上海桃浦西路φ2400曲線(xiàn)頂管施工方案(劉金奇)

桃浦西路（真北路泵站）道路積水改善工程桃浦西路（真北路泵站）道路積水改善工程）各作業(yè)班在頂管施工時(shí)作好壓漿量、點(diǎn)的記錄，確保壓漿工作到點(diǎn)到量和漿套完整性、均勻性,以降低管外壁摩擦阻力，控制施工質(zhì)量.6）如果注漿過(guò)程中超過(guò)上述平均用量的2倍時(shí)，說(shuō)明地層土質(zhì)有較大變化,立即檢查原因,必要時(shí)需調(diào)整頂進(jìn)參數(shù),地面沿線(xiàn)專(zhuān)人巡視，防止打穿地層造成漿套損壞。9、沉降控制1）、調(diào)整壓力控制刀盤(pán)正面土壓力不平衡，就會(huì)引起地面隆起或失土沉降,根據(jù)管道的埋深及地下水位情況，泥水系統(tǒng)的設(shè)定壓力一般比地下水壓高5千帕.切削土壤的刀盤(pán)土壓力可按塔薩基公式計(jì)算.在本段頂管過(guò)程中，土壓力初始設(shè)定值為每平方米8噸，在頂進(jìn)第一節(jié)管節(jié)時(shí)，即可把正面土壓力調(diào)整到最佳值。2）、沉降計(jì)算頂管時(shí)，頂管距離長(zhǎng)意味著管外壁與土壤發(fā)生的摩阻力持續(xù)時(shí)間也長(zhǎng)，則土壤隨著管道頂進(jìn)越來(lái)越長(zhǎng),其失土率也就越來(lái)越多.由于管節(jié)自重的影響管節(jié)底部的摩阻力始終最大,土壤與管頂?shù)哪ψ枇κ冀K最小，那么就產(chǎn)生管頂土壤與管頂接觸面較松的問(wèn)題.其實(shí)只要頂管路面多多少少都有沉降的存在，根據(jù)路面沉降計(jì)算公式，貫通本段的頂管所產(chǎn)生的路面累計(jì)沉降為W4cm,其沉降盆寬度W25m，只要在施工中對(duì)有關(guān)人員的操作程序嚴(yán)格把關(guān)，規(guī)范施工人員的施工工藝，則不會(huì)帶來(lái)太大的問(wèn)題.計(jì)算如下:錯(cuò)誤!、沉降計(jì)算：頂管施工過(guò)程的沉降量與其失土率基本成正比例關(guān)系,按規(guī)定失土率計(jì)算其最大沉降量（6）可按包絡(luò)公式估算：max6=V/2。5i,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，偏長(zhǎng)距離的頂管，式中V=（1—5%）Vmaxll其中V=6.51立方，為計(jì)算管道單位出土量i為沉降槽寬度系數(shù)i=H/（tg（45°-d/2））H為管道中心深度（此處H=10.5m）,d=10°根據(jù)計(jì)算,i=4。99米當(dāng)V=1%V=0。065時(shí)，6二V/2.5i=0.005mTOC\o"1-5"\h\zlmaxl當(dāng)V=3%V=0.195時(shí)，6二V/2。5i=0.016mlmaxl當(dāng)V=5%V=0.217時(shí)，6二V/2.5i=0。017mlmaxl沉降盆寬度L=2W=2*2。5i=24.95米。錯(cuò)誤!沉降分析1。開(kāi)挖面引起的地層損失與選用工具管類(lèi)型有關(guān)，本公司采用泥水平衡機(jī)頭，采用泥水倉(cāng)平衡正面土壓力，大刀盤(pán)切削正面土體，開(kāi)挖面失土率可控制在3％2.管道外周環(huán)形空隙引起的地層損失一般工具管外徑較管道外徑大2厘米，因此工具管頂過(guò)后管道外周產(chǎn)生環(huán)形空隙，如不能充分注漿充填,則使周?chē)馏w擠入環(huán)形空隙，導(dǎo)致地層損失.（1）工具管外徑與管道外徑不同而引起的地層損失Vci二nD*aKD為工具管外徑,a為工具管外周半徑與管道外徑之差，為注漿未充滿(mǎn)度,壓漿最差時(shí)K=l,本工程泥漿量充滿(mǎn)度K=0.2Vci=nD*aK=3。