,組織織公司精測(cè)隊(duì)隊(duì)根據(jù)業(yè)主提提供的工程定定位和測(cè)量標(biāo)標(biāo)志資料,對(duì)對(duì)所給導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)及及其它控制點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè);;同時(shí)測(cè)設(shè)施施工過程中使使用的加密控控制點(diǎn),并將將測(cè)量成果書書報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工工程師及業(yè)主主審查、批準(zhǔn)準(zhǔn)。(1)引測(cè)工作井地面面導(dǎo)線點(diǎn)根據(jù)業(yè)主及工程師師批準(zhǔn)的測(cè)量量成果書由公公司精測(cè)隊(duì)以以最近的控制制點(diǎn)為基點(diǎn),引引測(cè)三個(gè)導(dǎo)線線點(diǎn)至每個(gè)出出發(fā)井附近,布布設(shè)成三角形形,形成閉合合導(dǎo)線網(wǎng)。(2)引測(cè)工作井地面面水準(zhǔn)點(diǎn)根據(jù)業(yè)主及工程師師批準(zhǔn)的水準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)由公司精精測(cè)隊(duì)以最近近的水準(zhǔn)點(diǎn)為為基點(diǎn),按國(guó)國(guó)家2級(jí)水準(zhǔn)要求求建立本工程程的首級(jí)高程程控制。每個(gè)個(gè)出發(fā)井附近近至少布設(shè)二二個(gè)測(cè)點(diǎn),以以便相互校核核。7.2.2、堅(jiān)井聯(lián)聯(lián)系測(cè)量(1)平面坐標(biāo)傳遞利用全站儀采用導(dǎo)導(dǎo)線法將地面面坐標(biāo)傳遞到到井下儀器臺(tái)臺(tái)和后視點(diǎn)(2)高程傳遞用鑒定后的鋼尺,掛掛重錘10kkg,用兩臺(tái)臺(tái)水準(zhǔn)儀在井井上井下同步步觀測(cè),將高高程傳至出發(fā)發(fā)井下固定點(diǎn)點(diǎn),最大高差差中誤差小于于等于一毫米米,整個(gè)管段段施工過程中中,高程傳遞遞至少進(jìn)行三三次。7.3、頂管機(jī)頂進(jìn)進(jìn)測(cè)量7.3.1、控制測(cè)測(cè)量方法頂管內(nèi)接收激光束束的光靶傳感感器和數(shù)據(jù)處處理系統(tǒng)組成成了頂進(jìn)姿態(tài)態(tài)測(cè)量控制系系統(tǒng),用來測(cè)測(cè)量以激光導(dǎo)導(dǎo)向點(diǎn)為參照照的頂管機(jī)切切削艙的測(cè)量量板的垂直和和水平位移、激激光入射水平平角及頂管機(jī)機(jī)切削艙仰角角及滾動(dòng)角。7.3.2、控制系系統(tǒng)操作人員通過遠(yuǎn)距距離攝像監(jiān)控控及微機(jī)系統(tǒng)統(tǒng),對(duì)測(cè)量數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理理計(jì)算并將處處理結(jié)果反應(yīng)應(yīng)出來的頂管管機(jī)位置偏差差顯示在操作作室屏幕上,指指導(dǎo)操作人員員對(duì)頂管機(jī)進(jìn)進(jìn)行修正糾偏偏作業(yè)。7.3.3、測(cè)量系系統(tǒng)激光定向儀、經(jīng)緯緯儀、電子測(cè)測(cè)距儀、水準(zhǔn)準(zhǔn)儀組成了測(cè)測(cè)量系統(tǒng)。7.3.4、頂管機(jī)機(jī)初始位置的的測(cè)定和輸入入:將頂管機(jī)切削艙的的測(cè)量板的仰仰角、滾動(dòng)角角、水平角三三個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)出出,并將激光光基準(zhǔn)點(diǎn)的相相對(duì)于頂管機(jī)機(jī)的位置(X.Y)測(cè)得并輸輸入控制系統(tǒng)統(tǒng)。7.3.5、經(jīng)緯儀儀坐標(biāo)(X.Y.Z)的測(cè)量及及經(jīng)緯儀的設(shè)設(shè)置直線段每50米左左右安裝接口口系統(tǒng),使發(fā)發(fā)射的激光束束能夠被目標(biāo)標(biāo)系統(tǒng)有效接接收。同時(shí),人人工測(cè)量出經(jīng)經(jīng)緯儀的坐標(biāo)標(biāo)(X.Y.Z)。輸入控控制系統(tǒng),作作為計(jì)算頂管管機(jī)位置的基基準(zhǔn)。7.3.6、導(dǎo)向系系統(tǒng)以安裝在在頂管壁上的的激光經(jīng)緯儀儀發(fā)出的激光光為基準(zhǔn)點(diǎn)。然然后,測(cè)量系系統(tǒng)把激光束束的方向精度度、距離、經(jīng)經(jīng)緯儀的坐標(biāo)標(biāo)(X.Y.Z)等數(shù)據(jù)測(cè)測(cè)出,輸入到到控制系統(tǒng)。激光束發(fā)射到測(cè)量量板上以后,測(cè)測(cè)出光點(diǎn)在測(cè)測(cè)量板上的位位置(X.Y),計(jì)算出出頂管機(jī)軸線線與激光束軸軸線的關(guān)系、頂頂管機(jī)的仰角角和滾動(dòng)角,通通過電纜把數(shù)數(shù)據(jù)輸給控制制系統(tǒng),控制制系統(tǒng)中的微微機(jī)計(jì)算結(jié)果果考慮測(cè)量系系統(tǒng)與頂管設(shè)設(shè)計(jì)軸線的安安裝誤差,計(jì)計(jì)算出測(cè)量板板對(duì)應(yīng)的頂管管軸線與頂管管設(shè)計(jì)軸線偏偏差值(X.Y)。通過頂頂管機(jī)實(shí)際軸軸線與頂管設(shè)設(shè)計(jì)軸線夾角角,預(yù)測(cè)出頂頂管機(jī)切削艙艙的(X,Y)偏差趨勢(shì)勢(shì)。