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1、城市公共區(qū)域基地污水管網(wǎng)項(xiàng)目II標(biāo)段頂管施工方案編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準(zhǔn)： 二XX年X月目 錄一、編制依據(jù)- 1 -二、工程概況- 1 -2.1、地質(zhì)概況- 1 -2.2、結(jié)構(gòu)概況- 1 -三、管道施工- 2 -3.1、管線設(shè)計- 2 -3.2、頂管方案的選擇- 2 -3.3、頂管計算- 4 -3.4、頂管設(shè)備安裝- 5 -3-2 導(dǎo)軌及千斤頂支架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖- 6 -3.5、工具管- 9 -3.5.1、頂管流程（詳見3-4頂管施工流程圖）103.5.2、工作井內(nèi)設(shè)備布置113.5.3、頂管施工順序123-8 中2、繼間布置示意圖183.6、頂管測量控制183.6.1、測量控制網(wǎng)及井下測量平臺的建立183.6.2、頂管軸線與標(biāo)高控制193.6.3、頂管測量注意事項(xiàng)203.6.4、頂管允許偏差203.7、頂管常見問題213.8、頂管施工對地面構(gòu)筑物的影響及防護(hù)措施26四、人員、機(jī)械和材料計劃284.1、項(xiàng)目經(jīng)理部人員284.2、頂管施工人員284.3、主要設(shè)備計劃294.4、主要材料計劃31五、頂鐵、分壓環(huán)、機(jī)頭構(gòu)造圖32頂管專項(xiàng)方案一、編制依據(jù)1.1、中煤XX集團(tuán)XX設(shè)計研究院2013年3月XX市XX區(qū)三所XX兩基地污水管網(wǎng)工程施工設(shè)計圖。1.2、與市政管道施工相關(guān)法律法規(guī)。1.3、與市政管道施工相關(guān)檢驗(yàn)3、及評定標(biāo)準(zhǔn)。1.4、本工程施工組織設(shè)計結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境及有關(guān)施工條件。二、工程概況2.1、地質(zhì)概況地層結(jié)構(gòu)主要上部填土厚度約2.16,5m，中部為第四系粉質(zhì)粘土厚約1.3m，下伏基巖圍巖等級為強(qiáng)風(fēng)化泥巖、局部砂巖為V級，填土為VI級；各段頂管埋深分別為W-86（5.94m）、W-87（6.92m）、W-88（6.59m）、W-89（6.49m）及W-91（5.34m）；結(jié)合地勘資料顯示，管道頂進(jìn)，主要穿越下伏強(qiáng)風(fēng)化巖體內(nèi)，局部穿越填土層，整體地質(zhì)條件較差。2.2、結(jié)構(gòu)概況本工程采用頂管施工的污水管段，主要由沿XX路西側(cè)設(shè)計W-86號接收井至W-87號雙向頂管工作井至W-88號雙向接收井段，W-4、88號雙向接收井至W-89號雙向頂管工作井穿越XX路和W-89號雙向頂管工作井沿青東路W-90號中間鋼砼檢查井及W-91號接收井共同組成，總長364 m，共計兩座頂管工作井，兩座單向接收井，一座雙向接收井，一座鋼筋混凝土檢查井。其中本次青東路頂管線一段為起點(diǎn)W-87，終點(diǎn)為W-86長度90m，二段起點(diǎn)W-87，終點(diǎn)為W-88長度74.02m；跨越XX路由起點(diǎn)W-89，終點(diǎn)為W-88長度60m；沿青東路段由起點(diǎn)W-89，終點(diǎn)為W-91長度140m，中間加設(shè)W-90號檢查井。三、管道施工3.1、管線設(shè)計由于本工程的地下管線有沿XX路縱向供水、弱電及燃?xì)夤艿篮脱厍鄸|路電力、給水、弱電、燃?xì)饧耙呀ㄅ盼?、管線。