頂管工程專項施工方案

黃河路污水管道工程黃河路污水管道工程頂管工程專項施工方案編制人：審核人：工程概況1、本工程為南京河西新城南部地區(qū)黃河路道路工程污水管道工程，項目建設(shè)單位為南京河西新城區(qū)國有資產(chǎn)經(jīng)營控股有限責(zé)任公司，工程施工單位為南京華宇建設(shè)股份有限公司。黃河路位于南京市河西新城區(qū)南部地區(qū)，道路北起濱江大道，南至荷花路，為城市主干道，標(biāo)準(zhǔn)段寬55m，道路總長約2953.783m。設(shè)計樁號K0+000~K2+953.783，實施樁號K0+75~K2+948.743，不包含燕山路（K0+562.111~K0+642.757）、江東南路（K1+030.131~K1+219.574）及荷花路（K2+948.743~K2+953.783）交叉口。黃河路污水管道直徑DN1500、DN1200、DN800，采用頂管施工工藝，頂管工作井與接收井采用沉井施工，設(shè)砼工作井6座，砼接收井10座，混凝土壁厚50cm。中間檢查井（W19、W21、W23、W25等）外圍采用單排高壓旋噴樁支護逆作法。頂管襯砌結(jié)構(gòu)均采用"F"型預(yù)制鋼混凝土管節(jié)，相鄰兩管節(jié)間采用特制接頭承插連接，襯砌接縫防水采用天然橡膠制成的鍥型橡膠圈。根據(jù)河西地區(qū)地質(zhì)情況，在確保安全、質(zhì)量因素的情況下，我公司計劃采用泥水平衡式掘進機，泥水平衡頂管是一中以機械切削土體，以泥水壓力來穩(wěn)定挖掘面及平衡地下水壓，并以泥水作為輸送挖掘棄土介質(zhì)的一種頂管形式。2、工期和質(zhì)量要求：本工程計劃從2012年10月10開工,2012年年底竣工，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：符合設(shè)計要求。3、地質(zhì)條件本工程范圍內(nèi)的土層從上往下依次為：雜填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉砂層、灰色粉砂層。頂進斷面全線處在粉砂層內(nèi)，見下表。層號土層名稱層底標(biāo)高含水量W密度kN/m3孔隙比e凝聚力c(kpa)內(nèi)摩擦角φ1雜填土層4.536.1181.045218.92灰色淤泥質(zhì)粘土-3.5239.219.30.761614.83粉砂層-6.2230.618.80.836.034.14粉砂層-14.5228.119.50.6634.028.5一、沉井專項施工方案1.沉井施工程序：基坑測量放樣基坑開挖刃腳墊層施工立井筒內(nèi)模和支架鋼筋挷扎立外模和支架澆搗混凝土養(yǎng)護及拆模封砌預(yù)留孔井點安裝及降水鑿除墊層、挖土下沉沉降觀察鋪設(shè)碎石及混凝土墊層綁扎底板鋼筋、澆搗底板混凝土混凝土養(yǎng)護素土回填。2.基坑測量放樣根據(jù)沉井設(shè)計圖紙和工程地質(zhì)報告所揭示的地質(zhì)情況，沉井基坑開挖深度取2米，沉井刃腳外側(cè)面至基坑邊的工作距離取2米，基坑邊坡采用11放坡。整平場地后，根據(jù)沉井的中心座標(biāo)定出沉井中心樁、縱橫軸線控制樁及基坑開挖邊線。施工放樣結(jié)束后，須經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核準(zhǔn)確無誤后方可開工。3.基坑開挖經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可的基坑開挖邊線確定后，即可進行挖土工序的施工。挖土采用反鏟挖掘機，并與人工配合操作。基坑底面的浮泥應(yīng)清除干凈并保持平整和干燥，在底部四周設(shè)置排水溝與集水井相通，集水井匯集的雨水及地下水及時用水泵抽除，防止積水而影響刃腳墊層的施工。開挖的土方隨即用車輛外運。4.刃腳墊層施工刃腳墊層采用砂墊層和C15混凝土墊層共同受力。(1)、砂墊層厚度的確定砂墊層厚度H可采用如下計算公式計算：N/B+?砂H≤[?]根據(jù)計算結(jié)果，無論是工作井還是接收井，砂墊層厚度H均為1m。砂墊層采用加水分層夯實的辦法施工，夯實工具為平板式振搗器，分層厚度≤30㎝。(2)、混凝土墊層厚度混凝土墊層厚度可按下式計算：h=(G0/R－b)/2根據(jù)計算結(jié)果，混凝土墊層厚度h為10～15㎝(工作井為15㎝，接收井為10㎝)?；炷翂|層表面應(yīng)用水平儀進行校平，使之表面保持在同一水平面上。5.立井筒內(nèi)模和鋼筋綁扎井筒模板采用組合鋼模與局部木?；ハ啻钆?，以保證內(nèi)模的密封性。(1)、鋼筋綁扎鋼筋的表面應(yīng)潔凈，使用前將表面油漬、鱗銹等清理干凈；鋼筋應(yīng)平直，無局部彎折，成盤的鋼筋均應(yīng)調(diào)直；預(yù)制構(gòu)件中的主筋均應(yīng)采用對焊、焊接并按照有關(guān)規(guī)定抽樣送檢；鋼筋接頭應(yīng)互相錯開，并嚴(yán)格按照國家《標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204—92）中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；現(xiàn)場鋼筋綁扎時，其交叉點應(yīng)用21#鐵絲綁扎結(jié)實，必要時用電焊焊牢。鋼筋規(guī)格、尺寸應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求和規(guī)定，綁扎鋼筋時應(yīng)采用撐件將兩層鋼筋位置固定，保證鋼筋設(shè)計間距。為了保證保護層的厚度，應(yīng)在鋼筋與模板之間設(shè)置同強度標(biāo)號的水泥砂漿墊塊，墊塊應(yīng)與鋼筋扎緊并互相錯開。鋼筋綁扎完成后，應(yīng)上報監(jiān)理工程師進行隱蔽驗收。隱蔽驗收合格后方可進行立外模。(2)、立外模和支架鋼筋綁扎驗收后，應(yīng)進行架立外模和支架。井壁內(nèi)外模使用穿心螺絲固定，穿心螺絲采用?16的圓鋼，中間設(shè)置止水片，兩端設(shè)置鐵片控制井壁的厚度尺寸，圓鋼兩端頭上鉸成螺紋，用定制鋼螺帽固定，拆模時拆去鋼螺帽，割去外露部分，再用同標(biāo)號防水砂漿二度抺平，確保不滲水。外模支架必須穩(wěn)、牢、強，保證在澆搗混凝土?xí)r，模板不變形，不跑模。6.澆搗混凝土模板和支架工序完成后，必須經(jīng)監(jiān)理工程師進行驗收。驗收合格后，方可進行混凝土的澆搗。為縮短施工周期和保證工程質(zhì)量，采用泵送C30商品混凝土。泵送混凝土可將輸送管的軟管直接放入澆搗段，距離澆搗面1米左右，保證不離析?；炷翝矒v前應(yīng)嚴(yán)格檢查各種預(yù)留孔、預(yù)留管和預(yù)埋件的位置和幾何尺寸，嚴(yán)禁漏放和錯放?；炷琳駬v采用插入式振搗器振搗，振搗棒插入時應(yīng)離開鋼筋，但應(yīng)防止混凝土振搗不均勻和振搗過密而產(chǎn)生混凝土離析現(xiàn)象的發(fā)生。混凝土在振搗時應(yīng)隨時注意檢查模板受力和螺桿鋼筋受力的情況，防止模板因混凝土振搗的原因而后跑模。采用分段澆搗混凝土?xí)r，嚴(yán)格按規(guī)范要求做好施工縫。施工縫做成凸縫，并在后澆時將連接處的混凝土鑿毛，并用清水洗干凈，澆搗時先用12%的UEA砂漿座漿，然后輕倒第一層混凝土并振搗密實，以免形成蜂窩，影響沉井的質(zhì)量。在混凝土澆搗過程中，還應(yīng)做好混凝土的試塊工作，保證質(zhì)保資料的完善。7.拆模及養(yǎng)護混凝土澆搗完成后應(yīng)在初凝后及時養(yǎng)護，養(yǎng)護方法可采用自然養(yǎng)護和塑料膜覆蓋法。在養(yǎng)護過程中，對混凝土表面需澆水濕潤，嚴(yán)禁用水泵噴射在，而破壞混凝土。