14*2。88*0.01*0.2=1.8%（2）相臨管節(jié)外壁不平整度過(guò)大時(shí),引起地層損失Vc2=nD*aK*nPPPD為管道外徑,a為相臨管節(jié)的管道外周半徑的差值,K為注漿不足率,aV5mmKPPPPP-0,a>10mmK=0.5~0（注漿良好可為0）,n為穿過(guò)某處地層的管節(jié)半徑值大于PP10mm的出現(xiàn)的次數(shù)?？筛鶕?jù)管節(jié)制造精度及安裝精度估計(jì)。Vc2=nD*aK*n=3.14*2.88*0.02*0。05*1二0。9%PPP（3）較長(zhǎng)距離頂管中繼間穿過(guò)地層,因其外徑與管道外徑不同而引起的地層損失Vc2=nD*aK222D為中繼間外徑，a為中繼間外徑與管道外周半徑之差,K為中繼間穿過(guò)后補(bǔ)漿不222足率，補(bǔ)漿最差時(shí),K可達(dá)0.5，而補(bǔ)漿理想時(shí)K-022Vc2=nD*aK=3。14*2。88*0。01*0.5二4。5%222綜上，本段頂管估算累計(jì)沉降量約7.2%。當(dāng)V=7。2%V=0.469時(shí)，l6=V/2。5i=0。038m宀4cm。maxl3）、頂管施工中控制在頂進(jìn)初始階段，設(shè)立地面沉降實(shí)驗(yàn)段，通過(guò)對(duì)地面沉降的反復(fù)測(cè)量、監(jiān)控，掌握沉降變化規(guī)律，以便更好的調(diào)整頂進(jìn)壓力、機(jī)頭倉(cāng)內(nèi)泥水壓力、注漿量以及推進(jìn)速度.頂進(jìn)軸線(xiàn)偏差也會(huì)引起較大的地面沉降，故在頂進(jìn)操縱時(shí)，操縱人員要認(rèn)真仔細(xì)分析機(jī)頭偏差量,謹(jǐn)慎糾偏，確保管道偏差控制在盡可能小的范圍內(nèi)。4）出洞口階段控制a、頂管出洞口防止沉降措施在工作井預(yù)留孔處安裝橡膠止水圈外，根據(jù)地質(zhì)情況，有必要在洞口外進(jìn)行土體加固，其范圍深度為管底以下3m,寬度、高度為管外徑外面3m。為防止工具管出洞以后發(fā)生“磕”頭現(xiàn)象，可以在底部安裝延伸導(dǎo)軌，寬度與井內(nèi)導(dǎo)軌一致.當(dāng)工具管推進(jìn)完畢，安放第一節(jié)管時(shí)，應(yīng)將工具管與導(dǎo)軌焊接牢固，亦可在洞口內(nèi)壁的C型預(yù)埋件，用型鋼拉住工具管，防止主千斤頂縮回以后，由于正面土壓力的影響使工具管退回。b、沉降監(jiān)測(cè)、保護(hù)構(gòu)筑物施工過(guò)程中，在路面、箱涵頂部，施工影響區(qū)域布設(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并做好沉降監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)頻率：頂進(jìn)施工過(guò)程，4?6小時(shí)一次，如遇不可遇因素沉降超過(guò)報(bào)警值時(shí)2小時(shí)一次，并采取相應(yīng)措施控制沉降擴(kuò)大;頂管完成后連續(xù)監(jiān)測(cè)14天，每天一次。當(dāng)被監(jiān)測(cè)構(gòu)筑物發(fā)生異常情況時(shí)，將同構(gòu)筑物所有關(guān)人員協(xié)商，根據(jù)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)制定相應(yīng)的保護(hù)措施。10、施工緊急預(yù)案本標(biāo)段部分頂管段頂進(jìn)距離較長(zhǎng),部分頂管段覆土較淺。