管線根據(jù)具體位置、走向、坡度、埋深等以設(shè)計圖紙作為依據(jù)，結(jié)合探溝、探坑等物探資料和現(xiàn)場實(shí)際情況，對管線的平面位置進(jìn)行合理化調(diào)整。調(diào)整后的管線圖經(jīng)報請業(yè)主、監(jiān)理及設(shè)計單位審查批準(zhǔn)后實(shí)施。該段頂管作業(yè)計劃采用的管道為DN900mm,壁厚=90mm,單根管段長度L-2m，管節(jié)端口采用雙插口F型連接。3.2、頂管方案的選擇本工程共設(shè)置2座工作井（W-87號及W-89號雙向頂管工作井），采用2個工作井同時單向頂進(jìn)的施工方案（W-87頂向W-86，W-89頂向W-88，該部分頂管施工完成后，調(diào)向從W-87頂向W-88及從W-89頂向W-91），頂管完成后進(jìn)行檢查井施作。頂管頂進(jìn)斷面多為強(qiáng)風(fēng)化原狀頁巖6、或泥巖，埋深5.3456.915m之間，土石結(jié)構(gòu)短時間內(nèi)較穩(wěn)定，擬采用敞開、手掘式開挖配合液壓千斤頂機(jī)械頂管。對機(jī)頭前巖石擬采用風(fēng)鎬破碎（局部采用水鉆），輔以人工鑿石的方法施工，然后人工裝土石到小車上，安裝運(yùn)渣軌道，用雙筒慢速卷揚(yáng)機(jī)牽引至井內(nèi)，再用門吊吊出裝車外運(yùn)。具體施工頂進(jìn)順序如下圖3-1所示。W-86接收井W-87工作井W-88接收井W-91接收井W-89工作井11222W-90檢查井3-1 頂管頂進(jìn)施工順序圖施工操作者須密切注意土層變化，取土速度與千斤頂?shù)捻斶M(jìn)速度相匹配，避免土體超挖太多，造成地面沉降太大。前方取土與后方頂進(jìn)密切配合，以保持開挖面的穩(wěn)定。頂管機(jī)內(nèi)設(shè)置糾偏油缸控制頂進(jìn)方向7、，前三節(jié)管設(shè)置千斤頂孔用于曲線開縫用。前幾節(jié)管根據(jù)需要用拉桿連接起來。每段頂進(jìn)開始后則頂進(jìn)施工做到連續(xù)工作，當(dāng)進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)維修而暫停頂管施工時，必須采取措施確保開挖面的穩(wěn)定，停頂時要求機(jī)頭土體自然平衡。頂進(jìn)時管道內(nèi)采用低壓（36V）照明和管道風(fēng)機(jī)通風(fēng)，配備沼氣監(jiān)測儀對管道內(nèi)空氣進(jìn)行檢查，并保持管道內(nèi)的清潔。3.3、頂管計算推力的理論計算：（以900mm計算） F=F1十f2 其中F總推力 Fl一機(jī)頭阻力 F2頂進(jìn)周邊阻力、機(jī)頭正面阻力F1=D外/4P 式中：D管外徑0.99,取1.0mP控制土壓力P=K0H0式中：K0靜止土壓力系數(shù)，一般取0.55土的濕容重，取1.9t/m3H0地面至管中心距8、離（取大值），6.365m，按7m計算。P=0.551.97=7.31t/m2，按8t/m2計算。F1=3.14/418=6.28t、頂管管道周邊阻力F2F2=D外Lf式中：L取W-87W-86段長度為90mf管外表面平均（根據(jù)頂進(jìn)距離平均淤泥土）綜合摩阻力，取0.8t/m2。F2=3.141900.8=226.1tF=F1+F2=6.28+226.1=232.4t、頂管施工段均需采用中繼站L=（F-F1）/D外f）/3.1410.8 =57.6m根據(jù)上示計算公式及施工經(jīng)驗(yàn)常數(shù)計算，結(jié)合實(shí)際情況，本案將第一個中繼站，一般布置在距工具管40m左右處。施工中，為合理分配和均勻分壓，主頂千斤頂及中繼9、間千斤頂，均采用4套頂進(jìn)千斤頂施加推力。每套主頂千斤頂額定頂推力選用200t，中繼間千斤頂額定頂推力選用75t。3.4、頂管設(shè)備安裝頂管設(shè)備主要由后靠背、油缸支架、主頂油缸、主頂泵站、導(dǎo)軌、穿墻止水法蘭、泥漿攪拌及壓注系統(tǒng)組成、導(dǎo)軌安裝導(dǎo)軌用型鋼和P38鋼軌制作，鋼軌焊于型鋼上，型鋼用螺栓緊固于鋼橫梁上，便于裝拆。