養(yǎng)護時應(yīng)確?；炷帘砻娌话l(fā)白，至少養(yǎng)護七天以上。養(yǎng)護期內(nèi)，不得在混凝土表面加壓、沖擊及污染。在拆模時，應(yīng)注意時間和順序。拆模時間控制在混凝土澆搗的后的3～4天進行，過早或過晚的拆模對混凝土的養(yǎng)護都是不利的；拆模順序一般是先上后下，小心謹(jǐn)慎，以免對混凝土表面造成破壞。對于分段澆搗混凝土部位，應(yīng)保留最后一排模板有利于向上接模。8.封砌預(yù)留孔嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙的要求，設(shè)置和封砌各種預(yù)留孔，并保證在沉井下沉過程中，預(yù)留孔內(nèi)不滲水。9.不排水法下沉與封底沉井下沉：混凝土或砌體砂漿達(dá)到設(shè)計強度的100%，其上各節(jié)達(dá)到設(shè)計強度的70%以后，才允許下沉，下沉安全系數(shù)應(yīng)大于1.15。沉井下沉根據(jù)現(xiàn)場施工情況，適時采用不排水挖土下沉方法。不排水下沉方法：根據(jù)設(shè)計要求，采取不排水下沉。采用抓斗挖掘井底中央部分的土，使沉井形成鍋底，在砂類土中，一般當(dāng)鍋底比刃腳低1~1.5米時，沉井即可靠自重下沉，而將刃腳下的土擠向中央鍋底，然后再由抓斗繼續(xù)抓土，沉井便可繼續(xù)下沉。若刃腳下的土不易向中央塌落，則配以射水管松土。沉井封底及底板澆筑：沉井下沉至設(shè)計標(biāo)高后觀察其穩(wěn)定性，在8小時內(nèi)沉井自沉累計量不大于10mm和每小時觀察自沉量，在沉井下沉已經(jīng)穩(wěn)定時，才進行封底。根據(jù)設(shè)計要求，采取水下混凝土封底：水下混凝土封底即不排水封底，將井底浮泥清除干凈，鋪碎石墊層30cm，封底混凝土用導(dǎo)管法灌注，灌注水下封底混凝土?xí)r，需要的導(dǎo)管間隔及根數(shù)根據(jù)導(dǎo)管作用半徑和封底面積確定，導(dǎo)管作用半徑隨導(dǎo)管下口超壓力大小而異，其關(guān)系如下：超壓力（kpa）75100150250導(dǎo)管作用半徑（m）＜2.53.03.54.0數(shù)根導(dǎo)管灌注時的順序：按照先低處后高處，先周圍后中部為原則，使混凝土保持大致相同的標(biāo)高。待水下混凝土達(dá)到所需要的強度后，方可從井中抽水，安排水封底法施工上部底板。10.主要施工技術(shù)措施與質(zhì)量控制10.1、沉井施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（1）刃腳平均標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高的偏差不得超過50mm。（2）沉井水平位移不得超過下沒總深度的1%。（3）矩形沉井刃腳底面四角中的任何兩角的高差，不得超過該兩角間水平距離的1%，且最大不得超過300mm。（4）下沉總深度是沉井下沉前刃腳底面標(biāo)高與下沉結(jié)束后刃腳底面標(biāo)高之差。10.2、質(zhì)量控制的一些相關(guān)措施（1）沉井制作的相關(guān)要求①鋼筋綁扎立模，澆注砼均要求嚴(yán)格按設(shè)計文件、規(guī)范等進行施工。②要求對角線距離相等，沉井尺寸準(zhǔn)確。③要求鋼模板拼裝整齊、平直、漏縫嵌密實，防止漏漿。④要求模板內(nèi)清洗干凈，才允許澆灌砼。⑤分層澆灌砼用振搗器振搗密實。（2）測量控制與觀測沉井平面位置與標(biāo)高的控制是在沉井四周的地面上設(shè)置縱橫十字控制線、水準(zhǔn)基點進行控制。沉井的垂直度的控制，是在井筒內(nèi)按4或8等分標(biāo)出垂直線，以吊線錘對準(zhǔn)下部標(biāo)板進行控制。在挖土?xí)r隨時觀測垂直度，當(dāng)線錘距離墨線大于50mm，或四面標(biāo)高不一致時，應(yīng)及時糾正。沉井下沉的控制，通常在井壁上的兩側(cè)用白油漆或紅油漆畫出標(biāo)尺，可采用水平尺或水準(zhǔn)儀來觀測沉降。在沉井下沉中，應(yīng)加強平面位置、垂直度和標(biāo)高（沉降值）的觀測，每班最少觀測兩次，并作好記錄，如有傾斜、位移和扭轉(zhuǎn)，應(yīng)及時通知值班負(fù)責(zé)人，指揮操作負(fù)責(zé)人，及時糾偏，使偏差控制在允許范圍之內(nèi)。以上施工測量糾偏參照點應(yīng)設(shè)置在不受沉井下沉影響的點位上，并派人經(jīng)常進行復(fù)測量。二、檢查井施工方案根據(jù)設(shè)計圖紙，本污水管道工程檢查井采用D800高壓旋噴樁防滲帷幕加固地基后采用沉井的方式施工，沉井為鋼筋砼井。地基加固采用雙重管高壓旋噴樁施工。1、高壓旋噴樁施工工藝流設(shè)備安裝調(diào)設(shè)備安裝調(diào)試引孔鉆機就位平整場地測放樁位啟動引孔鉆機水泥漿攪拌、制備啟動高壓泵啟動空氣壓縮機輸送高壓氣流主機鉆進引孔鉆孔引孔至設(shè)計標(biāo)高二重管旋噴注漿自樁底勻速旋轉(zhuǎn)提速高壓噴漿至樁頂停噴、停氣單樁施工完畢圖旋噴注漿施工工藝流程2、雙重管高壓旋噴樁施工流程：旋噴樁施工過程中一般先鉆孔至設(shè)計深度，再下注漿管，用高壓泵（一般為25～35MPa）將水泥漿液通過特殊注漿管端頭的噴嘴（ф1.8），以高速噴入土層，噴嘴在噴漿液時，一面緩慢旋轉(zhuǎn)（10rpm）、一面徐徐提升（10～15cm/min），高壓噴出的漿液不斷切削土層，并使強制切削下來的土體與漿液充分混合，最后在噴射力的有效射程范圍內(nèi)形成一個混合物圓形凝柱體，依據(jù)實際地質(zhì)情況旋噴法采用的二重管法，即：同時壓入水泥漿和壓縮空氣，使用φ73鋼管為注漿管，噴射流為漿液，以30MPa壓力從噴嘴中噴出，直接沖擊切削土體，達(dá)到水泥漿置換土體顆粒，滿足設(shè)計要求。施工流程詳見旋噴注漿施工工藝流程。3、雙重管高壓旋噴樁施工方法：施工時首先鉆孔，再用旋噴機噴射，即先把漿液管下到預(yù)定加固范圍最深點，然后自下而上進行高壓噴射注漿切割土體，將開孔和灌注樁體同時進行，一次成樁，其工作步驟為：（1）鉆機就位：鉆機需平置于牢固堅實的地方，鉆桿對準(zhǔn)孔位中心，偏差不超過5cm。（2）鉆孔下管：鉆孔的目的是將注漿管順利置入預(yù)定位置，在下管過程中，需防止管外泥砂堵塞噴嘴，確保下管順利，下管過程中同時輸送壓縮氣流，當(dāng)注漿噴頭下到預(yù)定位置（預(yù)定加固范圍最深點）。（3）制漿：不同地層選取不同注漿材料，本項目旋噴樁噴射注漿材料采用普通硅酸鹽水泥（42.5#），由于粉細(xì)砂滲透系數(shù)大，依據(jù)施工實際情況，可建議適量摻加水玻璃（水玻璃參量為水泥重量的1.364%）和木質(zhì)素磺酸鈣（木質(zhì)素磺酸鈣參量為水泥重量的0.2%）,加快沉淀凝結(jié)。（4）試管：當(dāng)注漿管置入土層預(yù)定深度后應(yīng)用清水試壓，若注漿設(shè)備和高壓管路安全正常，則可攪拌制作水泥漿，開始高壓注漿作業(yè)。5）高壓注漿作業(yè)：高壓射漿自下而上連續(xù)進行，注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、壓力、旋轉(zhuǎn)和提升速度等參數(shù)，應(yīng)符合操作規(guī)程要求。啟動高壓注漿泵，開始注漿，當(dāng)注漿壓力和電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定并達(dá)到施工設(shè)計參數(shù)后，再按施工設(shè)計提升速度開始提升鉆桿，邊旋轉(zhuǎn)邊噴漿邊提升。