頂進(jìn)軸線(xiàn)大致沿桃浦西路走向設(shè)計(jì)，頂進(jìn)過(guò)程中還需穿越小橋和部分原污水管道沉井.我們針對(duì)本次頂管施工,對(duì)頂進(jìn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的不利因素提出以下幾點(diǎn)設(shè)想,并針對(duì)性的作出以下幾點(diǎn)應(yīng)急措施?！?1設(shè)備下井前的調(diào)試本標(biāo)段頂管機(jī)頭以及相關(guān)配套設(shè)施均在本公司機(jī)械設(shè)備調(diào)試部門(mén)進(jìn)行調(diào)試,由專(zhuān)人制作設(shè)備調(diào)試報(bào)表。調(diào)試后確認(rèn)機(jī)械無(wú)任何潛在故障后,使用專(zhuān)用車(chē)輛將其運(yùn)至施工工地.錯(cuò)誤!機(jī)頭進(jìn)洞由于管道埋深比較深，土壓力會(huì)較大.進(jìn)洞時(shí)機(jī)頭可能會(huì)受到土的壓力往后退出。針對(duì)這種情況在千斤頂縮回之前,同電焊將機(jī)頭與導(dǎo)軌的接觸面焊牢，待過(guò)渡環(huán)與機(jī)頭連接好再割開(kāi)機(jī)頭與導(dǎo)軌之間的焊縫,繼續(xù)頂進(jìn).周而復(fù)始，直到頂進(jìn)管節(jié)不往后退出為止.3°。進(jìn)洞時(shí)機(jī)頭發(fā)生下沉,尾部上翹現(xiàn)象。針對(duì)這種情況,我們?cè)跈C(jī)頭進(jìn)洞時(shí)用螺桿將過(guò)渡環(huán)和第一節(jié)管節(jié)連接并栓牢。錯(cuò)誤!頂進(jìn)時(shí)路面的沉降與隆起.頂管施工前我方會(huì)在馬路沿線(xiàn)上布置沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn),測(cè)量頻率為一天三次,測(cè)量數(shù)據(jù)仔細(xì)分析后并存檔。針對(duì)兩種設(shè)想馬路如有沉降我們將稍微加快千斤頂?shù)捻斶M(jìn)速度，同時(shí)調(diào)節(jié)泥艙的水壓力和減少出土量，如果發(fā)生路面隆起,我們將稍微放慢千斤頂?shù)捻斶M(jìn)速度，嚴(yán)格控制泥艙壓力.錯(cuò)誤!穿越小河道時(shí)機(jī)頭發(fā)生的上下偏差如果機(jī)頭呈上浮趨勢(shì)較大的話(huà)，針對(duì)這種情況，我們將采取在機(jī)頭放置壓鐵的方法來(lái)改善,如果覆土實(shí)在太淺，針對(duì)這種情況我們將采取對(duì)河底覆土進(jìn)行加重的方法來(lái)改善。絃頂進(jìn)距離變長(zhǎng)后產(chǎn)生的不利因素錯(cuò)誤!。頂進(jìn)距離變長(zhǎng)后頂力下不來(lái)，針對(duì)這種情況我們將增加管節(jié)的漿孔數(shù)量,改變潤(rùn)滑漿的配比，在管道中間在增加一套壓漿設(shè)備。錯(cuò)誤!機(jī)頭產(chǎn)生的偏差針對(duì)這種情況我們將啟動(dòng)輔助糾偏油缸，如果效果還是不明顯,我們將在管節(jié)與機(jī)頭不脫開(kāi)的前提下,有限度的松開(kāi)連接螺桿，放置墊片,加大糾偏的幅度。錯(cuò)誤!．機(jī)頭旋轉(zhuǎn)過(guò)大針對(duì)這種情況我們采取以下幾種措施:錯(cuò)誤!。在機(jī)頭內(nèi)部配重壓回錯(cuò)誤!。用刀盤(pán)的轉(zhuǎn)向來(lái)糾正頂管機(jī)的旋轉(zhuǎn)錯(cuò)誤!.盡量提高土艙內(nèi)的壓力使刀盤(pán)轉(zhuǎn)矩增大△4.在刀盤(pán)部位注漿提高土的強(qiáng)度,增加刀盤(pán)的轉(zhuǎn)矩錯(cuò)誤!。