頂管施工工序和方法

頂管施工工序和方法一、施工工藝流程（見附圖）二、管材選用1、為滿足相關(guān)文件要求，考慮施工特點(diǎn)及管材性能。管徑為D=800、1200、1400mm的管道采用鋼筋混凝土鋼承插口管(Ⅲ級(jí))，橡膠圈接口。部分頂進(jìn)法施工的污水管段由于覆土過深，須采用特制鋼筋混凝土鋼承插口管：特制頂管除配筋增大外，管節(jié)外形規(guī)格、承口鋼環(huán)的制作與防腐、橡膠圈等的要求同常規(guī)鋼筋混凝土鋼承插口(Ⅲ級(jí))級(jí)管。具體做法為：所有頂進(jìn)法施工D=2000mm、2200mm、2400mm的污水管道為特制管。將D=2000mm鋼筋混凝土鋼承插口管的內(nèi)側(cè)環(huán)筋加密為38根Φ8、外側(cè)環(huán)筋加密為26根Φ8、內(nèi)外縱筋為41根Φ8，壁厚為200mm。將D=2200mm鋼筋混凝土鋼承插口管的內(nèi)側(cè)環(huán)筋加密為40根Φ8、外側(cè)環(huán)筋加密為28根Φ8、內(nèi)外縱筋為44根Φ8，壁厚為220mm。將D=2400mm鋼筋混凝土鋼承插口管的內(nèi)側(cè)環(huán)筋加密為2×32根Φ7、外側(cè)環(huán)筋加密為30根Φ8、內(nèi)外縱筋為48根Φ8，壁厚為240mm。上述特制管的混凝土標(biāo)號(hào)為C50、S8，環(huán)筋混凝土保護(hù)層為20mm。頂管管口應(yīng)配置承壓箍筋，其直徑與縱筋相同，間距為縱向筋的間距的一半。管節(jié)制作誤差應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《頂進(jìn)施工法用鋼筋混凝土排水管（JC／T640-2010）》的規(guī)定。2、管材與接口驗(yàn)收選用優(yōu)良管材并處理好管子接口對(duì)頂管施工是十分重要的。對(duì)于成套管材，要按有關(guān)規(guī)范對(duì)管材作現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收，如發(fā)現(xiàn)不合格品堅(jiān)決予以退回。3、施工期間的復(fù)驗(yàn)施工前再次檢查接口尺寸，橡膠圈和襯墊板的外觀和質(zhì)地，確認(rèn)合格后方可使用。接管前要將橡膠圈和襯墊板用硅膠牢牢粘在管材上，保證接管時(shí)橡膠圈不移位，不翻轉(zhuǎn)，不露出管外。4、注漿孔的布置每根管的端頭都要有注漿孔，每根有3個(gè)孔，沿圓周上120度布置。三、工程測(cè)量1、施工測(cè)量中的精度要求為達(dá)到設(shè)計(jì)精度要求，地面首級(jí)控制點(diǎn)使用前復(fù)核，精度要達(dá)到1/70000，達(dá)到工測(cè)四等三角網(wǎng)的有關(guān)精度要求；高程控制點(diǎn)的精度達(dá)到國(guó)家三等水準(zhǔn)測(cè)量的有關(guān)技術(shù)要求才能使用。2、測(cè)量施工的準(zhǔn)備根據(jù)工程設(shè)計(jì)的精度要求，配備符合控制精度要求的儀具。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘，理解設(shè)計(jì)圖紙、文件，結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)業(yè)主或單位提交的各種平面、高程控制樁、點(diǎn)資料，制訂工程測(cè)量具體技術(shù)方案。(1)地面測(cè)量、測(cè)點(diǎn)布設(shè)1）對(duì)控制點(diǎn)的核對(duì)及交接樁在測(cè)量工作進(jìn)行前，對(duì)勘測(cè)院提供于本工程的所有控制點(diǎn)進(jìn)行核對(duì)，在驗(yàn)線過程中，發(fā)現(xiàn)平面、高程控制點(diǎn)成果超過規(guī)范要求時(shí)，及時(shí)復(fù)核以取得準(zhǔn)確結(jié)果。所有測(cè)量用點(diǎn)均須有完整的交接樁紀(jì)錄，并要標(biāo)明有關(guān)交接人員、交接日期及詳細(xì)資料。在頂管工作井處，要求后視點(diǎn)邊長(zhǎng)不小于200m，且后視點(diǎn)須與接收井處控制點(diǎn)保持通視，以便于核對(duì)。核對(duì)時(shí)，須使方位角及坐標(biāo)閉合差均滿足精度要求，方可進(jìn)行下一步的測(cè)量工作。2）地面導(dǎo)線的測(cè)量地面導(dǎo)線的測(cè)量主要是放樣沿線所有檢查井的位置及測(cè)設(shè)沿線有關(guān)構(gòu)筑物及管線的具體位置，為頂管施工所影響范圍內(nèi)的有關(guān)構(gòu)筑物進(jìn)行標(biāo)定，以便在施工過程中對(duì)其實(shí)施監(jiān)控，避免施工時(shí)造成不良后果。