通過這些些顯示在頂管管機(jī)操作屏上上的數(shù)據(jù),施施工人員可以以調(diào)整頂管機(jī)機(jī)頂進(jìn)方向,使使頂管機(jī)沿設(shè)設(shè)計(jì)軸線頂進(jìn)進(jìn),從而確保保了頂管頂進(jìn)進(jìn)方向的精度度符合要求。7.4、測(cè)量精度控控制措施(1)嚴(yán)格落實(shí)公司精精測(cè)隊(duì)、項(xiàng)目目部測(cè)量隊(duì)、監(jiān)監(jiān)理監(jiān)測(cè)隊(duì)三三級(jí)測(cè)量復(fù)核核制度。(2)項(xiàng)目部測(cè)量隊(duì)有有經(jīng)驗(yàn)豐富、技技術(shù)熟練、責(zé)責(zé)任心強(qiáng)、持持證上崗的測(cè)測(cè)量人員組成成,并配備數(shù)數(shù)量足夠及符符合精度要求求的測(cè)量?jī)x器器。(3)測(cè)量?jī)x器要定期期到國(guó)家認(rèn)可可的鑒定部門門進(jìn)行檢校。(4)測(cè)量放樣的有關(guān)關(guān)數(shù)據(jù),要記記錄完整、清清晰,并報(bào)監(jiān)監(jiān)理工程師核核對(duì)。(5)項(xiàng)目部測(cè)量隊(duì)每每周及時(shí)向監(jiān)監(jiān)理工程師提提交測(cè)量報(bào)告告。八、頂管機(jī)姿態(tài)控制制8.1、頂進(jìn)偏差產(chǎn)生的的原因8.1.1、形成機(jī)機(jī)頭旋轉(zhuǎn)偏差差的原因頂管機(jī)向前頂進(jìn)的的反力,由工工作井后靠背背提供。刀盤盤切削土體的的扭矩要是由由頂管機(jī)殼與與土層之間的的摩擦力矩來來平衡。當(dāng)摩摩擦力矩?zé)o法法平衡刀盤切切削土體產(chǎn)生生的扭矩時(shí)頂頂管機(jī)將形成成滾動(dòng)偏差。過過大的滾動(dòng)會(huì)會(huì)影響測(cè)量板板、糾偏油缸缸、螺旋出土土機(jī)偏離正常常位置,造成成測(cè)量、糾偏偏及出土困難難,對(duì)頂管軸軸線偏斜也有有一定影響。8.1.2、引起方方向偏差的因因素(1)頂進(jìn)過程中因?yàn)椴徊煌课豁斶M(jìn)進(jìn)千斤頂參數(shù)數(shù)的設(shè)定偏差差,使頂進(jìn)方方向產(chǎn)生偏差差。(2)由于頂管機(jī)表面面與地層間的的摩擦阻力不不均勻、開挖挖掌子面上的的土壓力的差差異、以及切切削刀口欠挖挖時(shí)引起的地地層阻力不同同,也會(huì)引起起一定的偏差差。(3)開挖掌子面砂層與與砂礫層分界界起伏較大,掌掌子面軟硬不不均,也易引引起方向偏差差,即使在開開挖掌子面砂砂層的力學(xué)性性質(zhì)十分均勻勻的情況下,受受頂管機(jī)刀盤盤自重的影響響,頂管機(jī)也也有下扎的趨趨勢(shì)。因此,在在頂進(jìn)的過程程中,須對(duì)豎豎直方向的誤誤差進(jìn)行嚴(yán)密密監(jiān)測(cè)控制,隨隨時(shí)修正各項(xiàng)項(xiàng)偏差值,把把頂進(jìn)方向偏偏差控制在允允許范圍內(nèi)。8.2、頂管機(jī)的姿態(tài)監(jiān)監(jiān)測(cè)采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)準(zhǔn)儀等測(cè)量?jī)x儀器測(cè)量頂管管機(jī)的軸線偏偏差,監(jiān)測(cè)頂頂管機(jī)的姿態(tài)態(tài)。8.2.1、偏轉(zhuǎn)角角的監(jiān)測(cè)用電子水準(zhǔn)儀測(cè)量量高差,推算算頂管機(jī)的偏偏轉(zhuǎn)圓心角,監(jiān)監(jiān)測(cè)頂管機(jī)的的滾動(dòng)偏差。方方法時(shí)在切削削艙隔墻后方方對(duì)稱設(shè)置兩兩個(gè)測(cè)量點(diǎn),二二點(diǎn)處于同一一水平上,且且距離為一定定值。測(cè)量?jī)蓛牲c(diǎn)的高程差差,即可算出出偏轉(zhuǎn)角。A、B為測(cè)量標(biāo)志,a、b為頂管機(jī)發(fā)發(fā)生滾動(dòng)后,測(cè)測(cè)量點(diǎn)所處的的新位置,Ha、Hb為兩點(diǎn)的高高程,a為頂管機(jī)的的滾動(dòng)角。線段AB=20A=20B==定值a=arcsin[((Hb-Haa)/AB]]上式中,如果Hbb-Ha>0,表明頂管管機(jī)逆時(shí)針方方向滾動(dòng)。如如果Hb-Ha<0,表明頂管管機(jī)順時(shí)針方方向滾動(dòng)。8.2.2、豎直偏偏可直接測(cè)量量頂管機(jī)的俯俯仰角變化,上上仰或下俯其其角度增量的的變化方向相相反。8.2.3、水平角角的監(jiān)測(cè)電子經(jīng)緯儀可直接接測(cè)量頂管機(jī)機(jī)的左右擺動(dòng)動(dòng),左擺或右右擺水平方向向角的變化方方向相反。儀器的配備電子水準(zhǔn)儀精度::±0.4mmm全站儀:2″8.3、頂管機(jī)姿態(tài)調(diào)整整(1)滾動(dòng)糾偏由于刀盤正反向均均可以出土,因因此通過反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頂管機(jī)刀盤盤,就可以糾糾正滾動(dòng)偏差差。允許滾動(dòng)動(dòng)偏差小于等等于1.50時(shí)頂管機(jī)自自動(dòng)控制系統(tǒng)統(tǒng)會(huì)報(bào)警,提提示操作者切切換刀盤旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方向,進(jìn)行行反轉(zhuǎn)糾偏。(2)豎直方向糾偏控制頂進(jìn)方向的主主要方法時(shí)改改變單側(cè)糾偏偏油缸行程。但但它與頂管機(jī)機(jī)姿態(tài)變化量量間的關(guān)系沒沒有固定規(guī)律律,需要靠人人的經(jīng)驗(yàn)靈活活掌握。當(dāng)頂管機(jī)出現(xiàn)下俯俯時(shí),可加大大下側(cè)糾偏油油缸行程,當(dāng)當(dāng)頂管機(jī)出現(xiàn)現(xiàn)上仰時(shí),可可加大糾偏油油缸行程,來來進(jìn)行糾偏。