停止錯(cuò)誤的糾偏方法如果發(fā)生其它的.重大的不利因素,我們將立馬停止頂進(jìn)，及時(shí)上報(bào),共同研究出解決辦法，確保工程的順利及時(shí)完工。11、頂管質(zhì)量質(zhì)量檢測(cè)類(lèi)別標(biāo)書(shū)要求偏差施工設(shè)計(jì)偏差鋼肋砼官取大偏角0。5o0。50管線(xiàn)軸線(xiàn)偏差LWlOOm50mm50mm管線(xiàn)軸線(xiàn)偏差L〉100m100mm100mm標(biāo)高偏差LWlOOm+30~—40+30?一40標(biāo)高偏差L>100m+60?一80+60~—80管節(jié)錯(cuò)口偏差W15mmW15mm外觀(guān)標(biāo)準(zhǔn)：管節(jié)無(wú)碎裂、內(nèi)腰箍不滲漏，橡膠圈不脫出四、曲線(xiàn)頂管測(cè)量軸線(xiàn)調(diào)整以及管材選用依據(jù)設(shè)計(jì)圖關(guān)于頂管段4#——3＃的具體實(shí)施有以下幾點(diǎn)建議。錯(cuò)誤!4?！?3＃頂管段本段頂管在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)為曲線(xiàn)頂管，由4＃工作井頂至3＃接收井,調(diào)整后的軸線(xiàn)曲率半徑分別r=784.38;r=1155。57,根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)曲線(xiàn)頂管的通病都是糾偏不到位和管接口縫較大，容易產(chǎn)生漏水漏漿.在頂管中需加設(shè)糾偏輔助管,這樣來(lái)緩和急曲線(xiàn)頂管所帶來(lái)的糾偏不到位。針對(duì)不利因素提出以下建議：錯(cuò)誤!、調(diào)整前面一段曲線(xiàn)的管節(jié)長(zhǎng)度根據(jù)曲率半徑367M和管節(jié)長(zhǎng)度為2m計(jì)算出管接口張縫達(dá)到0。015m,管縫偏大;容易產(chǎn)生許多不利因素;故將管節(jié)長(zhǎng)度調(diào)整為1.5m,計(jì)算出管接口縫為0。011m,管縫比較合理。根據(jù)以上兩組計(jì)算則建議在本段頂管時(shí)前面一段130米曲線(xiàn)選用管長(zhǎng)為1.5米的?2400管材.錯(cuò)誤!、在管材生產(chǎn)過(guò)程中,適當(dāng)加長(zhǎng)鋼套環(huán)接口的長(zhǎng)度2。管子接口縫隙差的計(jì)算(見(jiàn)下圖)S=D*L/RS——-縫隙差D————外管徑L——-—--管子長(zhǎng)度R——-——曲率半徑對(duì)于R=367.501m(4#-―6#)頂管段S=(1。5/367.501m)*2。88m=0。011m通過(guò)接縫計(jì)算，可以得知，對(duì)于R=337.7m，管口的轉(zhuǎn)角公式0=(1。5/367.501)*(180/3.14)=0014'2”由管節(jié)縫隙計(jì)算和F型管接口圖可知，曲線(xiàn)段的管子接口密封性能是可靠的。但在實(shí)際施工中，還必須嚴(yán)格把關(guān)。如果頂管在曲線(xiàn)段的管子接口縫隙失控、契形膠帶跑出鋼套環(huán)外、那么管管接口密封失效,后果不堪設(shè)想，應(yīng)引起高度重視。解決辦法是在前8節(jié)管子都用拉桿加以限制，成品管上的預(yù)埋件采用整環(huán)內(nèi)鋼環(huán)，錨固件選用8X35帶鋼，要確保拉桿的可靠性。3、頂進(jìn)時(shí)設(shè)計(jì)曲線(xiàn)線(xiàn)和高程的測(cè)量本標(biāo)段有三段曲線(xiàn)。曲率半徑分別為：R=1000m。