地面導(dǎo)線測(cè)量選用附合導(dǎo)線，兩端附合于頂管工作井及接收井控制點(diǎn)上，用2″級(jí)全站儀觀測(cè)兩測(cè)回，導(dǎo)線邊長(zhǎng)200m左右，達(dá)到工測(cè)一級(jí)導(dǎo)線的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)：工測(cè)一級(jí)導(dǎo)線相關(guān)技術(shù)指標(biāo)等級(jí)導(dǎo)線長(zhǎng)度相對(duì)閉合差平均邊長(zhǎng)測(cè)角中誤差測(cè)回?cái)?shù)方位角閉合差一2.4Km1/20000200m±6"212"N1/23）地面高程的測(cè)量地面高程測(cè)量主要是為沿線的沉降觀測(cè)提供基準(zhǔn)；測(cè)設(shè)有關(guān)檢查井的高程位置，測(cè)量沿線有關(guān)管線的絕對(duì)高程，為檢查井的施工提供依據(jù)及保證。地面高程測(cè)量采用復(fù)核水準(zhǔn)測(cè)量，兩端附合在工作井及接收井的水準(zhǔn)點(diǎn)上。測(cè)點(diǎn)布設(shè)依水準(zhǔn)點(diǎn)的有關(guān)要求埋標(biāo)建造。水準(zhǔn)測(cè)量使用S3水準(zhǔn)儀，結(jié)合區(qū)格式水準(zhǔn)尺進(jìn)行施測(cè)。地面水準(zhǔn)測(cè)量必須達(dá)到工測(cè)四等水準(zhǔn)測(cè)量的有關(guān)技術(shù)要求：工程四等水準(zhǔn)測(cè)量相關(guān)技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)視線長(zhǎng)度前、后視較差前、后視距累計(jì)較差黑紅面讀數(shù)較差黑紅面所測(cè)高差較差100m3mm6mm2.0mm3.0mm(2)地下控制測(cè)量施工時(shí)，根據(jù)首級(jí)測(cè)量的有關(guān)成果，精確測(cè)量出頂管工作井的位置。在工作井施工完成以后，在近井點(diǎn)埋設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)，作為地面與地下控制點(diǎn)的連接點(diǎn)。根據(jù)頂管工作井的有關(guān)數(shù)據(jù)，坐標(biāo)點(diǎn)的導(dǎo)入采用直接導(dǎo)入法，即以井口坐標(biāo)點(diǎn)和首級(jí)控制點(diǎn)為起算數(shù)據(jù)，以支導(dǎo)線的形式，建立地下頂管掘進(jìn)用控制點(diǎn)，進(jìn)行坐標(biāo)點(diǎn)導(dǎo)入，井口連接點(diǎn)測(cè)站后視距離不小于200m，以提高起始邊精度。井下高程點(diǎn)的建立采用懸掛鋼卷尺法，導(dǎo)入標(biāo)高時(shí)，用兩臺(tái)S3水準(zhǔn)儀同時(shí)進(jìn)行，并獨(dú)立導(dǎo)入三次，其互差不超過井筒深度的1/8000。將地面的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)用（精度指標(biāo)不低于3mm）引入工作井的底部，每一個(gè)工作井須設(shè)置三個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，選則不易碰撞及不遮擋測(cè)量視線的地方設(shè)置。3、頂進(jìn)中姿態(tài)測(cè)量、監(jiān)控（1）頂管姿態(tài)控制由于頂管機(jī)前部較重,頂進(jìn)中千斤頂?shù)捻斄ζ钜约巴翆拥牟痪鶆蛐缘?，使頂管機(jī)在實(shí)際的施工中不能按先設(shè)計(jì)的軸線頂進(jìn)，為就需要在施工中不斷調(diào)整頂管機(jī)的姿態(tài)。管道軸線作為衡量頂管質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)，它的偏移不僅對(duì)頂進(jìn)管道的整體質(zhì)量造成影響，還會(huì)在施工過程中由于糾偏作用產(chǎn)生超挖，從而對(duì)周圍土體環(huán)境與地面環(huán)境產(chǎn)生不良影響。為了使管節(jié)按照規(guī)定的方向前進(jìn)，頂管頂進(jìn)前按設(shè)計(jì)的高程和方向精確地安裝導(dǎo)軌、修筑后背及布置頂鐵必須通過測(cè)量來保證以上工作的精度。在頂進(jìn)過程中必須不斷觀測(cè)頂管機(jī)前進(jìn)方的軌跡，檢查頂管機(jī)的姿態(tài)是否符號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)定的要求。