(6）噴漿結(jié)束與拔管：噴漿由下而上至設(shè)計高度后，停止噴漿，拔出噴漿管，噴漿即告結(jié)束，把漿液填入注漿孔中，多余的清除掉，但需防止?jié){液凝固時產(chǎn)生收縮的影響，拔管要及時，切不可久留孔中，否則漿液凝固后將難以拔出。(7）注漿設(shè)備清洗：當(dāng)噴漿結(jié)束后，立即清洗高壓泵、輸漿管路、注漿管及噴頭。4、旋噴樁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及保障措施4.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（1）保證項目旋噴樁使用的水泥品種、標(biāo)號、水泥漿的水灰比符合設(shè)計要求。檢驗方法：檢查出廠證明、合格證、試驗報告。（2）基本項目高壓旋噴樁樁體深度、直徑和樁體強度等符合設(shè)計要求。檢驗方法：鉆孔取芯檢驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗等。檢查樁體均勻性：可采取鉆孔取芯的方法，該方法也可用來檢驗樁體的抗壓強度。依據(jù)設(shè)計要求，一般高壓旋噴樁樁體強度通過鉆孔取芯滿足28d的無側(cè)限抗壓強度大于0.8MPa即可判定為合格。（3）允許偏差旋噴樁的允許偏差和檢驗方法應(yīng)符合下表的規(guī)定。項目允許偏差檢驗方法樁體中心位置50mm拉線及尺量檢查鉆孔垂直度1H/200吊線和尺量檢查4.2施工注意事項（1）鉆機就位后應(yīng)進行水平、垂直校正，鉆桿應(yīng)與樁位吻合，偏差控制在10mm內(nèi)。（2）旋噴樁施工前必須確定旋噴施工參數(shù)：旋噴速度、提升速度、噴嘴直徑等。（3）旋噴樁管達(dá)到預(yù)定深度后，應(yīng)進行高壓射水試驗，合格后方可噴射漿液，待達(dá)到預(yù)定壓力排量后，再逐漸提升旋噴管，深層旋噴時應(yīng)先噴漿后旋噴和提升，防止注漿管扭斷。（4）旋噴冒漿處理冒漿：旋噴時高壓噴射流在地基中切削土體，其施工范圍就是噴射距離加上滲透部分長度為半徑的圓柱體。一部分細(xì)小的土粒被噴射漿液所置換，隨著液流被帶到地面上（俗稱冒漿），其余與漿液攪拌混合。在旋噴過程中往往有一定數(shù)量土粒隨著一部分漿液沿著注漿管冒出地面，通過對冒漿觀察，冒漿量小于注漿量20%為正?，F(xiàn)象，超過20%或完全不冒漿者，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)的措施。地層中有較大的空隙而引起不冒漿，則可在漿液中摻加適量的外加劑（水玻璃和木質(zhì)素磺酸鈣），使?jié){液在一定范圍內(nèi)凝固。（5）在插管旋噴過程中，要注意防止噴嘴被堵，壓力和流量必須符合設(shè)計值，否則要拔管清洗，再重新進行插管和旋噴。插管過程中，為防止泥砂堵塞，可邊射水邊插管，以免泥砂堵塞。（6）選用水泥應(yīng)經(jīng)試驗及過篩，其細(xì)度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)篩（孔徑0.08mm）的篩余量不大于15%，漿液攪拌后不得超過1小時。（7）鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷，拆卸鉆桿要保持鉆桿有0.1m以上搭接長度，以免旋噴固結(jié)體脫節(jié)。為提高旋噴樁樁體質(zhì)量，在樁底部1m范圍內(nèi)應(yīng)采取較長持續(xù)時間的措施。(8）旋噴樁體的施工質(zhì)量是保證施工期間基坑底穩(wěn)定的關(guān)鍵，旋噴樁施工時，應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范進行施工。其施工要點如下：①高壓噴射注漿的施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，通過現(xiàn)場施工經(jīng)驗調(diào)整，并在施工中嚴(yán)格加以控制。②施工時應(yīng)保證鉆孔的垂直偏差不應(yīng)超過0.5%，樁位偏差不應(yīng)大于50mm。③噴射壓力，提升速度對成樁直徑有較大影響，根據(jù)樁徑（樁徑為ф800）進行調(diào)整。4.3施工質(zhì)量保證措施(1)、在施工全過程中，自始至終堅持由項目經(jīng)理、項目技術(shù)負(fù)責(zé)人、質(zhì)檢員組成的質(zhì)量檢查領(lǐng)導(dǎo)小組，由領(lǐng)導(dǎo)小組領(lǐng)導(dǎo)開展各項生產(chǎn)質(zhì)量活動，建立質(zhì)量責(zé)任制，實行獎罰制度，狠抓質(zhì)量教育，提高職工的質(zhì)量意識和素質(zhì)，把質(zhì)量隱患消滅在施工過程中。(2)、工地配備專職質(zhì)檢員，確保各工序都有質(zhì)量控制和監(jiān)督。(3)、實行“三檢制”，對各單元工程進行分級檢查，質(zhì)檢員均持證上崗，并有多個工程質(zhì)檢的施工經(jīng)驗。(4)、施工各工序要認(rèn)真復(fù)核，經(jīng)驗收合格后方可進行下道工序施工，并嚴(yán)格執(zhí)行單元工程質(zhì)量等級評定制度。(5)、認(rèn)真接受業(yè)主、監(jiān)理工程師監(jiān)督檢查工程質(zhì)量。按照要求進行施工。(6)、堅持對材料按規(guī)范進行試驗、復(fù)檢制度，外購的鋼筋、水泥等材料的質(zhì)量必須經(jīng)檢驗合格后方能使用。(7)、堅持質(zhì)量獎罰制度，并定期對工程質(zhì)量進行全面檢查、總結(jié)。(8)、健全和完善工程技術(shù)檔案，做好原始資料記錄和整理工作，及時完成竣工資料整理。5、旋噴樁安全保證措施旋噴施工采用高壓噴射為主的手段，尤應(yīng)注意安全措施。（1）高壓泥漿泵應(yīng)全面檢查和清洗干凈，防止泵體的殘渣和鐵屑存在，各密封圈完整無泄漏。（2）壓力表應(yīng)定期檢查，保證正常使用。（3）一旦發(fā)生故障，要停泵停機排除故障。（4）司鉆人員需熟練操作技能，了解注漿全過程。（5）施工操作人員要注意水玻璃等腐蝕材料傷害自己，參加外加劑施工操作人員一定戴手套等保護自己，如水玻璃身體粘上水玻璃，立即用清水沖洗。6、檢查井井壁施工每一層開挖的設(shè)計深度以及土質(zhì)狀況而定，一般在1.5米～2.3米以內(nèi)。三、頂管專項施工方案1、機頭選型本工程污水干管采用C50鋼筋混凝土管頂管，干管管徑為D800-D1500mm。由于本工程工期緊，為確保工程質(zhì)量萬無一失，確保絕對工程安全，我公司根據(jù)以住施工經(jīng)驗，決定采用具有破碎功能的泥水平衡頂管掘進機。1.1．工作原理（1）其基本原理是主軸偏心回轉(zhuǎn)運動而破碎的泥水平衡頂管機，其刀盤的正面，開口比較大，便于大塊的卵石等能進入頂管機內(nèi)，刀盤正面上下兩個泥土和石塊的進口，其開口的面積約占頂管機全斷面的15%～20%。（2）刀盤由設(shè)在主軸左右兩側(cè)的電動機驅(qū)動。電動機是通過行星減速器帶動小齒輪，然后再帶動設(shè)在中心的大齒輪。大齒輪與主軸及軋輥聯(lián)接成一體。主軸的左端安裝有刀盤。這樣，只要刀盤驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，刀盤也就轉(zhuǎn)動，同時軋輥也轉(zhuǎn)動。在掘進機工作時，刀盤在一邊旋轉(zhuǎn)切削土砂的同時還一邊作偏心運動把石塊軋碎。被軋碎的石塊只有比泥土倉內(nèi)與泥水倉聯(lián)接的間隙小才能進入掘進機的泥水倉，然后從排泥管中被排出。（3）由于刀盤運動過程中，泥土倉和泥水倉中的間隙也不斷地由最小變到最大這樣循環(huán)變化著，因此，它除了有軋碎小塊石頭的功能以外還始終能保證進水泵的泥水能通過此間隙到達(dá)泥土倉中，從而保證了掘進機不僅在砂土中，即使在粘土中也能正常工作。（4）