(3)水平方向糾偏與豎直方向糾偏的的原理一樣,左左偏時(shí)加大左左側(cè)糾偏油缸缸行程,右偏偏時(shí)則加大右右側(cè)糾偏油缸缸行程。8.4、糾偏注意事項(xiàng)(1)切換刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)方方向時(shí),先讓讓刀盤停止轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),間隔一一段時(shí)間后,再再改變轉(zhuǎn)動(dòng)方方向,以保持持開挖面的穩(wěn)穩(wěn)定。(2)要隨時(shí)根據(jù)掌子子面地層情況況及時(shí)調(diào)整頂頂進(jìn)參數(shù),修修正頂進(jìn)方向向,避免偏差差越來越大。(3)頂進(jìn)時(shí)要及時(shí)進(jìn)進(jìn)行糾偏,消消除偏差后,再再繼續(xù)向前頂頂進(jìn)。8.5、確保頂管機(jī)土壓壓力平衡和地地層穩(wěn)定的技技術(shù)參數(shù)(1)焊接鋼管時(shí),嚴(yán)嚴(yán)防頂管機(jī)后后退,確保正正面土體穩(wěn)定定。(2)同步注漿充填環(huán)環(huán)形間隙,使使鋼筋砼管盡盡早支承地層層,控制地層層沉陷。(3)切實(shí)作好土艙壓壓力平衡控制制,保證掌子子面土體穩(wěn)定定。(4)利用信息化施工工技術(shù)指導(dǎo)頂頂進(jìn)管理,保保證周圍自然然環(huán)境。8.6、正常施工時(shí)的主主要事項(xiàng)(1)每一作業(yè)班次要要留下一定時(shí)時(shí)間做好機(jī)械械設(shè)備的保養(yǎng)養(yǎng)和作業(yè)面的的清潔工作。(2)前后作業(yè)班組做做好交接班的的施工工況介介紹并作文字字記錄。(3)出土車輛進(jìn)出時(shí)時(shí),施工人員員要站在安全全的位置。九、頂管施工過程程防旋轉(zhuǎn)措施施在頂管頂進(jìn)施工中中,為防止開開口管節(jié)發(fā)生生轉(zhuǎn)動(dòng),排海海管道擴(kuò)散段段所有頂管管管材內(nèi)壁兩段段預(yù)埋20cm(或全部?jī)?nèi)鋼鋼套)鋼套環(huán),管管材套接后在在接口處焊接接防轉(zhuǎn)舌,達(dá)達(dá)到將擴(kuò)散段段范圍內(nèi)的頂頂管在旋轉(zhuǎn)方方向連接成一一整體的效果果;若頂管頂頂進(jìn)過程仍然然發(fā)生旋轉(zhuǎn),則則采用單邊壓壓重的方法進(jìn)進(jìn)行糾正。十、頂管機(jī)的管、用用、養(yǎng)、修10.1、建立完完善的頂管機(jī)機(jī)管理組織機(jī)機(jī)構(gòu)對(duì)于大型施工機(jī)械械設(shè)備的管理理必須制定詳詳細(xì)的、規(guī)范范的、科學(xué)的的組織管理體體系,實(shí)行系系統(tǒng)化管理。借借鑒我公司已已有頂管機(jī)的的管、用、養(yǎng)養(yǎng)、修成功經(jīng)經(jīng)驗(yàn),實(shí)行以以機(jī)電工程師師為主的設(shè)備備管理體系,對(duì)對(duì)各系統(tǒng)實(shí)行行工程師負(fù)責(zé)責(zé)制,機(jī)械工工程師、電氣氣工程師、刀刀具工程師、狀狀態(tài)檢測(cè)工程程師共同組成成頂管設(shè)備管管理體系,并并成立主機(jī)組組、電氣組、液液壓組、后續(xù)續(xù)設(shè)備組、刀刀具組和狀態(tài)態(tài)檢測(cè)組負(fù)責(zé)責(zé)頂管機(jī)的管管、用、養(yǎng)、修修工作。10.2、建立頂頂管機(jī)頂進(jìn)機(jī)機(jī)技術(shù)支持系系統(tǒng)(1)制造廠專家培訓(xùn)訓(xùn)組;(2)公司頂管設(shè)備科科研開發(fā)小組組;(3)公司頂管施工技技術(shù)組;(4)施工現(xiàn)場(chǎng)組成以以設(shè)備工程師師為主的技術(shù)術(shù)攻關(guān)小組;;10.3、制定詳詳細(xì)的頂管機(jī)機(jī)的管、用、養(yǎng)養(yǎng)、修制度10.3.1、根根據(jù)頂管施工工的特點(diǎn),制制訂如下制度度:(1)頂管機(jī)綜合管理理制度;(2)頂管機(jī)使用安全全操作規(guī)程;;(3)頂管機(jī)維修保養(yǎng)養(yǎng)制度;(4)頂管機(jī)油水管理理制度;(5)頂管機(jī)狀態(tài)檢測(cè)測(cè)制度;(6)頂管機(jī)配件管理理制度;10.3.2、對(duì)對(duì)頂管機(jī)的使使用及維修保保養(yǎng)人員進(jìn)行行培訓(xùn),經(jīng)考考試合格后持持證上崗,實(shí)實(shí)行崗位責(zé)任任制,實(shí)行“二定三包”,即:定人人、定崗;包包保管、包使使用、包維修修保養(yǎng)。10.3.3、建建立頂管機(jī)履履歷薄、運(yùn)行行記錄、狀態(tài)態(tài)監(jiān)測(cè)記錄、維維修保養(yǎng)記錄錄,實(shí)行頂管管機(jī)的表格化化管理。10.3.4、對(duì)對(duì)頂管機(jī)進(jìn)行行成本管理,詳詳細(xì)記錄和考考核油料消耗耗、配件消耗耗、電力消耗耗、設(shè)備完好好率考核。設(shè)設(shè)備利用率考考核等工作,總總結(jié)和積累頂頂管機(jī)的使用用成本分析。10.4、對(duì)人員員進(jìn)行技術(shù)培培訓(xùn)(1)派頂管機(jī)管理、操操作人員赴頂頂管制造廠進(jìn)進(jìn)行理論和技技術(shù)培訓(xùn)。(2)對(duì)頂管機(jī)操作、維維修、保養(yǎng)人人員進(jìn)行培訓(xùn)訓(xùn),使其做到到“三懂四會(huì)”(懂構(gòu)造、懂懂原理、懂性性能;會(huì)使用用、會(huì)保養(yǎng)、會(huì)會(huì)檢查、會(huì)排排除故障)。(3)對(duì)頂管機(jī)操作司司機(jī),使用具具有資格技術(shù)術(shù)人員擔(dān)任。