為頂管施工中的姿態(tài)變化。實(shí)際工程中，頂管機(jī)在頂進(jìn)過程中為三維狀態(tài)，頂管機(jī)可能會(huì)發(fā)生放向偏差和自轉(zhuǎn)偏差，方向偏差又分為水平方向偏差與軸線方向偏差，因此，頂管機(jī)在頂進(jìn)中的方向與軸線控制主要分三個(gè)方面：1）平面方位角偏差的控制：頂管機(jī)在水平方向與設(shè)計(jì)軸線產(chǎn)生α1角度偏差；2）軸線高程偏差的控制：頂管機(jī)在頂進(jìn)中豎直方向與設(shè)計(jì)軸線產(chǎn)生α2角度偏差；3）自轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)的控制：頂管機(jī)沿其軸線向一側(cè)發(fā)生偏轉(zhuǎn)角度α2。這種偏差不影響軸線位置。但過大時(shí)，可能使頂管機(jī)無法正常操作，如果在管子上有預(yù)留垂直頂升孔，則孔位發(fā)生偏斜而導(dǎo)致無法進(jìn)行下一步施工。頂管開挖面頂進(jìn)的支反力，是通過千斤頂提供的，刀盤切削土體的扭矩主要由頂管機(jī)殼體與洞壁之間形成的磨擦力矩來平衡。在穩(wěn)定性好的地層，頂管機(jī)殼體與洞壁之間只有部分磨擦力矩。當(dāng)磨擦力矩?zé)o法平衡刀盤切削土體產(chǎn)生的扭矩時(shí)將引起管體的滾動(dòng)。一般頂進(jìn)管道是圓形斷面，頂管機(jī)即使發(fā)生滾動(dòng)偏轉(zhuǎn)，也會(huì)對(duì)軸線產(chǎn)生太大的影響。但如果頂管機(jī)機(jī)體滾動(dòng)太大，頂管機(jī)不能保持正確的姿態(tài)，影響頂管的施工質(zhì)量，有時(shí)也會(huì)引起管道軸線的偏斜。此時(shí)，需要通過反轉(zhuǎn)刀盤來減少滾動(dòng)角。因此，我們施工過程中要隨時(shí)隨地的對(duì)頂管機(jī)的姿態(tài)進(jìn)跟蹤，應(yīng)按如下要求進(jìn)行實(shí)施，確保頂管機(jī)按設(shè)計(jì)方向保持原狀。①有嚴(yán)格的放樣復(fù)核制度，并做好原始記錄。頂進(jìn)前必須遵守嚴(yán)格的放樣復(fù)測(cè)制度，堅(jiān)持三級(jí)復(fù)測(cè)：施工組測(cè)量員→項(xiàng)目管理部→監(jiān)理工程師，確保測(cè)量萬(wàn)無一失。②布設(shè)在工作井后方的儀器座必須避免頂進(jìn)時(shí)移位和變形，必須定時(shí)復(fù)測(cè)并及時(shí)調(diào)整。③頂進(jìn)糾偏必須勤測(cè)量、多微調(diào)，糾偏角度應(yīng)保持在10′～20′不得大于0.5°。并設(shè)置偏差警戒線。④初始推進(jìn)階段，方向主要是主頂油缸控制，因此，一方面要減慢主頂推進(jìn)速度，另一方面要不斷調(diào)整油缸編組和機(jī)頭糾偏。⑤本工程頂進(jìn)施工過程中對(duì)每節(jié)管的位置必須測(cè)量，確保頂進(jìn)時(shí)正確，以最終符合設(shè)計(jì)坡度要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為原則。⑥保持土倉(cāng)壓力平衡，使排土量與切削量大致相等。如果力過大，加快排土速度，減小頂進(jìn)量，即減少切削量；如果壓力過小，與上相反，即放慢排土量，增加頂進(jìn)量，即增大切削量。（2）允許偏差控制如下：頂管測(cè)量允許偏差序號(hào)項(xiàng)目允許偏差（mm）檢驗(yàn)頻率檢驗(yàn)方法范圍點(diǎn)數(shù)1中線位移D＜1500≤30每節(jié)管1測(cè)量并查閱測(cè)量記錄D≥1500≤50每節(jié)管1測(cè)量并查閱測(cè)量記錄2管內(nèi)底高程D＜1500+10-20每節(jié)管1用水準(zhǔn)儀測(cè)量D≥1500+20-40每節(jié)管1用水準(zhǔn)儀測(cè)量3相鄰管間錯(cuò)口D＜1500≤10每個(gè)接口1用尺量D≥1500≤20每個(gè)接口1用尺量測(cè)量時(shí)，還可以做一條塑料水管連進(jìn)機(jī)頭，外面用一蓄水筒連接，能隨時(shí)觀測(cè)到機(jī)頭的水平。（3）測(cè)量?jī)x器配備測(cè)量?jī)x器配備表序號(hào)儀器名稱型號(hào)單位數(shù)量備注1激光指向儀臺(tái)22經(jīng)緯儀臺(tái)23水準(zhǔn)儀臺(tái)2四、基座導(dǎo)軌安裝工作井底板施工完畢后，采用整體式基座，在基座下方加墊鐵，保證基座安裝高度，同時(shí)墊鐵與工作井地板的預(yù)埋鐵和基座焊接牢固。