一般情況下，刀盤每分鐘旋轉(zhuǎn)4～5轉(zhuǎn)，每當(dāng)?shù)侗P旋轉(zhuǎn)一圈時，偏心的軋碎動作達(dá)20～23次。由于本機有以上這些特殊的構(gòu)造，因此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘進機中最大的，破碎的最大粒徑可達(dá)掘進機口徑的40%～45%之間，破碎的卵石強度可達(dá)200Mpa。本掘進機的優(yōu)點是：1.2、工作特點①、頂管機、主千斤頂、泥水循環(huán)系統(tǒng)和泥水分離裝置（DESANDMAN）成套化。②、帶錐形破碎機的條幅刀盤，能破碎小于外徑30%，一軸強度196Mpa（2000kg/cm2）的礫石。③、該機能適用各種土壤條件，如粘質(zhì)土、砂土、砂礫混合卵石土和軟巖上。④、使用安裝在軌道上的主頂油缸。一次頂進長度超過100m。⑤、該機由一人在地面遙控操縱即可。⑥、可在控制臺上進行電視監(jiān)測及方向控制，精度高。帶有ISEKI專利的RSG雙光靶方向控制系統(tǒng)，有經(jīng)驗的操作人員可以將方向誤差控制在10mm之內(nèi)?、?、使用主千斤頂不間斷便可單獨頂進一節(jié)管子。⑧、泥水分離裝置DESANDMAN是一種密封性好，操作靈活的分離系統(tǒng)，且能節(jié)省安裝空間。此機型在現(xiàn)今使用較廣，我們有著成功施工經(jīng)驗、技術(shù)成熟、可靠，對土層擾動少的特點。偏心破碎泥水平衡頂管掘進機是根據(jù)含水量較高的沙礫土而專門設(shè)計的。因此特別適應(yīng)本工地基頂管的施工。2、平面布置、井內(nèi)布置及管內(nèi)布置（1）在工作井范圍內(nèi)實行全封閉隔離施工并布置以下必要的設(shè)施，地面指揮監(jiān)測中心、辦公室、倉庫、配電間、冷作間等。布局要合理，環(huán)境整潔、衛(wèi)生，并有專職人員進行管理。（2）現(xiàn)場布置、設(shè)備進場時采用50t履帶吊（3）管道頂進時，起吊設(shè)備采用跨距為14m的龍門行車（起重能力為30t），行車導(dǎo)軌與頂管中心線應(yīng)平行鋪設(shè)，并與管中心左右對稱。（4）井內(nèi)布置