10.5、采用頂頂管頂進(jìn)機(jī)狀狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)術(shù)(1)運(yùn)用已有的頂管管掘進(jìn)機(jī)設(shè)備備檢測(cè)結(jié)果,推推廣和運(yùn)用“頂管機(jī)狀態(tài)態(tài)監(jiān)測(cè)和故障障預(yù)報(bào)專家系系統(tǒng)”。(2)完善狀態(tài)檢測(cè)體體系,配和指指導(dǎo)維修保養(yǎng)養(yǎng)工作。10.6、頂管掘掘進(jìn)機(jī)的維修修保養(yǎng)(1)除施工特別原因因外,每日都都有一定時(shí)間間對(duì)頂管掘進(jìn)進(jìn)機(jī)進(jìn)行維修修保養(yǎng)工作,主主要是檢查、清清潔、潤(rùn)滑。(2)實(shí)行日常保養(yǎng)及及定期保養(yǎng)相相結(jié)合的維修修保養(yǎng)體系。十一、頂進(jìn)過程監(jiān)控測(cè)測(cè)量11.1、地表隆陷監(jiān)測(cè)11.1.1、監(jiān)測(cè)的的目的主要是測(cè)定縱、橫橫沉降槽曲線線及最大沉降降坡度、最小小曲率半徑和和沉降速率等等,可按PECK公式,預(yù)測(cè)測(cè)施工時(shí)在不不同深度引起起的地表、地地層沉降槽曲曲線,施工中中按反饋資料料,合理調(diào)整整頂管正面壓壓力、送泥量量、注漿時(shí)間間和壓力、推推進(jìn)速度等施施工參數(shù),以以達(dá)到控制沉沉降的最優(yōu)效效果。另外,頂頂管進(jìn)出洞是是頂管施工中中技術(shù)難度最最大、工序較較復(fù)雜的施工工階段,須加加強(qiáng)對(duì)洞外地地表沉降觀測(cè)測(cè)確保頂管順順利進(jìn)出洞。11.1.2、監(jiān)測(cè)儀儀器全自動(dòng)電子水準(zhǔn)儀儀,銦鋼尺等等高精度儀器器進(jìn)行地表沉沉降監(jiān)測(cè)。11.1.3、檢測(cè)實(shí)實(shí)施(1)基點(diǎn)埋設(shè)方法采用標(biāo)準(zhǔn)地表樁,必必須將其埋入入原狀土,并并做好保護(hù)井井圈和井蓋。在在堅(jiān)硬的道路路上埋設(shè)地表表樁,硬鑿除除路面和路基基,將地表樁樁埋入原狀土土,也可鉆孔孔打入長(zhǎng)1mm以上的圓鋼鋼作地表觀測(cè)測(cè)樁,并同時(shí)時(shí)打入保護(hù)鋼鋼管套。地表表樁的埋設(shè)穩(wěn)穩(wěn)定期不少于于30天。(2)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在頂管工程范圍內(nèi)內(nèi),沿軸線方方向每隔300m布設(shè)一組組測(cè)點(diǎn),橫向向地表樁的設(shè)設(shè)置范圍在預(yù)預(yù)測(cè)沉降槽范范圍內(nèi)。(3)隆陷測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在地表挖孔,然后后放入長(zhǎng)200~300mmm,直徑20~30mm的圓圓頭鋼筋,四四周用水泥砂砂漿填實(shí)。11.3.4、測(cè)量方方法觀測(cè)方法采用精密密水準(zhǔn)測(cè)量方方法。基點(diǎn)和和附近水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)取得初初始高程。觀觀測(cè)時(shí)嚴(yán)格控控制限差,每每測(cè)點(diǎn)讀數(shù)高高差不超過00.3mm,對(duì)對(duì)不在水準(zhǔn)路路線上得觀測(cè)測(cè)點(diǎn),一個(gè)測(cè)測(cè)站不超過3隔,如超過過時(shí),重讀后后視點(diǎn)讀數(shù),以以作核對(duì)。首首次觀測(cè)應(yīng)對(duì)對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行連連續(xù)兩次觀測(cè)測(cè),兩次觀測(cè)測(cè)高程之差應(yīng)應(yīng)小于±1.0mmm,取平均值值作為初始值值。11.3.5、隆陷值值計(jì)算在條件許可的情況況下,盡可能能的布設(shè)導(dǎo)線線網(wǎng),以便進(jìn)進(jìn)行平差處理理,提高觀測(cè)測(cè)精度,水準(zhǔn)準(zhǔn)線路閉合差差應(yīng)小于±0.3(mmm)(N為測(cè)站數(shù))。然后按照照測(cè)站進(jìn)行平平差,求得各各點(diǎn)高程。施施工前,由基基點(diǎn)通過水準(zhǔn)準(zhǔn)測(cè)量量測(cè)出出隆陷觀測(cè)點(diǎn)點(diǎn)的初始高程程H0,在施工過過程中測(cè)出的的高程為Hn。則高差ΔH=Hn--H0即為隆陷值值。11.2、數(shù)據(jù)分析與與處理(1)畫出時(shí)間--位移曲線散散點(diǎn)圖和距離離-位移曲線線散點(diǎn)圖,根根據(jù)沉降規(guī)律律判斷土層穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)和施施工措施的有有效性。(2)當(dāng)位移-時(shí)間曲曲線趨于平緩緩時(shí),可選取取合適的函數(shù)數(shù)進(jìn)行回歸分分析,預(yù)測(cè)最最大沉降量;;(3)作橫斷面和縱斷斷面沉降槽曲曲線,判斷施施工影響范圍圍、最大沉降降坡度、土體體體積損失等等。十二、洞口止水裝置工作井洞口止水裝裝置應(yīng)確保良良好的止水效效果。根據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)預(yù)留的法法蘭,我們?cè)谠诜ㄌm上安裝裝兩道工作井洞洞口止水裝置置。該裝置必必須與導(dǎo)軌上上的管道保持持同心,誤差差應(yīng)小于2mmm。在橡膠膠止水法蘭之之前應(yīng)預(yù)埋注注漿孔,以便便壓注膨潤(rùn)土土泥漿。(參參見附圖08《頂管出洞洞口止水結(jié)構(gòu)構(gòu)示意圖》)十三、頂管管材、橡膠膠密封圈、木木襯墊(1)頂管前對(duì)鋼筋混凝凝土管材成品品進(jìn)行檢查::管接頭的槽槽口尺寸是否否正確,光滑滑平整。