頂管工作井基礎(chǔ)及導(dǎo)軌安設(shè)1、導(dǎo)軌間距計(jì)算：式中:A－兩導(dǎo)軌的中距，由計(jì)算確定。A－兩導(dǎo)軌內(nèi)距(mm)；D－管外徑(mm),h－導(dǎo)軌高(mm)，本工程用QU100導(dǎo)軌，取h＝140mm；e－管外底距枕鐵(枕木)面的距離(mm)，取e＝20mm2、導(dǎo)軌及枕鐵的安裝質(zhì)量要求（1）基座下的墊鐵應(yīng)間距均勻，其鋪裝縱坡應(yīng)與管道縱坡一致；（2）兩根導(dǎo)軌應(yīng)直順、平行、等高，導(dǎo)軌安裝牢固，其縱坡與管道設(shè)計(jì)坡度一致；（3）導(dǎo)軌、高程及內(nèi)距允許偏差為±2mm；中心線允許偏差為3mm，頂面高程允許偏差為0～＋3mm?；惭b完畢后，進(jìn)行頂管機(jī)的工作井位就位，用200噸吊車先吊裝機(jī)頭，待機(jī)頭就位后，再吊裝設(shè)備間兩者就位以后，進(jìn)行電路、油路、注漿系統(tǒng)的安裝調(diào)試。五、頂管頂進(jìn)施工1、施工工藝流程：見圖所示。2、頂進(jìn)控制⑴泥水倉(cāng)壓力控制：控制泥水倉(cāng)壓力值：Pmin、Pmax被動(dòng)土壓力PpPp=rhtg2(45+)+2ctg(45+)=195KPa主動(dòng)土壓力PaPa=htg2（45-)-2ctg(45-)=37KPaPo=Krh=52KPa設(shè)定泥水倉(cāng)壓力Po為80KPa泥水倉(cāng)壓力控制值：P=Po-15=65KPaP=Po+15=95KPa。⑵初始頂進(jìn)速度控制：用工作井頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)行速度控制，分為兩個(gè)部分，機(jī)頭入洞階段速度控制在3～5mm/min，影響速度因素：一是道盤切削水泥砂漿砌體厚度，當(dāng)?shù)侗P轉(zhuǎn)速2.2轉(zhuǎn)/min時(shí)，頂進(jìn)速度3～5mm/min，砌體切下厚度1.4～2.3mm，在這樣厚度下鉆成粗粉末狀，便于泥漿帶出；二是機(jī)頭沒入土?xí)r，機(jī)頭克服刀盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩，靠的是機(jī)頭重量產(chǎn)生的與軌道摩擦力，吃刀太深扭矩大，機(jī)頭會(huì)旋轉(zhuǎn)。第一節(jié)管進(jìn)洞階段，刀盤速度控制在10～20mm/min，此階段重點(diǎn)是找正管子中心、高程，偏差控制在±5mm之內(nèi)，所以速度不要太快。本工程7#頂管施工需要進(jìn)行頂管頂進(jìn)速度控制，減少對(duì)周邊房屋的影響，頂進(jìn)速度控制在1～2mm/min.⑶軸線和高程的控制：1）測(cè)量工作是整個(gè)頂管工程質(zhì)量的關(guān)鍵，將直接影響到管線線形的平順，甚至影響到頂管的順利貫通，因此需精心實(shí)施，確保無誤。2）測(cè)量包括高程測(cè)量和水平偏差測(cè)量?jī)刹糠帧?）高程測(cè)量較簡(jiǎn)單，在地面上把永久性水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)至井邊，通過垂直吊鋼尺引測(cè)至井下，設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，再在管道內(nèi)架設(shè)水準(zhǔn)儀測(cè)量機(jī)頭內(nèi)標(biāo)靶，即可知道機(jī)頭高程偏差。4）軸線測(cè)量，在井內(nèi)設(shè)固定的測(cè)站，經(jīng)緯儀調(diào)好垂直角度，從鏡子看光靶上刻度。5）根據(jù)接收井預(yù)留孔間隙，考慮到沉井土建施工存在誤差，機(jī)頭操作也存在誤差，我們把管道內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量誤差控制在25mm。導(dǎo)線測(cè)量測(cè)回?cái)?shù)定為一測(cè)回，必要時(shí)增加測(cè)回?cái)?shù)。6）頂進(jìn)中要做到實(shí)時(shí)測(cè)量、勤糾偏、微糾偏，在進(jìn)洞和出洞階段適當(dāng)增大測(cè)量密度，出現(xiàn)偏差應(yīng)馬上糾偏，減少與軸線的偏差次數(shù)。3、中繼間的選擇和安裝（1）中繼間：在通常情況下，基坑主頂?shù)耐屏词惯_(dá)到最大設(shè)計(jì)值，估計(jì)也無法把管子推到接收井室，就必須考慮安放中繼間。安放中繼間的一般做法是：為了防止遇到土質(zhì)突然變化和其它的不測(cè)，頂管機(jī)后的第一個(gè)中繼間應(yīng)提起一些安放，須留有較大的余地。