工作井井內(nèi)布置主要是后靠背、導(dǎo)軌、主頂油缸、油泵動力站、鋼制扶梯等。

3、出土方案泥水平衡式頂管的出土采用全自動的泥水輸送方式，被挖掘的土通過在機艙內(nèi)的攪拌和泥水形成泥漿，然后由泥漿泵抽出，高速排土。在沉井上部砌2只沉淀池。沉淀的余土外運需按文明施工要求和渣土處理辦法，運到永久堆土點，不得污染沿途道路環(huán)境。4、頂管受力計算本工程是將壁板加厚作為千斤頂?shù)暮蟊硥Α?1)頂力計算推力的理論計算：（以Φ1200mm計算）

F=F1十F其中F—總推力

Fl一迎面阻力

F2—頂進阻力

F1＝π/4×D2×P

(D—管外徑1.2m

P—P＝K0×γ×H0式中K0——靜止土壓力系數(shù)，一般取0.55H0——地面至掘進機中心的厚度，取最大值7mγ——土的濕重量，取1.9t/m3

P＝0.55×1.9×7＝7.31t/m2

F1=3.14/4×1.22×8＝31.4t

F2＝πD×f×L式中f——管外表面平均（根據(jù)頂進距離平均淤泥土）綜合摩阻力，取0.8t/m2

D—管外徑1.2L—頂距，取最大值100mF2＝3.14×1.2×0.8×100＝428t。因此，總推力F=31.4+428＝459.4t。根據(jù)總推力、工作井所能承受的最大頂力及管材軸向允許推力比較后，取最小值作為油缸的總推力。工作井（Φ2000mm頂管）設(shè)計允許承受的最大頂力為800t，管材軸向允許推力700t，主頂油缸選用2臺(或4臺，根據(jù)現(xiàn)場實際情況定)300t(3000KN)級油缸。每只油缸頂力控制在250t以下，這以通過油泵壓力來控制，千斤頂總推力500t。因此我們無需增加額外的頂進系統(tǒng)即可滿足要求。(2)后背的計算后背在頂力作用下，產(chǎn)生壓縮，壓縮方向與頂力作用方向一致。當(dāng)停止頂進，頂力消失，壓縮變形隨之消失。這種彈性變形即象是正常的，頂管中，后背不應(yīng)當(dāng)破壞，產(chǎn)生不允許的壓縮變形。后背不允許出現(xiàn)上下或左右的不均勻壓縮。否則，千斤頂在余面后背上，造成頂進偏差。為了保證頂進質(zhì)量和施工案例，施工時應(yīng)對后背的強度和剛度計算