(2)鋼套環(huán)上刃口無庇庇點(diǎn),焊接處處平整,肢部部與鋼板平面面垂直。管材材現(xiàn)場(chǎng)堆放整整齊、擱平。(3)橡膠密封圈外觀和和任何斷面都都必須致密均均勻,無裂縫縫,孔隙或凹凹痕等缺陷,本工程每每節(jié)頂管采用用兩道橡膠密密封圈。橡膠密封圈保持清清潔,無油污污,不放在陽陽光下。(4)木襯墊采用膠合板板材加工,厚厚度符合管環(huán)環(huán)的間隙要求求。(5)管節(jié)槽口上涂膠水水,裝上橡膠膠密封圈。下下管前均勻涂涂薄一層硅油油,使承插時(shí)時(shí)橡膠圈不移移位,不反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),不露出管管外。十四、成品管的接口形形式本工程設(shè)計(jì)的F型型成品管和接接口形式是非非常可靠的。但但在制造和施施工中還應(yīng)嚴(yán)嚴(yán)格把關(guān),確確保成品管強(qiáng)強(qiáng)度,選材尺尺寸精度和密密封都符合設(shè)設(shè)計(jì)要求。F型成品管的接口存存在二道滲水途徑可可能從管外進(jìn)進(jìn)入管內(nèi),一一道是從鋼套環(huán)環(huán)和混凝土交交界面滲入,另另一道是從楔型和0型橡膠止水圈圈滲入,前者者通過錨固鋼鋼筋使鋼套環(huán)環(huán)與混凝土牢牢固結(jié)合,并并由一環(huán)聚胺胺脂軟膏阻斷斷可能因糾偏偏引起的滲水水通徑,后者者是通過高精精度鋼模保證證橡膠止水圈圈產(chǎn)生足夠的的壓縮過盈量量,從而滿足足密封要求。十五、頂管出洞口地基基加固措施15.1、加固方方法頂管出洞口采用旋旋噴樁地基加加固法,加固范圍為為頂管出洞口口長(zhǎng)×寬×深=28.2m×5m×16m地下土土體,頂管進(jìn)進(jìn)出洞口旋噴噴加固措施是是施工成敗的的關(guān)鍵。由于頂管進(jìn)出洞口口土體軟弱,強(qiáng)強(qiáng)度低,含水水量高,因此此采取旋噴樁樁來進(jìn)行土體體加固。。15.2施工方法(1)布孔原則:排距距和孔距均為為lm。(2)施工時(shí)采用先從外外圍,后內(nèi)部部的加固施工方式式,防止?jié){液液流失。(3)提升速度控制在220~25cm/minn范圍內(nèi);(4)漿液采用325”普通硅酸鹽鹽水泥漿,水水泥摻入量2250Kg//m3,水灰比0.8~1.0。十六、地表隆沉控制措措施16.1地表沉降預(yù)預(yù)測(cè)由派克法,地面沉沉降的橫向分分布似正態(tài)分分布曲線。Smax=V/((2.5i))Smax最大沉降量量;V地地表?yè)p失量i沉沉降槽寬度系系數(shù)i=R(Z/2RR)0.8=2.077(7/11.98)00.8==5.68地表?yè)p失量V與以以下因素有關(guān)關(guān):開挖面引起的V11=0.044糾偏引起的V2==(1/2))πR2L%=00.1工具管與管子外徑徑空隙引起的的V3=πD.ak==0.04其它因素引起的VV4=0.05∑V=V1+V2+V3+VV4=0.223Smax=0..23/(22.5×3..8)=0..023m==23mm16.2地面監(jiān)測(cè),優(yōu)優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)參參數(shù)在掘進(jìn)機(jī)初始推進(jìn)進(jìn)的20m范圍內(nèi)內(nèi),要精心組組織地表監(jiān)測(cè)測(cè),在橫截面面沉降槽寬度度為30m上布點(diǎn)點(diǎn),間距為33m。在軸線線方向每隔55m布一個(gè)沉沉降槽斷面。通通過地表監(jiān)測(cè)測(cè)得到的隆沉沉量與相對(duì)應(yīng)應(yīng)時(shí)的掘進(jìn)機(jī)機(jī)主參數(shù)(包包括推進(jìn)速度度、設(shè)置刀盤盤土壓力值,出出土率等)進(jìn)行比較,從從而優(yōu)化掘進(jìn)進(jìn)機(jī)參數(shù)指導(dǎo)導(dǎo)以后的頂管管推進(jìn)。16.3注漿穩(wěn)定措措施除了在初始推進(jìn)階階段,優(yōu)化推推進(jìn)參數(shù)以外外,在頂進(jìn)過過程中加強(qiáng)同同步注漿也是是有效手段之之一,必須盡盡可能將膨潤(rùn)潤(rùn)土泥漿套隨隨機(jī)頭向前移移動(dòng),形成連連續(xù)的環(huán)狀漿漿套。要選擇擇觸變性能良良好的膨潤(rùn)土土制漿材料。16.4置換泥漿措措施在頂進(jìn)結(jié)束后,我我們必須立即即用純水泥漿漿置換膨潤(rùn)土土泥漿。十七、頂管質(zhì)量要求鋼筋混凝土管頂進(jìn)進(jìn)不偏移,管管節(jié)不錯(cuò)口,管管底坡度不得得有倒落水,頂頂管接口套環(huán)環(huán)應(yīng)對(duì)正管縫縫且與管端外外周密貼,管管端墊板粘牢牢,不脫落。管管節(jié)不裂、不不滲水,管內(nèi)內(nèi)不得有泥土土,建筑垃圾圾等雜物。具具體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)如下:(1)鋼筋混凝土管最最大偏角00.3。(2)管線軸線偏差1000mm(3)標(biāo)高偏差++80mm,-100mmm(4)相鄰管節(jié)錯(cuò)口≤15mm無碎碎裂(5)內(nèi)腰箍不滲漏,橡橡膠止水圈不不脫出(6)接口抗?jié)B試驗(yàn)應(yīng)應(yīng)達(dá)0.2MPa(7)頂管在糾偏過程程中,應(yīng)勤測(cè)測(cè)量,多微調(diào)調(diào),每項(xiàng)糾偏偏角度應(yīng)保持持在10’-20’,不得大于1。(8)在管道頂進(jìn)過程程中,地面隆隆起的最大極極限值為+40mm,地地面沉陷的最最大極限值為為-60mmm。第三章頂管穿穿越長(zhǎng)江大堤施工工本工程3根頂管均均穿越圍墾新新大堤,大堤堤泥結(jié)石路面面與管道覆土土深度均為12米,對(duì)大堤的變變形控制是本本工程的重要要節(jié)點(diǎn)。一、頂管施工沉降分分析在施工前,在圍墾墾新大堤上設(shè)設(shè)置沉降觀測(cè)測(cè)點(diǎn)。