即當(dāng)基坑主頂?shù)膶?shí)際推力達(dá)到最大設(shè)計(jì)值的50%時(shí)，需安放第一個(gè)中繼間。當(dāng)基坑主頂?shù)膶?shí)際推力達(dá)到最大設(shè)計(jì)值的60%時(shí)，需啟用第一個(gè)中繼間。第二臺(tái)以后的中繼間安放時(shí)機(jī)是：每當(dāng)基坑主頂?shù)膶?shí)際推力達(dá)到最大設(shè)計(jì)值的70%時(shí)，需安放一個(gè)中繼間。每當(dāng)基坑主頂?shù)膶?shí)際推力達(dá)到最大設(shè)計(jì)值的80%時(shí)，需啟用該中繼間。根據(jù)上述理論計(jì)算該工程安放中繼間的計(jì)算方法如下：按四口主頂油缸單臺(tái)250T主頂油缸總推力為1000T（根據(jù)管壁所能承受力的假設(shè)值，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整）計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)達(dá)到主頂推力的50%，即500T時(shí)必須安裝中繼間，當(dāng)推力達(dá)到總推力的60%，即600T時(shí)必須啟用中繼間。那么，第一個(gè)中繼間安放的長(zhǎng)度L1(m)可由下式計(jì)算出：L1=（0.5×F-F0）/(μ×π×D)式中F-主頂油缸的最大設(shè)計(jì)推力，為10000KN;F0-頂管機(jī)的初始推力KN;μ-每平方米混凝土管表面與土的綜合摩擦阻力，取8KPa；D-混凝土管的外徑，取D2000混凝土管，為2.66米。其中，F(xiàn)0可由下式計(jì)算出：F0=P×π/4×Dj2式中P-頂管機(jī)的控制土壓力，取250KPa；Dj-頂管機(jī)刀盤的外徑，為2.69m。則初始推力F0=250KPa×π/4×（2.69m）2=1420KN第一個(gè)中繼間安放的距離L1則應(yīng)為L(zhǎng)1=（0.5×F-F0）/(μ×π×D)=(0.5×10000KN-1420KN)/(8KPa×π×2.66m)≈54m第二個(gè)、第三個(gè)中繼間安放的距離L2、L3則應(yīng)每當(dāng)達(dá)到主頂?shù)耐屏Φ?0%，即700KN時(shí)必須安放。那么，第二個(gè)、第三個(gè)中繼間的安放長(zhǎng)度L2、L3可由下式計(jì)算出：L2=L3=（0.7×F）/(μ×π×D)=（0.7×10000KN）/(8KPa×π×2.66m)≈105m工作井主頂油缸的一次最大推進(jìn)長(zhǎng)度Lz為：Lz=F/(μ×π×D)=10000KN/(8KPa×π×2.66m)≈150m那么，222米的頂管所需設(shè)的中繼間數(shù)量應(yīng)為：N=（222m-54m-150m）/111m+1個(gè)=2個(gè)六、頂管頂進(jìn)、出洞口加固1、進(jìn)洞后封閉做法（1）進(jìn)出洞前要做好以下工作；含承壓水層中頂管進(jìn)出洞是重大的風(fēng)險(xiǎn)源。為了保證施工安全，方便頂管作業(yè)，對(duì)頂管井端頭地層從地面進(jìn)行高壓旋噴樁加固處理，旋噴樁樁徑800mm，樁間距600mm，咬合200mm，管道每側(cè)寬出1110mm，縱向四排布置，長(zhǎng)度7450mm。為保證頂管機(jī)出洞時(shí)觸變泥漿不從頂管機(jī)外殼周圍涌出，需要在出洞口安裝封閉裝置后封閉利用δ10mm鋼板，加工兩個(gè)圓環(huán)，兩鋼環(huán)內(nèi)徑比管材外徑稍大即300mm；外鋼環(huán)比內(nèi)鋼環(huán)的外直徑大200mm,把橡膠圈安裝在兩鋼套環(huán)之間，采用夾板螺栓固定。頂管機(jī)頂入土前，將加工好后封閉安裝在洞口預(yù)埋鋼筋上，用螺栓固定。由于橡膠圈內(nèi)徑小于管材直徑，當(dāng)頂管機(jī)頭進(jìn)入洞口，橡膠圈形成一個(gè)反向折彎，利用注漿時(shí)的反推力，使橡膠圈附著在管身，當(dāng)注漿壓力越大，橡膠圈附著力越強(qiáng)，從而達(dá)到后封閉的效果。（2）后背注漿頂管后背墻、后背墻的左右側(cè)墻及頂管洞口。為保證頂管順利施工，后背墻部位的土體和后背墻左右側(cè)墻的土體必須要達(dá)到足夠的密實(shí)度及穩(wěn)定性；頂管開洞門時(shí)，防止土體松散及坍蹋，必須進(jìn)行加固注漿處理，達(dá)到土體穩(wěn)固。2、頂進(jìn)泥漿控制施工中，減阻泥漿是實(shí)現(xiàn)減小頂進(jìn)阻力的重要措施。