鋼橫梁置于工作井底板上，并與底板上的預(yù)埋鐵板焊接，使整個導(dǎo)軌系統(tǒng)牢固。如下圖3-2所示。3-2 導(dǎo)軌及千斤頂支架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖導(dǎo)軌安裝至關(guān)重要，其安裝精度甚至決定管道頂進(jìn)質(zhì)量，故導(dǎo)軌安裝必須達(dá)到如下要求：a、 兩導(dǎo)軌順直、平行、等高，其縱坡與管道設(shè)計坡度一致。b、 導(dǎo)軌軸線偏差3mm；10、頂面高差0+3mm；兩軌間距2mm。、油缸支架油缸支架是用來支撐并固定主頂油缸的構(gòu)件，用14槽鋼加工而成。、千斤頂安裝主頂站選用4臺200t千斤頂，油缸行程0.5m，固定在型鋼制作的千斤頂支架上，支架焊在井底的橫梁上，千斤頂著力點(diǎn)在與水平直徑成45角頂管圓周上，且與管道中心的垂線對稱，如圖3-2所示。每個千斤頂?shù)目v線坡度與管道設(shè)計坡度一致。、主頂泵站主頂泵站是給主頂油缸供油以及主頂油缸回油的設(shè)備，該泵站安裝在工作井旁，可遠(yuǎn)程控制。、后背墻安裝本工程工作井W-87，W-89均為雙向頂進(jìn)。施工時，從W-87工作井頂向W-86接收井，W-89工作井頂向W-88工作井時，按工作井設(shè)計圖示制安后背墻，外11、附著4cm鋼板，頂進(jìn)時，便于墻面整體受力。在W-87工作井頂向W-86接收井及W-89工作井頂向W-88接收井頂管完成后，調(diào)整方向，由W-87工作井頂向W-88 井，由W-89工作井頂向W-91終端接收井時，選用周轉(zhuǎn)使用的裝配式后靠背。后靠背用I20號工字鋼焊成一堵墻，為頂管的反力提供一個垂直的受力面，正面焊一塊4cm厚鋼板，使各工字鋼受力更均勻。后靠背的孔隙中灌滿自密砼，形成一道由鋼板、工字鋼和砼組成的復(fù)合后靠背，承受千斤頂傳來的頂進(jìn)反力。后靠背安裝無誤后，在后靠背與井壁間澆筑砼，并在砼與井壁之間墊一層150mm厚的木板，調(diào)整砼與井壁之間的應(yīng)力分布，以使井壁受力均勻。、穿墻止水穿墻止水法蘭式12、安裝在管節(jié)外壁與井壁之間的構(gòu)件，其主要作用是在頂進(jìn)過程中防止工作井外的泥、水沿管壁流入井內(nèi)。、泥漿攪拌及壓注系統(tǒng)泥漿攪拌及壓注系統(tǒng)是將膨潤土攪拌成泥漿并充分膨化后輸送到管壁與土體之間的設(shè)施的總稱，本工程地質(zhì)基本上為回填土及粉質(zhì)粘土，部分未強(qiáng)風(fēng)化泥巖或V級砂巖，巖體鑿除開挖后穩(wěn)定性較差。在泥巖或頁巖段直線頂管中采用一次注漿加固并潤滑，漿體配合比采用水：泥漿：膨潤土為（0.44:0.50：0.06。），該系統(tǒng)安放在主頂油缸旁邊和機(jī)頭后方位置，對土體與管道外壁進(jìn)行填充及潤滑。注漿壓力在0.040.57MPa并根據(jù)管頂外部圍巖情況合理確定。局部穿越填土段，因回填土，孔隙率大，計劃在長距離直線頂管中采用13、雙層注漿（第一層注體配合比為水：泥漿：膨潤土：水泥為（0.41:0.46:0.06:0.07）；第二層注漿各項(xiàng)參數(shù)采用穿越巖體段注漿參數(shù)。、中繼站中繼站的結(jié)構(gòu)主要由殼體、油缸、密封件等主要部件組成。油缸的供油是在中繼站附近安裝一臺中繼站油泵供給，每個中繼站由專人管理，統(tǒng)一聽從總站指揮。中繼站結(jié)構(gòu)參見下圖3-3所示：3-3 中繼站示意圖中繼站在安放時，第一只中繼站放在比較前面一些。因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)在推進(jìn)過程中推力的變化因土質(zhì)條件的變化而有較大的變化。所以，當(dāng)總推力達(dá)到中繼站總推力30%時，就安放第一只中繼站，以后每當(dāng)達(dá)到中繼站總推力的50%時，安放一只中繼站。