在未到到被保護(hù)的建建筑物前,從從沉降觀察的的反饋信息中中,調(diào)整好頂頂管施工參數(shù)數(shù),在頂進(jìn)過過程中隨時(shí)做做好觀測(cè),發(fā)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)時(shí)處理。在頂進(jìn)過程中,按按工具管壓力力表指示及時(shí)時(shí)調(diào)整泥倉(cāng)壓壓力和后座油油缸的頂進(jìn)速速度,保證出出土量與頂進(jìn)進(jìn)體積一致,確確保地面沉降降量控制在最最低的要求范范圍以內(nèi)。沉井下沉和頂管施施工過程中,對(duì)對(duì)其自身的周周圍土體將產(chǎn)產(chǎn)生擾動(dòng),使使土體本身的的強(qiáng)度發(fā)生變變化和土體產(chǎn)產(chǎn)生位移,從從而導(dǎo)致地面面沉降,同時(shí)時(shí)波及沉井周邊和頂頂管管道上方方的地下管線線及地上建筑筑物。頂管引起地層移動(dòng)動(dòng)的因素主要要有:頂管掘掘進(jìn)機(jī)開挖面面引起的土體體變化;掘進(jìn)進(jìn)機(jī)糾偏引起起的土體變化化;掘進(jìn)機(jī)后后面管道外周周因注漿填充充引起的土體體變化;管道道在頂進(jìn)中與與地層摩擦而而引起的地層層變化;管道道接縫及中繼繼間接縫中泥泥水流失而引引起的地層變變化。上述的的各種因素所所引起的地層層變化導(dǎo)致土土體向開挖面面及管道外周周移動(dòng),從而而引起地面沉沉降,因此在在頂管推進(jìn)到到臨近大堤時(shí)時(shí)放慢頂進(jìn)速速度,控制注注漿量,可以以減少頂管對(duì)對(duì)大堤周圍土土體的擾動(dòng)影影響。二、大堤加固為防止頂管穿越大大堤時(shí),大堤堤出現(xiàn)大量變變形影響質(zhì)量量和安全,需需對(duì)大堤土體體采取注漿加加固處理,具具體措施如下下:(1)頂管穿越大堤前,對(duì)對(duì)大堤土體管管道兩側(cè)、頂管軸線兩兩側(cè)范圍內(nèi)采采壓密取注漿漿處理;(2)漿液注入率為155%,水灰比為1.0;(3)注漿時(shí),自下而而上逐段注漿漿,每次拔管管間距不大于于0.5m;(4)注漿管壓入土層層至設(shè)計(jì)深度度,然后接上上壓漿機(jī),邊邊向上拔起注注漿管邊向土土層內(nèi)注漿。通通過控制注降降量和注降壓壓力達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)要求。(5)注漿深度范圍:參參見附圖09《大堤加固固縱斷面圖》、附附圖10《大堤加固固橫斷面圖》、附圖11《大堤加固平面示意圖》。(6)注漿時(shí)間為頂管穿穿越前4-5天,頂管穿穿越時(shí)若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)大堤沉降量量接近規(guī)定值值,適當(dāng)加大大注漿范圍和和注入率。(7)大堤注降加固注注降孔布置三三個(gè)斷面(大大堤坡腳兩個(gè)個(gè),大堤路面面一個(gè))。參見12《大堤注漿漿孔斷面示意圖圖》。三、頂管穿越施工措措施3.1、頂進(jìn)措施1)全面檢修頂管機(jī)機(jī)頭,確保頂頂進(jìn)時(shí),機(jī)頭頭能正常工作作;2)頂管所用管材及及其它材料,在在頂管開始前前2天必須全部部到場(chǎng),保證證頂管時(shí)的原原材料供應(yīng);;3)減慢頂進(jìn)速度,在在穿越大堤前后各10mm范圍,頂進(jìn)進(jìn)速度控制在在9~12m/天,并根據(jù)據(jù)每天測(cè)量參參數(shù)不斷調(diào)整整速度及頂進(jìn)進(jìn)參數(shù);4)我們采取頂管掘掘進(jìn)機(jī)外殼準(zhǔn)準(zhǔn)備仿瓷涂料料,機(jī)頭后跟跟蹤注漿,基基本上可以消消除機(jī)頭帶土土損失。5)頂進(jìn)時(shí)勤測(cè)勤糾糾,糾偏角度度控制在1o以內(nèi),使頂頂進(jìn)軸線偏差差越小越好,減減少掘進(jìn)機(jī)糾糾偏引起的土土體損失。6)嚴(yán)格控制好減摩摩注漿的壓力力、注漿量,使使?jié){液充滿管管節(jié)與土體的的間隙。對(duì)重重要路段,在在通頂后用遲遲凝泥漿置換換原有的觸變變漿液。7)頂進(jìn)時(shí)管節(jié)止水水橡膠圈必須須安裝好,保保證節(jié)口不漏漏水、不漏泥泥,以減少土土體損失。3.2、嚴(yán)格控制頂進(jìn)姿姿態(tài)頂管軸線的測(cè)量?jī)x儀器采用紅外外激光經(jīng)緯儀儀。為了克服服在頂進(jìn)過程程中機(jī)頭旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),在機(jī)頭前前的測(cè)量靶采采用可旋轉(zhuǎn)性性,使光靶始始終處于管道道中心水平線線上。在機(jī)頭頭產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)采用壓鐵壓壓重措施克服服機(jī)頭旋轉(zhuǎn)。頂進(jìn)時(shí)勤測(cè)勤糾,管管道每推進(jìn)2250~300mmm時(shí)測(cè)一次中中心軸線,若若一發(fā)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)趨勢(shì)就進(jìn)行行糾偏,若偏偏移量達(dá)到220mm時(shí),立立刻停止頂進(jìn)進(jìn),查明原因因,有措施保保證后再頂進(jìn)進(jìn),確保頂管管軸線的質(zhì)量量。糾偏角度度控制在2°以內(nèi),使頂頂進(jìn)軸線偏差差越小越好,減減少掘進(jìn)機(jī)糾糾偏引起的土土體流失而產(chǎn)產(chǎn)生的沉降。3.3、減摩注漿控制為了減少機(jī)頭和土土體的摩擦,來來減少機(jī)殼的的帶土量,盡盡可能減少因因此原因而產(chǎn)產(chǎn)生對(duì)源水管管道的影響,在在頂管掘進(jìn)機(jī)機(jī)外殼上涂抹抹仿瓷材料。管管材的圓周上上均布四只注注漿孔。在頂頂進(jìn)中對(duì)管子子外壁周圍注注入潤(rùn)滑漿。