后靠背受力計算公式式中：R-總推力之反力（一般大于推力的1.2－1.6）a－系數(shù)（取1.5－2.5之間），此處取2B－后座墻的寬度（M）此處取4米γ－土的容重（KN/M3)H－后座墻的高度(m)，此處取4.5米Kp-被動土壓系數(shù)c-土的內(nèi)聚力（kPa)一般情況下取10h-地面到后座墻頂部土體的高度（M），此處取5米按上式計算，圓形工作井加護套后能承受1591.5T頂力＞實際頂力500T。完全能滿足要求。5、出洞方案為防止出洞口及頂進過程中泥水壓力過大涌入工作井內(nèi)，在洞口內(nèi)預(yù)先安裝一個單法蘭穿墻鋼套管，用于安裝橡膠止水圈及止水封板。由于頂進距離長，造成管材表面及F型鋼套環(huán)、砂等對橡膠止水圈不可避免的磨損，需經(jīng)常更換橡膠止水圈。因此，我們在洞口里側(cè)增加一道橡膠止水圈，當(dāng)需更換外部橡膠止水法蘭時，洞口內(nèi)部的橡膠止水圈可防止地下水進入井內(nèi)。6、測量以及設(shè)備安裝6.l、測量的方法(1)、通視條件下的測量使用交匯法引工作井及接收井預(yù)留洞口中心至各自的井壁。置經(jīng)緯儀至A點，后視B點，作BA直線的延長線，并在工作井后部定出一點C。保證C、A、B在一條軸線上，置經(jīng)緯儀在C點上，后視A點，在工作井井壁上定出一點A，，置激光經(jīng)緯儀基座于井下D點，并抄平固定激光經(jīng)緯儀架，置經(jīng)緯儀于A點，后視B點，在激光經(jīng)緯儀器架上定出D點，D點同A，，A，B點在豎直方向上成一直線，安裝激光經(jīng)緯儀于儀器架上，對中D點，后視A，點，依設(shè)計軸線打好角度，既可定出軸線。（2）、不通視條件下的測量引出A、B兩點后可根據(jù)導(dǎo)線法以及平移法定出C、D、A，，其余步驟同通視條件下測量定位。（3）后靠背導(dǎo)軌及后頂?shù)陌惭b

軸線確定后先安放后靠背，后靠背后部距離井壁100~200mm，調(diào)整后靠背前后以及左右方向，應(yīng)盡量保證后靠背的中心于軸線相重合，調(diào)整方法見圖：

在軸線定好后既可安裝導(dǎo)軌以及后頂，先根據(jù)導(dǎo)軌本身的尺寸計算出導(dǎo)軌頂面至軸線的高差h，至水平儀于井下，在井四周作出4~6個臨水點，保證軸線標(biāo)高-臨水點高程=h，安放導(dǎo)軌時可用線繩在相對的兩個臨水點拉出一條直線，使導(dǎo)軌頂輕觸于線繩既可，然后根據(jù)軸線調(diào)整導(dǎo)軌軸線在豎直方向上于已知軸線的豎直投影線重合，導(dǎo)軌軸線方向調(diào)整好后再精調(diào)導(dǎo)軌的高程，最后支撐導(dǎo)軌至井壁上。引軸線至井底前后兩側(cè)A、B兩點，分中后靠背，在后靠背上作一分中點C，開始放置后靠背時盡量使C點在AB的延長線上，此值可肉眼鑒定，誤差不應(yīng)大于10cm，在后靠背邊緣定出任意等高兩點D、D，，測量AD和AD，的距離，只需保證AD的距離約等于AD，的距離既可，誤差不應(yīng)大于3cm，導(dǎo)軌左右方向確定后既固定下面兩側(cè)各一點，后使用線墜調(diào)整前后方向既可，最后根據(jù)實際情況填塞C15-C30的混凝土至井壁到后靠背的間隙，后方頂?shù)陌惭b在后靠背的安裝完畢后進行，抄平后頂后只要保證所以千斤頂后平面貼實后靠背既可固定。導(dǎo)軌安裝完畢后需在預(yù)留洞口內(nèi)安裝副導(dǎo)軌，副導(dǎo)軌的軸線以及高程均要與主導(dǎo)軌保持一至，此副導(dǎo)軌用于防止機頭進洞后低頭，見下圖：增高裝置可根據(jù)機頭重量以及增高量選擇枕木，鋼支架或砼墊層。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洞物最大直徑的8cm，防止受到進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。7．泥水系統(tǒng)的安裝泥漿池應(yīng)盡量靠近工作井邊，可采用并聯(lián)法，見圖：