而當(dāng)主頂油缸達(dá)到中繼站總推力的60%時，就14、必須啟用中繼站。、頂管設(shè)備頂管設(shè)備主要由工具管、后背、油缸支架、主頂油缸、主頂泵站、千斤頂、導(dǎo)軌、穿墻止水、泥漿攪拌及壓注系統(tǒng)組成。3.5、工具管根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況擬采用手掘式頂管工具管，工具管是頂管的關(guān)鍵機(jī)具，其主要作用為：掘進(jìn)、防坍、出土、導(dǎo)向。利用工具管可以在此控制出土量，以便進(jìn)行施工作業(yè)。手掘式頂管的操作要領(lǐng)如下圖3-4所示：3.5.1、頂管流程（詳見3-4頂管施工流程圖）測量控制網(wǎng)吊機(jī)進(jìn)場頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)場導(dǎo)軌拼裝后座頂板安裝后座千斤頂安裝井內(nèi)其它設(shè)備安裝機(jī)頭調(diào)試拆除洞口磚墻后座頂進(jìn)工具頭進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)安裝出渣軌道穿墻止水安裝測量壓漿出渣供電砼管套接管段頂進(jìn)中繼千斤頂安裝接收井封墻拆除接收簡易導(dǎo)15、軌鋪設(shè)竣工測量頂管準(zhǔn)備機(jī)械就位頂管掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)管節(jié)下井頂管掘進(jìn)機(jī)穿墻加入中繼間管道導(dǎo)入接收井吊出掘進(jìn)機(jī)管內(nèi)設(shè)備轉(zhuǎn)移軸線高程控制網(wǎng)拌漿出渣軌道配電間砼管驗(yàn)收中繼泵站安裝臨時止水清理接收井圖3-4 頂管施工流程圖3.5.2、工作井內(nèi)設(shè)備布置圖3-5 工作井布置示意圖1、頂鐵；2、油缸架；3-油缸；4-環(huán)形頂鐵；5-后背；6-導(dǎo)軌；7-穿墻止水；8-管道；9-工具管主頂站與中繼站的頂力要留有充分的富余量，本工程主頂站千斤頂為800t，中繼站設(shè)計頂力為300t。第一套中繼站按主千斤頂總頂力的30%布置，其余中繼站按主千斤頂總頂力50%布置，用壓力表控制頂力值。DN900頂管機(jī)（機(jī)頭）主頂站油缸額定油壓：16、31.5MPa額定頂力：200t行程：500mm主頂站液壓泵站中繼站千斤頂額定油壓：48MPa行程：140500mm額定頂力：75t外型尺寸：170800mm中繼站油泵功率：22KW額定壓力：48MPa流量：24L、min膨潤土注漿泵公路：12KW額定壓力：20MPa3.5.3、頂管施工順序1）、頂管機(jī)下井井下設(shè)備安裝完后，將調(diào)試好的頂管機(jī)吊到工作井里，置于涂有潤滑油的導(dǎo)軌上準(zhǔn)確定位。井下設(shè)備和頂管機(jī)安裝完畢后，啟動油泵，伸縮千斤頂，檢查千斤頂與后背墻的吻合情況，查看分壓環(huán)、頂管機(jī)及出口器間的間隙等。然后進(jìn)行調(diào)試直至滿足頂進(jìn)要求。2）、頂管出洞頂管出洞是指頂管機(jī)和第一節(jié)罐子從工作井中穿過封門洞17、口進(jìn)入土中，開始正常頂管前的過程，是頂管的關(guān)鍵工序。頂管出洞前必須采取措施防止地下水滲入井內(nèi)。為此在洞口內(nèi)壁安裝出口器（進(jìn)口器），出口器（進(jìn)口器）由內(nèi)徑約小于管外徑的橡膠密封圈（密封圈厚15，寬400）和內(nèi)徑約大于管節(jié)外徑的鋼法蘭組成。出口器由12的鋼板和20槽鋼組成擋土板，固定在12的鋼環(huán)上，鋼環(huán)與井壁用12、長360、200錨固鋼筋連接。結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。