頂進(jìn)時(shí)，通過頂管機(jī)及混凝土管節(jié)上預(yù)留的注漿孔，向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道外圍形成一個(gè)泥漿套，減小管節(jié)外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進(jìn)時(shí)的頂力。泥漿套形成的好壞，直接關(guān)系到減阻的效果。為了保證壓漿的效果，在頂管機(jī)尾部環(huán)向均勻地布置了4只壓漿孔呈“井“字形分布，頂進(jìn)時(shí)及時(shí)進(jìn)行壓漿。混凝土管節(jié)上的壓漿孔有4只，均分在同一橫斷面上。壓漿總管用2″鍍鋅管，頂管機(jī)及隨后的3節(jié)混凝土管節(jié)，壓漿總管上每節(jié)管裝1只三通，再用壓漿軟管接至壓漿孔處。壓漿軟管應(yīng)選用16MPa的內(nèi)帶鋼絲的軟管。頂進(jìn)時(shí)，頂管機(jī)尾部的壓漿要及時(shí)，確保形成完整、有效的泥漿套。混凝土管節(jié)上的壓漿孔供補(bǔ)壓漿用，補(bǔ)壓漿的次數(shù)及壓漿量需根據(jù)施工時(shí)的具體情況而確定。由于頂進(jìn)距離長(zhǎng)，一次壓漿無法到位，需要接力輸送，因此在管道內(nèi)共設(shè)置6只壓漿管，平均每隔100m左右設(shè)1站。壓漿站的作用有兩個(gè)，一是運(yùn)輸作用；二是承擔(dān)至前面壓漿管道部分的補(bǔ)壓漿。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。頂進(jìn)施工前要做泥漿配合比試驗(yàn)，找出適合于施工的最佳泥漿配合比。拌制減阻泥漿要嚴(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，使之均勻地化開，膨潤(rùn)土加入后要充分?jǐn)嚢?，使其充分水化。泥漿拌好后，應(yīng)放置一定的時(shí)間才能使用。通過儲(chǔ)漿池處的壓漿泵將泥漿壓至管道內(nèi)的總管，然后經(jīng)壓漿孔壓至管壁外。施工中，在壓漿泵、頂管機(jī)尾部等處均裝有壓力表，便于觀察，從而控制和調(diào)整壓漿的壓力。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性，由于泥漿的流失及地下水等的作用，泥漿的實(shí)際用量要比理論用量大得多，一般可達(dá)到理論值的4～5倍，但施工中還需根據(jù)土質(zhì)情況、頂進(jìn)狀況及地面沉降的要求等做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。3、頂管出洞施工接收井準(zhǔn)備：接收井施工完成后，必須對(duì)洞門的方位進(jìn)行測(cè)量確認(rèn)，根據(jù)實(shí)際標(biāo)高安裝頂管機(jī)接受基座，并配備拆除鋼封門的材料和機(jī)械設(shè)備。頂管機(jī)位置姿態(tài)的復(fù)核測(cè)量：頂管貫通前的測(cè)量是復(fù)核頂管所處方位、確認(rèn)頂管狀態(tài)、評(píng)估頂管進(jìn)洞時(shí)的姿態(tài)和擬訂頂管進(jìn)洞施工軸線及施工方案等的重要依據(jù)，必須使頂管機(jī)在此階段的施工中始終按預(yù)定的方案實(shí)施，以良好的姿態(tài)進(jìn)洞，正確無誤地座落在接受井的基座上。封門的拆除：當(dāng)頂管機(jī)接近洞門時(shí)，必須控制好頂進(jìn)的土壓力，在頂管機(jī)刀盤距封門50～100cm時(shí)停止頂進(jìn)，并盡可能地降低泥水倉(cāng)壓力，確保安全拆除洞門錨噴面。頂管機(jī)進(jìn)洞：當(dāng)洞門拆除后頂管應(yīng)迅速、連續(xù)頂進(jìn)管節(jié)，盡可能縮短頂管機(jī)進(jìn)洞時(shí)間，糾偏管節(jié)出洞后，用水泥漿液填充管節(jié)與洞圈的間隙，減少水土流失。在頂管機(jī)進(jìn)洞前20m進(jìn)行兩次定向測(cè)量，以確保頂管機(jī)順利進(jìn)入接受井。.4、頂管的收尾工作頂管收尾需要對(duì)全線的管道長(zhǎng)度進(jìn)行校核，確認(rèn)最后一節(jié)管子的合理長(zhǎng)度。將渣漿泵的管道清洗、拆除及轉(zhuǎn)移：渣漿泵在頂完最后一節(jié)管以后，必須把管道內(nèi)的積土沖洗干凈，并排除積水，再把進(jìn)排泥管一節(jié)一節(jié)拆除，運(yùn)到工作井吊到地面上。最后清理管子接頭及密封件，將其堆放在指定的地點(diǎn)。注漿管的拆除及注漿孔處理：注漿管在注完漿后依次拆除，注漿孔用絲堵封堵。供電設(shè)備的拆除、轉(zhuǎn)移：供電設(shè)備在上述工序完成后切斷電源，然后拆除電纜，轉(zhuǎn)移到工作井。