L=132.5415（2#—1#）;R=784。3857m.L=167。555（4#—3#）R=1155。572m。L=160。529（4#—3#）R=674.6223m.L=114。738（4#—5#）頂管施工的測(cè)量難度較大，為保證管道按設(shè)計(jì)軸線(xiàn)建造,并確保每段頂管準(zhǔn)確貫通,依據(jù)甲方提供的控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)。本標(biāo)段頂管施工測(cè)量程序如下。錯(cuò)誤!根據(jù)圖紙計(jì)算出曲線(xiàn)上每2m一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)（x.y）值.直線(xiàn)上每10m一個(gè).錯(cuò)誤!根據(jù)坐標(biāo)控制點(diǎn)放樣出所計(jì)算的。設(shè)計(jì)軸線(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)位。Q在頂管施工之前，必須嚴(yán)密測(cè)定工作井和接收井預(yù)留洞口中心坐標(biāo)的（x。y。H）。兩井若有移位將和有關(guān)部門(mén)協(xié)調(diào)。以做適當(dāng)調(diào)整錯(cuò)誤!頂進(jìn)導(dǎo)軌安裝完畢后。井底板位置做一強(qiáng)制歸心控制點(diǎn)。用全站儀測(cè)出其點(diǎn)的（x。y.H）.洞門(mén)上方也做一點(diǎn)測(cè)出其點(diǎn)的（x.y。H）.以備頂進(jìn)測(cè)量時(shí)做后視點(diǎn)錯(cuò)誤!工具頭進(jìn)洞前20米尤為關(guān)鍵。我們將一米一測(cè)。測(cè)出機(jī)頭中心靶的（x°y.H）。錯(cuò)誤!正常頂進(jìn)后我們將一節(jié)管一測(cè)。當(dāng)管道變長(zhǎng)時(shí)工具頭到工作坑則不能通視。我們將在管道內(nèi)加站。直至與工具頭通視?測(cè)出其（x.y。H）。再與設(shè)計(jì)坐標(biāo)和高程相對(duì)比。判斷出工具頭偏離軸線(xiàn)數(shù)據(jù)。與設(shè)計(jì)標(biāo)高對(duì)比判斷出現(xiàn)在的工具頭正負(fù)多少.周而復(fù)始。直至工具頭順利到達(dá)接受井。錯(cuò)誤!人工定期對(duì)工作井進(jìn)行變形觀(guān)測(cè)?在頂進(jìn)過(guò)程中每隔50m我們將對(duì)工作井內(nèi)所有控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè).若發(fā)現(xiàn)有變化，則應(yīng)重新測(cè)定（x。y。H）,以確保頂管準(zhǔn)確貫通。頂進(jìn)軸線(xiàn)與設(shè)計(jì)相符合。五、頂管工程技術(shù)措施1、頂管泥水系統(tǒng)管節(jié)頂進(jìn)過(guò)程中，進(jìn)水與出水是控制頂進(jìn)速度的關(guān)鍵，進(jìn)水系統(tǒng)與出水系統(tǒng)都需要達(dá)到一定的壓力以保證機(jī)頭內(nèi)外水土壓力平衡。以一定水壓、流速流量，將切削下來(lái)的泥塊在泥水艙內(nèi)攪拌成泥漿，并將其攜送至地面廢漿沉淀池。廢漿經(jīng)沉淀池沉淀后用水泵抽回儲(chǔ)水箱循環(huán)利用。在長(zhǎng)距離頂管中，由于水泵輸送距離超過(guò)200多米，提升高度超過(guò)12m,易產(chǎn)生壓力不足。針對(duì)這種現(xiàn)象在尾水輸送管頂管中將增設(shè)二臺(tái)排泥接力泵。排泥接力泵設(shè)置在離工具頭50米、280米處，以滿(mǎn)足進(jìn)水壓力和泥水輸送要求。