注漿混凝土管的安安排:在掘進(jìn)機(jī)頭后連續(xù)續(xù)放四節(jié)有注注漿孔的混凝凝土管子,然然后每隔二節(jié)節(jié)管子排放一一只有注漿孔孔的管子。注注漿管裝有單單向閥,防止止?jié){液和土沙沙倒灌。前面面較密的注漿漿管功能是讓讓其形成漿套套,后面稀布布的注漿孔管管起補(bǔ)漿作用用。注漿材料選用浙江江臨安地礦部部門產(chǎn)的成品品膨潤(rùn)土粉。按按粉:水=11:8(重量比)的的比例拌成潤(rùn)潤(rùn)滑漿。頂進(jìn)進(jìn)過程中按具具體情況適當(dāng)當(dāng)?shù)卣{(diào)整注漿漿量與注漿壓壓力,使?jié){液液充滿管節(jié)和和土體的間隙隙,形成泥漿漿套。施工中中最大注漿壓壓力達(dá)到0..18Mpaa。為減少頂頂管施工完成成后的地面后后續(xù)沉降,注注漿量也不能能太大,保證證漿套形成即即可,具體按按照管子周邊邊3cm厚度計(jì)計(jì)算。補(bǔ)漿量量視頂力大小小情況而定。四、管道密封控制4.1止水圈密封為減少頂管過程中中的漏水、漏漏泥造成地面面沉降,造成成大堤下沉變形形,嚴(yán)格控制制止洞口止水水圈的質(zhì)量和和安裝。先將將止水圈裝置置初步就位,臨臨時(shí)固定在出出洞孔井壁上上,然后推進(jìn)進(jìn)掘進(jìn)機(jī)至止止水圈,根據(jù)據(jù)掘進(jìn)機(jī)外圓圓與止水圈板板內(nèi)圓的周邊邊等距離來固固定止水圈,確確保止水圈中中心與管道中中線軸線一致致。止水圈里里平面與井壁壁要密實(shí),以以防漏漿,影影響注漿效果果。4.4.2進(jìn)出洞洞口加固處理理為保證頂管機(jī)頭進(jìn)進(jìn)出洞口不漏漏水漏泥,從從而引起地面面沉降,造成成大堤下沉變形形,我們對(duì)頂頂管機(jī)頭進(jìn)出出洞口進(jìn)行了了旋噴樁加固固。頂管機(jī)頭頭進(jìn)出洞口時(shí)時(shí),不允許發(fā)發(fā)生漏水漏泥泥現(xiàn)象。4.4.3管縫密密封本工程管材采用FF接口鋼筋砼砼管,雙道橡膠圈止止水。在施工工前做好管材材、木襯墊、止止水圈安裝的的質(zhì)量檢查;;如施工中發(fā)發(fā)生管縫泄漏漏,用堵漏王王對(duì)管節(jié)縫道道進(jìn)行處理,確確保不滲漏。4.5、置換注漿漿管子外邊的泥漿套套可能會(huì)引起起管道較大的的后期沉降,影影響源水管道道的沉降變形形,發(fā)生事故故。在一般的的頂管施工中中,對(duì)穿越大大堤范圍內(nèi)進(jìn)進(jìn)行置換注漿漿,具體是在在頂管頂通后后,用水泥、粉粉煤灰等配置置的漿液從管管線中部向兩兩邊轉(zhuǎn)換出原原有的減摩注注漿。在本工工程中,考慮慮到在置換漿漿液時(shí),實(shí)際際操作時(shí)很難難作到均勻、同同步,稍有不不慎就會(huì)引起起地面突沉或或隆起。直接接通過注漿管管向管子外邊邊注水泥漿,注注漿位置從管管道中部向兩兩邊進(jìn)行;嚴(yán)嚴(yán)格控制置換換注漿壓力、注注漿量,防止止土體下沉及及隆起。五、監(jiān)測(cè)措施5.1設(shè)置沉降觀觀測(cè)點(diǎn)在頂進(jìn)前20米施施工過程中,根根據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)段的結(jié)果和和其他頂程施施工的經(jīng)驗(yàn),確確定地面沉降降最小的施工工初始參數(shù),設(shè)設(shè)置4個(gè)沉降監(jiān)測(cè)測(cè)端面,間距距5m。在頂進(jìn)進(jìn)段對(duì)地面沉沉降、源水管管線沉降進(jìn)行行沉降監(jiān)測(cè),根根據(jù)量測(cè)反饋饋資料,再調(diào)調(diào)整和選定頂頂管掘進(jìn)機(jī)適適當(dāng)土壓力值值,使正面土土體處于良好好的平衡狀態(tài)態(tài)。在頂進(jìn)過過程中嚴(yán)格控控制推進(jìn)速度度,注漿量,及及注漿壓力等等施工參數(shù)。(參見附圖圖13《沉降觀測(cè)測(cè)網(wǎng)示意圖》)5.2、觀測(cè)點(diǎn)的測(cè)量時(shí)時(shí)間:(1)頂進(jìn)前測(cè)量樁頂原原始標(biāo)高;(2)頂管機(jī)頭距離監(jiān)測(cè)測(cè)斷面前后55—15米范圍每小時(shí)時(shí)測(cè)量一次;;頂管機(jī)頭距距離監(jiān)測(cè)斷面面前后0—5米每半小時(shí)測(cè)測(cè)量一次(3)頂管掘進(jìn)機(jī)通過監(jiān)監(jiān)測(cè)斷面155米后的每12小時(shí)測(cè)量量一次;頂管管完成后置換換注漿進(jìn)行連連續(xù)監(jiān)測(cè);(4)頂管結(jié)束后每天測(cè)測(cè)量一次,至至沉降穩(wěn)定為為止。監(jiān)測(cè)結(jié)果在每天上上匯總,用于于指導(dǎo)施工,發(fā)發(fā)現(xiàn)異常情況況,立即通報(bào)報(bào)。5.3、報(bào)警值控控制綜合考慮泥水法頂頂管施工技術(shù)術(shù)、管道覆土土深度、加固固保護(hù)措施等等因數(shù),本工工程頂管施工工對(duì)長(zhǎng)江大堤堤(大堤泥結(jié)結(jié)石路面和防防浪墻)沉降降量影響范圍圍報(bào)警值為11cm。第四章垂直頂頂升施工一、工程概況垂直頂升工程是上上海市某城市污水處處理廠擴(kuò)建工工程排放系統(tǒng)統(tǒng)施工工程中中最為關(guān)鍵也也是風(fēng)險(xiǎn)最大大的項(xiàng)目之一一,該分項(xiàng)工工程分為兩部部分:Φ1300正常排海頂頂升管,共計(jì)計(jì)12根,頂升升管節(jié)(立管管)鋼壁厚2.2ccm,混凝土土壁厚7.88cm,壁厚厚共計(jì)10ccm;Φ1600應(yīng)急排海頂頂升管,共計(jì)計(jì)4根,頂升管管節(jié)(立管)壁壁厚2.4cm,材料采采用鋼管。(參參見附圖14《垂直頂升升工藝圖》)二、頂升前的準(zhǔn)備備工作頂升系統(tǒng)主要由頂頂升基架、頂頂力系統(tǒng)、頂頂升裝置、搬搬運(yùn)設(shè)施組成成。