其它設(shè)備的拆除和轉(zhuǎn)移：供電設(shè)備拆除以后利用36V行燈作為照明，拆除兩邊的支架以及管道內(nèi)其它臨時(shí)設(shè)備，最后拆除供水管，利用供水管把管內(nèi)沖洗干凈。七、頂管施工中注漿應(yīng)用1、注漿施工的目的本工程主要以改善頂管中管壁周圍被擾動(dòng)土層松散的性狀為目的，使管道頂部增加抗壓強(qiáng)度和粘結(jié)性，實(shí)現(xiàn)加固目的，防止路面沉陷，保證頂管施工的安全。本工程重點(diǎn)注漿部位為：頂管后背墻、后背墻的左右側(cè)墻及頂管洞口。2、注漿施工的方法選擇根據(jù)此處所處位置及地面施工條件，本工程采用深孔放射型超前預(yù)注雙液漿法，對(duì)管道四周的土體進(jìn)行注漿加固處理，形成具有一定強(qiáng)度復(fù)合地基，以達(dá)到穩(wěn)固土體的目的。3、注漿加固（1）注漿材料其特性針對(duì)地下水而言，不易溶解；對(duì)不同的地層，凝結(jié)時(shí)間可調(diào)節(jié)。對(duì)外圍土壤的固化使其具有一定強(qiáng)度，同時(shí)達(dá)到止水的目的。其中A、B無收縮雙液對(duì)砂層效果較好，可以生成具有強(qiáng)度的硬殼，同時(shí)可以防水，適用于土體注漿施工。A、C收縮雙液對(duì)于流砂和土質(zhì)固化效果較好。注漿時(shí)，將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整配合比，并適當(dāng)加入特種材料以增加可灌性和堵水性能，提高止水效果。（2）注漿材料配比注漿材料的配合比應(yīng)根據(jù)地層情況和膠凝時(shí)間要求，并經(jīng)過試驗(yàn)而定，一般情況下漿液配比（不含特殊注漿材料）如下：A液：硫酸/水=1:5B液：水/水玻璃=1:1C液：水/硅酸鹽水泥=1:2A液：B液=1:1A液：C液=1:1注：溶液由A液、B液組成，懸濁液由A液、C液組成。（3）注漿范圍的設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，并參考類似工程的技術(shù)參數(shù)，本工程加固注漿部位分為頂管后背墻、后背墻的左右側(cè)墻及頂管洞口。為保證頂管順利施工，后背墻部位的土體和后背墻左右側(cè)墻的土體必須要達(dá)到足夠的密實(shí)度及穩(wěn)定性；頂管開洞門時(shí)，防止土體松散及坍蹋，必須進(jìn)行加固注漿處理，達(dá)到土體穩(wěn)固后方可進(jìn)行頂管施工。如圖所示。1）注入順序：采用從外到內(nèi)隔孔跳注順序進(jìn)行施工。2）注漿孔的布置及注入順序原則：根據(jù)注漿擴(kuò)散半徑計(jì)算，孔距采用1.5m,(采用梅花型布孔)。后背墻土體加固注漿：加固范圍長(zhǎng)×寬=8.0m×3m，深11m；（4）注漿孔徑和漿液凝結(jié)時(shí)間和注漿壓力：1）注漿孔直徑Ф100mm；2）漿液凝結(jié)時(shí)間20s～30min；3）注漿壓力0.3～0.5Mpa；（5）注漿數(shù)量的計(jì)劃原則注漿數(shù)量應(yīng)根據(jù)豎井加固區(qū)所需填充地層土質(zhì)情況及孔隙率來確定。不同的土質(zhì)地層它的孔隙率不一樣，從而所需用注漿的數(shù)量也不一樣。Q=A×λQ：壓注量；A：改良范圍的體積；λ：入注率。注入率取值：雜填土30%～35%；粉質(zhì)粘土、砂土20%～25%；粉細(xì)砂、砂層40%～50%；中砂、中粗砂50%～60%。本工程注漿范圍內(nèi)土質(zhì)為砂、卵石層。根據(jù)孔隙率理論值砂、卵石層為40%～60%，同時(shí)根據(jù)以往類似工程經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算；本次取注入率50%。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，注漿流失量較大，估算損失率為35%。（6）注漿施工選擇注漿材料，以重點(diǎn)考慮所用材料有利于漿液在砂層的擴(kuò)散止水性能，及加固體的固結(jié)強(qiáng)度。膠凝時(shí)間的控制，分割分區(qū)時(shí)采用快凝，早強(qiáng)原則控制，先序孔快，后序孔慢，有利于漿液在有效區(qū)域內(nèi)的擴(kuò)散。注漿量，壓力控制原則，先控量，后控壓，即先序孔以定量為先決，后序孔以壓力控制為先決。隔孔跳孔施工，互為檢查孔原則，即后序孔施工時(shí)。通過鉆孔情況，判定先序孔注漿效果，為合理調(diào)整漿液配比及選擇漿液類型提供科學(xué)依據(jù)。根據(jù)本工程的特殊性，采取動(dòng)態(tài)跟蹤注漿控制的穩(wěn)定所發(fā)生工程量和其開挖后回填注漿止水工程量將以實(shí)際注入量計(jì)算。