頂管工作井內(nèi)設(shè)置一臺(tái)22KW渣漿泵，此類(lèi)大功率渣漿泵能將泥水提升至15米高度，足以滿(mǎn)足從工作井內(nèi)將泥水輸送至地面沉淀池的要求.2、管內(nèi)動(dòng)力電及照明電管內(nèi)動(dòng)力電采用380V常壓輸電。請(qǐng)有關(guān)部門(mén)與供電部門(mén)協(xié)商提高專(zhuān)供變壓器的輸出電壓，以防止電壓降低引起設(shè)備過(guò)載運(yùn)行。頂管管道內(nèi)配置一條75mm2的動(dòng)力電纜，專(zhuān)供頂管機(jī)頭刀盤(pán)馬達(dá)、機(jī)內(nèi)油泵車(chē)、中繼間油泵車(chē)、壓漿泵、水泵等用電。照明采用36V安全電壓，管道內(nèi)每12米安裝一個(gè)行燈，每300米放設(shè)一個(gè)變壓器提供36V電源升壓，每只變壓器連接25只行燈進(jìn)行照明.工作井位置設(shè)置三盞1000瓦鹵素?zé)艄┩砩享敼芗肮懿牡醴艜r(shí)照明。3、長(zhǎng)距離頂管通訊、監(jiān)控（4＃-—3#）頂管段長(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(guò)電話(huà)聯(lián)系，由于管道內(nèi)空氣潮濕，應(yīng)使用防潮、防爆的礦用電話(huà)機(jī)，以保證通話(huà)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(pán)、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(wèn)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(wèn)題，將信號(hào)通過(guò)放大器放大后再送上地面，保證圖像清晰。4、長(zhǎng)距離頂管通風(fēng)（4?！?＃）頂管段為了改善管道內(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(guò)濾清、除濕、降溫的新鮮空氣通過(guò)①100mm進(jìn)氣管送到頂管機(jī)頭，并在通風(fēng)管道上100M、250M三處開(kāi)設(shè)排風(fēng)孔，管道內(nèi)一氧化碳、二氧化碳、阿瑪尼亞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)儀和防毒面具，派專(zhuān)人巡視檢測(cè)有害氣體，一旦有害氣體超標(biāo)，當(dāng)即戴上防毒面具撤離。5、長(zhǎng)距離頂管施工管理（4＃--3＃）頂管段由于長(zhǎng)距離頂管技術(shù)復(fù)雜、難度較大，不可預(yù)見(jiàn)因素較多，因此加強(qiáng)施工管理是確保頂管成功的重要環(huán)節(jié)。1）。砼管節(jié)的吊裝、對(duì)接、就位時(shí)應(yīng)確保密封圈、傳力襯墊板和管口的完整，嚴(yán)禁使用不合格的管節(jié)。2）。頂進(jìn)施工中應(yīng)隨時(shí)觀(guān)察頂進(jìn)軸線(xiàn)和設(shè)計(jì)軸線(xiàn)的偏差,做到”勤測(cè)勤糾”，并隨著頂進(jìn)距離的增長(zhǎng)做好管內(nèi)測(cè)站的測(cè)量，在工具管出洞后20米更應(yīng)注意軸線(xiàn)的精度。3）.土壓力的設(shè)定和排土量及頂進(jìn)速度的控制,是長(zhǎng)距離頂管成功的關(guān)鍵。土壓力的設(shè)定應(yīng)根據(jù)施工地質(zhì)狀況、地下水位高低、管道埋深等因素初步設(shè)定,并根據(jù)施工實(shí)際情況和地表