頂管開口口管節(jié)進(jìn)場(chǎng)后后,隨即將開開口管節(jié)、前前后相臨兩節(jié)節(jié)管節(jié)內(nèi)弧底底面用水泥沙沙漿抹平400cm,保證證頂升基架與與管道內(nèi)弧面面有一個(gè)良好好的接觸面。隨隨即安裝頂升升裝置,頂升升裝置包括止止水框(1#、2#件)、止退退鉤件、預(yù)埋埋管(3#件)、頂管管悶板(4#件),然后后頂升帽上方方的空隙用粘粘土填實(shí)到管管頂,并與管管頂弧度一致致。(參見附附圖15《排放管悶悶板結(jié)構(gòu)圖》、附圖16《排放管悶板安裝圖》)在管節(jié)與止水框之之間安裝2道止水嵌條條,并用螺栓栓及方鋼條調(diào)調(diào)節(jié)止水嵌條條的壓緊程度度。在頂升過過程中,根據(jù)據(jù)滲漏情況對(duì)對(duì)止水嵌條壓壓緊程度進(jìn)行行調(diào)整。排海頂管施工一結(jié)結(jié)束,及時(shí)將將特殊段管道道清理干凈,同同時(shí)在管道內(nèi)內(nèi)鋪設(shè)平板車車軌道,軌道道由頂管出洞洞口一直伸向向垂直頂升基基架前。2.1、頂升基架架頂升基架由素砼底底、槽鋼、上上下墊塊組成成。排海頂管管施工一結(jié)束束,將頂管特特殊管節(jié)清理理干凈,同時(shí)時(shí)將頂管特殊殊管節(jié)用三根根8米雙拼30#槽鋼與前后后兩根相鄰頂頂管連接,保保證頂升反作作用力均勻作作用在三節(jié)頂頂管上,提高高承載力。頂頂升基架安裝裝過程中,確確?;苤行男膶?duì)準(zhǔn)頂升口口中心,接通通基架與管道道內(nèi)的軌道,便便于運(yùn)輸管節(jié)節(jié)。2.2、管節(jié)防水水處理管節(jié)在運(yùn)至工作面面之前,應(yīng)事事先在地面進(jìn)進(jìn)行試拼裝,拼拼裝合格后對(duì)對(duì)管節(jié)進(jìn)行編編號(hào)。隨后對(duì)對(duì)管節(jié)進(jìn)行防防水處理,防防水處理主要要包括:管節(jié)節(jié)上法蘭面的的止水橡膠條條粘貼、管節(jié)節(jié)螺栓孔止水水襯墊粘貼以以及管節(jié)外壁壁防水涂料涂涂刷等。2.3、立管頂升升順序垂直頂升施工時(shí)先先頂最后一節(jié)節(jié)(即靠近機(jī)機(jī)頭一邊的一一座),然后后依次向外頂頂升各座立管管。2.4、管節(jié)運(yùn)輸輸頂頭管節(jié)先在地面面上完成內(nèi)外外防腐措施。隨隨后將立管運(yùn)運(yùn)輸至管道內(nèi)內(nèi)工作面,擬擬定立管單節(jié)節(jié)長(zhǎng)度1.66m。在運(yùn)輸輸管節(jié)時(shí)須在在平板車上制制作一支架。支支架上做好前前后限位,防防止管節(jié)在運(yùn)運(yùn)輸過程中墜墜落。當(dāng)電機(jī)機(jī)車車到達(dá)開開口處,先用用環(huán)鏈葫蘆通通過吊裝空微吊管管節(jié),使管節(jié)節(jié)脫離支架,等等平板車退出出基架底座后后,用另一端端環(huán)鏈葫蘆將將頂頭管節(jié)調(diào)調(diào)至頂升架上上并微調(diào)對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)上方立管的的法蘭口。環(huán)鏈葫蘆按四個(gè)方方向布置,便便于管節(jié)位置置調(diào)整。當(dāng)兩兩節(jié)立管連接接好后,用摻摻入一定比例例塊干精的防防滲水泥封堵堵接口,保證證接口處密實(shí)實(shí)。(參見附附圖17《上升管管和排放管連連接圖》)三、頂升施工相關(guān)關(guān)理論計(jì)算3.1、理論最大大垂直頂力F(初始頂力)(依據(jù)設(shè)計(jì)圖圖紙中垂直頂頂升最大浮土土深度處,2#排放管第六六頂設(shè)計(jì)最高高水位P10%==5.18))F=(N1+N2+P)*K=(416.665+4222.2+1775.5)*1.8665=18992KN式中N1——垂直頂升管蓋帽(4#件)迎面被被動(dòng)土壓力(KN)N1=r*h*ttan2(445o+φ/2)*SS1=17××8.63××1.42××2=4166.65KNN式中r——土的加權(quán)平均重度度,此處r=17KKN/m3;h——初頂時(shí)蓋帽覆土深深度,此處h=8.633m;φ——土的內(nèi)摩擦角,此此處④層號(hào)土φ=10o。S1——蓋帽迎面有效面積積,此處S1=π*D2//4=2m22;N2——垂直頂升管蓋帽(4#件)初始水水壓力(KN)N2=r水*h11*S1=110×21..11×2==422.22KNh1——最高水頭,h1==21.111mP——垂直頂升蓋帽迎面面土體抗剪強(qiáng)強(qiáng)度(KN)P=(c+σtaanφ)*S22=(10++135.338×0.118)×9..92=1775.5KNN式中c——土的粘聚力,此處處c=10KKpa;σ——剪切滑動(dòng)面面上的法向應(yīng)應(yīng)力,此處剪剪切高度2mmσ=r*(hh-2/3))=1355.38KNNS2——初始剪切面積,SS2=π*D*2==9.92mm24只油缸最大頂力33200KNN>F,頂力滿足足。3.2、管道穩(wěn)定定性計(jì)算F1=fa*S33=60×37..26=22235.6KKN式中F1——3節(jié)管道地基承載力力(KN);fa——地基承載力特征值值,fa=600Kpa;S3——3節(jié)管道有效承載面面積,S2=37..26m2F1>F,地基穩(wěn)定。四、頂升施工各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成成后,千斤頂頂開始頂升。液液壓系統(tǒng)的操操作人員一定定要聽從現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)指揮,各千千斤頂伸縮一一定要同步、勻勻速進(jìn)行,使使管節(jié)平穩(wěn)、垂垂直地向上頂頂升。在調(diào)換換墊塊時(shí),一一

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