（7）注漿效果檢測(cè)①注漿施工結(jié)束后，通過注漿體內(nèi)鉆孔，用壓水、注水或抽水等辦法測(cè)定地基的流量及滲透系數(shù)，不合格者需進(jìn)行補(bǔ)充注漿。檢查孔的數(shù)目約為總注漿孔的5～10%，布孔的重點(diǎn)是地質(zhì)條件不好的地段以及注漿質(zhì)量較差或有疑問的部位。在防滲注漿工程中，這類檢測(cè)是一種重要的和基本的手段。對(duì)加固注漿而言上述水力物理性雖不能直接反映加固效果，但至今仍舊被廣泛的當(dāng)作一種參考指標(biāo)，因?yàn)槲看笮∨c地基的密度和強(qiáng)度之間存在著一定的關(guān)系。通過鉆孔，從注漿體內(nèi)取出原狀樣品，送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行必要的試驗(yàn)研究。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，通過這類檢測(cè)可得出下述幾項(xiàng)重要的物理力學(xué)性能指標(biāo)，據(jù)此能對(duì)注漿效果作出比較確切的評(píng)價(jià)：樣品的密度；結(jié)石的性質(zhì)；漿液填充率及剩余孔隙率；無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度；滲透性及長(zhǎng)期滲流穩(wěn)定性。采用挖探或其他方法檢驗(yàn)止水效果和滲水的情況。（8）質(zhì)量控制1）本工程質(zhì)量嚴(yán)格按照本工程制定、并經(jīng)甲方和監(jiān)理工程師認(rèn)可的施工方案執(zhí)行，嚴(yán)格按國(guó)家的有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)控制施工。2）根據(jù)施工程序，嚴(yán)把配料、注漿壓力、注漿量關(guān)，每一道工序均安排專人負(fù)責(zé)，并記錄好每一道工序的原始數(shù)據(jù)。3）工程質(zhì)量措施：eq\o\ac(○,1)配料：采用準(zhǔn)確的計(jì)量工具，嚴(yán)格執(zhí)照設(shè)計(jì)配方配料施工。eq\o\ac(○,2)注漿：注漿一定要按程序施工，每段進(jìn)漿要準(zhǔn)確，注漿壓力一定要嚴(yán)格控制在0.3～0.5MPa,專人操作。當(dāng)壓力突然升或從孔壁溢漿，應(yīng)立即停止注漿。eq\o\ac(○,3)注漿完成后，應(yīng)采用措施保證注漿不溢漿跑漿。eq\o\ac(○,4)每道工序均在安排專人，負(fù)責(zé)每道工序的操作記錄。八、洞口止水處理為避免頂管過程中的漏水、漏漿造成地面沉降，需在頂管機(jī)出洞口處安裝洞口止水圈。洞口止水圈由混凝土前止水墻、預(yù)埋螺栓、鋼壓環(huán)及橡膠圈組成。小導(dǎo)管預(yù)注漿加固洞口土體后，剔鑿出頂管機(jī)出洞口，將預(yù)制好的12mm厚鋼套環(huán)單法蘭鋼套環(huán)推入洞口，與切斷的格柵鋼筋焊牢，預(yù)埋法蘭上焊M20螺栓，頂管機(jī)出洞前先把止水平膠圈套在頂管機(jī)上，待頂管機(jī)大刀盤出洞后把止水膠圈安裝到預(yù)埋螺栓上，再裝上壓板壓牢。洞口止水裝置的安裝，應(yīng)保證除止水圈外最小直徑大于進(jìn)洞物最大直徑的8cm，防止受到進(jìn)洞物的剪切而失去止水效果，位置確定后可用水泥砂漿封堵與井壁形成的間隙，防止從間隙處漏水、漏漿，頂管洞口封閉見下圖。九、泥漿置換頂管完成后及時(shí)對(duì)管道外壁進(jìn)行充填加固，把原注入的膨潤(rùn)土漿置換掉。使用的泥漿置換材料為水泥加粉煤灰漿，其配比為水：水泥：粉煤灰=5：1：3。通過管道內(nèi)部的壓漿孔壓注，注漿次數(shù)不少于三次，兩次間隔時(shí)間不大于24小時(shí)。每二節(jié)混凝土管編為一組，分為注漿孔與排漿孔。將注漿泵清洗干凈，吸漿龍頭放入灰漿池內(nèi)，開啟注漿泵，打開第一組注漿孔，當(dāng)?shù)谝唤M排漿孔冒出灰漿后，關(guān)閉閥門，再打開第二組，以此類推，直到全線完成。再關(guān)閉所有閥門，保壓三十分鐘，保壓時(shí)注漿壓力為0.2MPa。管道內(nèi)部的注漿孔，采用石棉水泥填充。泥漿置換完成后，拆除主通道漿管和管內(nèi)弧形漿管就地清洗，以免漿液凝固堵塞。十、泥漿、渣土處理出土采用泥水輸送泵送至地面200m3沉淀池，通過沉淀充分池沉淀，完成泥水分離，渣土外運(yùn)，運(yùn)輸車輛必須要用準(zhǔn)運(yùn)證，分離出來的水重復(fù)利用。1）施工棄土運(yùn)到指定排放場(chǎng)，避免亂取亂棄，破壞自然環(huán)境