泥漿池盡量靠近工作井邊，可以減少排泥管路過長而且產(chǎn)生的管路摩阻力，沉石箱的配置可沉淀塊狀物，防止塊狀物直接進入排泥泵引起排泥泵堵塞和損壞。注漿系統(tǒng)應(yīng)盡量使用螺桿泵以減少脈動現(xiàn)象，漿液應(yīng)保證攪拌均勻，系統(tǒng)應(yīng)配置減壓系統(tǒng)，在泵出品處1米外以及機頭注漿處各安裝一只隔膜式壓力表。電路系統(tǒng)及后方頂液壓系統(tǒng)安裝流程（略）8．頂進開始調(diào)試階段以及土體取樣：頂管下井前應(yīng)作一次安裝調(diào)試，油管安裝先應(yīng)清洗，防止灰塵等污物進入油管，電路系統(tǒng)應(yīng)保持干燥，機頭運轉(zhuǎn)調(diào)試各部分動作正常，液壓系統(tǒng)無泄漏。機頭下井后刀盤應(yīng)離開封門1米左右，放置平穩(wěn)后重測導(dǎo)軌標(biāo)高，高程誤差不超過5mm，既可開始鑿除磚封門，磚封門應(yīng)盡量鑿除干凈，不要遺留塊狀物，同時可進行土體取樣工作，使用Ф100，L=500mm的兩根鋼管在洞口上下部各取長400mm的土樣，取樣工作完成后隨既頂機頭，使機頭刀盤貼住前方土體。機頭屬于刀盤不可伸縮型，土壓力表所顯示的土壓力為泥倉土壓，顯示的土壓力與實際頂進的土壓力存在一個壓力差ΔP，此值一般取15-30T，由于進泥口是衡定的，TCZ機頭的土壓控制主要通過頂速來調(diào)節(jié)，每次初頂時先調(diào)節(jié)好送水壓力，然后打開機內(nèi)止水閥，轉(zhuǎn)動刀盤，關(guān)閉機內(nèi)旁道，待流量達(dá)到額定值的80%時既可開始頂進，送水壓力可通過機內(nèi)壓力調(diào)節(jié)既可完成。9、頂進過程中的方向控制由于機頭本身所具有的方向誘導(dǎo)裝置，糾偏操作就變的簡單易行了，操作員只要通過糾偏動作，始終保證激光點在二號光耙的中心既可。測量與方向控制要點

(1)有嚴(yán)格的放樣復(fù)核制度，并做好原始記錄。頂進前必須遵守嚴(yán)格的放樣復(fù)測制度，堅持三級復(fù)測：施工組測量員→項目管理部→監(jiān)理工程師，確保測量萬無一失。

(2)布設(shè)在工作井后方的儀座必須避免頂進時移位和變形，必須定時復(fù)測并及時調(diào)整。

(3)頂進糾偏必須勤測量、多微調(diào)，糾偏角度應(yīng)保持在10’～20(4)初始推進階段，方向主要是主頂油缸控制，因此，一方面要減慢主頂推進速度，另一方面要不斷調(diào)整油缸編組和機頭糾偏。(5)開始頂進前必須制定坡度計劃，對每一米、每節(jié)管的位置、標(biāo)高需事先計算，確保頂進時正確，以最終符合設(shè)計坡度要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為原則。

10、頂管動力、照明配套（1）、頂管動力配套序號設(shè)備名稱數(shù)量總功率(kw／h)1刀盤電機2442輸送泵電機1223糾偏油泵電機144液壓系統(tǒng)電機2305注槳電機1116槳液攪拌機1117電焊機1308排水泵2119

10

合計163

(注：以上所列設(shè)備，并不都是同時啟動。)

動力電線設(shè)置：管內(nèi)設(shè)置—二路電纜，按其配套動力負(fù)載功率，選擇電纜規(guī)格，供電采用TN—S方式，三相五線制移動電線裝接。（2）液壓系統(tǒng)當(dāng)液化油出現(xiàn)乳化時，說明液壓油己嚴(yán)重氧化，應(yīng)予以更換，更換液壓油之前須把油箱內(nèi)清洗干凈。加油必須用精濾車過濾后方可加入。另外，一旦發(fā)現(xiàn)油管老化應(yīng)予以更換。（3）電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)應(yīng)保持干燥，保持指示燈及各儀表正常。（4）糾偏系統(tǒng)糾偏系統(tǒng)要經(jīng)常檢查是否漏油、油液質(zhì)量、油壓情況，如發(fā)現(xiàn)不正常情況及時更換。11、注漿減磨頂管的推力就是頂管過程管道受的阻力，包括工具管切土正壓力、管壁摩擦阻及工具管氣水壓力。工具管切土正壓力：與土層密實度、土層含水量、工具管格柵形態(tài)及管內(nèi)挖土狀況有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程統(tǒng)計資料，軟土層一般為20-30t/m2，硬土層通常在20-60t/m2。大于40t/m2時表明土質(zhì)較好。F1=S1×K1F1----頂管正阻力(t)S1----頂管正面積(m2)K1----頂管正阻力系數(shù)(t/m2)F1=S1×K1=πr2×k1①管磨擦阻力：管壁與土間磨擦系數(shù)及土壓力大小有關(guān)。根據(jù)②有關(guān)工程統(tǒng)計資料，管壁磨擦阻力一般在0.1-0.5t/m2之間。③F2=S2×K2其中F2—頂管側(cè)磨擦力(t)S2—頂管側(cè)面積(m2)K2—頂管側(cè)阻力系數(shù)(t/m2)F2=S2×K2=πDL×k2為了減小頂壓進阻力，增大頂進力，并且為了防止出現(xiàn)塌方，頂管過程中，應(yīng)采用在管壁與土壁的縫隙間注入觸變泥漿，形成泥漿護套，減少管壁與土壁之間的摩擦力。泥漿在輸送和灌注過程中具有流動性、可泵性。（1）、觸變泥漿的材料觸變泥漿的主要成份是膨潤土、摻入堿和水配制而成。為了在頂進完畢后使觸變泥漿固結(jié)增強，可摻入石灰膏。但為了施工使用時保持流動性，還必須摻入緩凝劑和塑化劑。（2）、觸變泥漿的拌合程序?qū)⒍康乃湃霐嚢韫迌?nèi)，并取其中的一部分水來溶化堿；在攪拌過程中，將定量膨潤土徐徐加入攪拌灌內(nèi)，攪拌均勻；將溶化后的堿水倒入攪拌灌內(nèi)，再攪拌均勻，放置12h后即可使用。（3）、觸變泥漿應(yīng)注意的事項①注漿孔的布置宜按管道直徑大小確定，一般每個斷面可設(shè)置3～4個，并具備排氣功能。②攪拌均勻的泥漿應(yīng)放置一定時間方可灌注。灌漿前，應(yīng)通過注水檢查灌漿設(shè)備，確認(rèn)設(shè)備正常后方可灌注。灌漿壓力可按不0.1Mpa開始加壓，在灌漿過程中再按實際情況調(diào)整。③灌漿時，按灌漿孔斷面位置的前后順序依次進行并應(yīng)與管道和中繼間的頂進同步。灌漿遇有機械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時，經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進。④長距離頂管施工中，頂力控制的關(guān)鍵是最大限度地降低頂進阻力，而降低頂進阻力最有效的方法是進行注漿。注漿使管周外壁形成泥漿潤滑套，從而降低了頂進時的摩阻力。⑤在頂進結(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=0.2～0.5mpa，加強對管線的監(jiān)測措施。12、應(yīng)急措施⑴、地質(zhì)發(fā)生很大的變化，突然間變硬或變軟。這可以通過刀盤的轉(zhuǎn)矩來判斷，如果突然變硬了，則向土倉內(nèi)加入水或泥漿，掘進機上設(shè)有加泥孔，其目的就是用來加泥的。如果太軟，可把第一至第三節(jié)管子及工具頭都聯(lián)成了一個整體，以增加它們的剛性，從而可避免機頭突然沉陷。⑵、在初始推進階段，要精心組織地表監(jiān)測，在軸線上方每隔3米布設(shè)1個沉降控制樁，通過地表監(jiān)測得到隆沉量與相對應(yīng)的掘進機主參數(shù)（包括推進速度，開挖面土壓力值，出土率等）進行比較，從而優(yōu)化掘進機參數(shù)，指導(dǎo)以后的頂管推進。⑶、在頂管施工過程中，如果出現(xiàn)異常的偏差或糾偏失效，必須在允許偏差標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)就停下來，分析原因，找出對策再繼續(xù)頂進，切不可盲目行動。操作人員必須嚴(yán)格遵守這樣一條規(guī)定：無論何種情況，超過允許偏差一律停下來，并且如實匯報情況，以便分析原因，找準(zhǔn)對策。

四、質(zhì)量管理1、建立質(zhì)量管理體系⑴、公司質(zhì)量主管⑵、工地質(zhì)量主管⑶、沉井制作質(zhì)量監(jiān)督⑷、高壓旋噴樁質(zhì)量監(jiān)督⑸、頂管質(zhì)量監(jiān)督2、完善質(zhì)檢制度，嚴(yán)把質(zhì)檢關(guān)在施工過程中實行三級檢驗和交接班質(zhì)量簽證制度。由各班組的質(zhì)量員對上一班的工程質(zhì)量進行逐步驗收，合乎要求后，簽字接收。二個不同工種之間的交接亦需要各工種質(zhì)量員進行檢驗，如澆搗混凝土?xí)r，應(yīng)對鋼筋和模板進行檢驗，簽字予以認(rèn)可后，方可進行澆搗混凝土工作。各工種質(zhì)量員需對本工種的每道工序檢查簽證，并上報項目經(jīng)理，經(jīng)復(fù)驗合格后，報監(jiān)理工程師檢查。公司的質(zhì)量主管部門對工程質(zhì)量進行不定期的抽查，并實現(xiàn)質(zhì)量獎罰制度。3、切實做好施工交底工作整個工程的施工過程，每個工序的施工方法、要求和注意事項，都使每個職工心中有數(shù)，并積極動員和發(fā)揮全體職工的經(jīng)驗，定期召開小組會互相交流，對施工過程中的操作方法，就有關(guān)質(zhì)量、安全、工程進度等方面提出合理的建議。開展勞動競賽活動，比質(zhì)量、比技術(shù)、比文明施工、比安全，并由公司實現(xiàn)獎勵。4、認(rèn)真做好測試工作原材料的測試結(jié)果必須符合設(shè)計要求。對鋼材、管材、水泥、砂石等材料進行必要測試。凡尺寸不符、質(zhì)量不符、型號不符及測試結(jié)果不合格者，嚴(yán)禁進場和使用。對在施工中的加工質(zhì)量，如鋼筋對焊、調(diào)直及彎曲、混凝土及砂漿試塊等也進行及時測試，其結(jié)果必須符合設(shè)計要求。對在施工過程中的工后效果也應(yīng)進行測試，如沉井的工后沉降、頂管管道的沉降、管道軸線的位移等進行測試，其結(jié)果應(yīng)滿足驗收要求。在測試工作中發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時追究原因，進行改進，不能讓不合格的材料用于工程建設(shè)。5、各類專職人員持證上崗各類專職及特殊工種人員必須持證上崗，并經(jīng)常進行技術(shù)教育和專業(yè)知識再教育，使職工從實踐中提高業(yè)務(wù)水平，為在施工中保證安全、保證質(zhì)量、保證工程進度作出貢獻。五、進度管理公司就本工程制定如下措施，以保證工期的順利完成。1、做好充分的準(zhǔn)備工作充分了解施工現(xiàn)場的道路、施工便道、河道、拆遷等情況，主動和有關(guān)部門及業(yè)主聯(lián)系，預(yù)先辦好各種施工手續(xù)，力爭早日開工。對必需的工程材料、成品及半成品早日定貨并檢驗合格，保證及時供貨，杜絕停工待料現(xiàn)象。對各種機械和設(shè)備經(jīng)常保養(yǎng)，確保進場施工后發(fā)揮最大工效。對設(shè)計或監(jiān)理工程師交付的各類中心控制樁、座標(biāo)、水準(zhǔn)點按實際需要做好攀線樁，并反復(fù)檢查至正確為止。對在工程中所必需的混凝土及砂漿配合比，應(yīng)予先做好試驗，待開工后即可申報監(jiān)理工程師批準(zhǔn)使用。2、安排足夠的勞動力投入施工，并還應(yīng)保證突擊施工的人員抽調(diào)。3、精心施工，嚴(yán)格檢驗，杜絕返工，使工程順利進行。4、做到工畢場清，減少最后的清理時間。5、各類內(nèi)外業(yè)資料與工程基本同步，不準(zhǔn)弄虛作假，不準(zhǔn)發(fā)生資料后補的現(xiàn)象。6、合理安排機械設(shè)備和勞動力，發(fā)揮最大的施工工效。7、對各種機械設(shè)備做到勤保養(yǎng)、勤修理，防止在使用過程中發(fā)生損