頂管機(jī)頭在井內(nèi)軌道就位，調(diào)試完畢做好出洞前的一切準(zhǔn)備工作后，便可用氣割割除洞口內(nèi)的鋼封門開始頂進(jìn)，將機(jī)頭穿進(jìn)橡膠密封圈頂入土中，同時在機(jī)頭與洞口的縫隙中注滿膨潤土泥漿，以潤滑管道外壁，支護(hù)土體。為防止管線出現(xiàn)偏斜，采取以下幾點(diǎn)措施：、工18、具管要嚴(yán)格調(diào)零，將工具管調(diào)整成一條直線，此時儀表反映的角度控制為零，調(diào)零后將糾偏油缸鎖住。、防止工具管出洞后下跌，工具管下的井壁加上設(shè)支撐，同時將工具管與前幾節(jié)管之間連接，加強(qiáng)整體性。、注意測量與糾偏。工具管出洞后，發(fā)現(xiàn)下跌時立即采取主頂油缸進(jìn)行糾偏。、工具管出洞前，可預(yù)先設(shè)定一個初始角（不大于+5），以彌補(bǔ)工具管下跌，具體初始角度值根據(jù)工作井等探挖揭示工作巖層性質(zhì)合理確定。圖3-6 頂管出洞口結(jié)構(gòu)簡圖頂管出洞對操作者要求也很高，這是因?yàn)槌龆磿r頂管機(jī)未被土體包裹，處于自由狀態(tài)，因此，操作哪怕出現(xiàn)少量頂力不均勻或土質(zhì)不均勻，都會使千斤頂?shù)男谐滩坏龋沧阋允箼C(jī)頭和第一節(jié)管子偏離設(shè)計軸線。此時的圖體19、難以對機(jī)頭產(chǎn)生較大反力（接觸面太小），難以對機(jī)頭起到導(dǎo)向約束作用，故此時產(chǎn)生的偏差很難糾正。因此，出洞頂進(jìn)時要十分小心，用激光經(jīng)緯儀隨時測量監(jiān)控，保證頂頭和第一節(jié)管子位置正確。采用上述洞口結(jié)構(gòu)和操作技巧，可避免出洞這一關(guān)鍵工序中可能出現(xiàn)的諸多問題，確保頂管正常出洞。頂管機(jī)下方兩側(cè)設(shè)有止退銷，防止頂管機(jī)被土壓力向后推回。3）、頂管進(jìn)洞頂管進(jìn)洞，是指一段管道頂完，頂管機(jī)通過封門洞口進(jìn)入接收井，并做好頂管機(jī)后一節(jié)管與進(jìn)洞口的密封連接的過程。頂管機(jī)進(jìn)洞前也對洞口外土體進(jìn)行防滲注漿，并留有足夠的固化時間。頂管機(jī)進(jìn)入加固土體并到達(dá)洞口外側(cè)時，割除鋼封門，將頂管機(jī)頂入接收井。頂管進(jìn)洞前須做好以下幾方面的工作20、：、檢查工具管的位置，在接收井鋼封門內(nèi)側(cè)畫出工具管的位置。、工具管接觸到鋼封門時停止頂進(jìn)，迅速進(jìn)入下道工序。、拆除鋼封門內(nèi)側(cè)的槽鋼，沿工具管的位置割除鋼封門。、及時將工具管頂入接收井內(nèi)預(yù)制安裝的平臺上。、將首節(jié)管頂入接收井，在接收井內(nèi)露出的長度必須符合設(shè)計要求。、按設(shè)計要求封堵首管與接收井之間的間隙。4）注漿減阻由于本工程地質(zhì)基本上為泥巖或頁巖，較密實(shí)，鑿除開挖后段時間內(nèi)自穩(wěn)能力較強(qiáng)，在長距離頂管采用注漿。注漿方法是：在機(jī)頭和各管節(jié)注膨潤土泥漿，以充填管道外壁與巖體間的間隙，在管外形成泥漿套并起支撐潤滑作用，降低頂進(jìn)摩阻力。實(shí)現(xiàn)長距離頂管，注漿還可降低地面沉降，增強(qiáng)對附近管線和房屋建筑物的保護(hù)21、。注漿孔合理分布，機(jī)頭及其后面每節(jié)都設(shè)有注漿孔，注漿管管節(jié)分布及注漿孔布置如下圖3-7所示。圖3-7 注漿管管節(jié)分布及注漿孔布置圖5）、中繼站的應(yīng)用本工程中，頂管距離較長需要使用中繼站。主頂千斤頂和頂力富余量較大，故中繼站的選用及布置按工作井的控制頂力計算。工作井控制頂力為800t，中繼站設(shè)計頂力300t。中繼站在管道頂進(jìn)中要反復(fù)伸縮，其結(jié)構(gòu)必須可靠、橡膠圈必須有抗磨損措施。因中繼站出問題可能會導(dǎo)致頂管全線失敗。我司將提交結(jié)構(gòu)合理，止水橡膠圈與鋼環(huán)間間隙和壓力可隨時調(diào)整的中繼站及中繼站前管、中繼站后管的設(shè)計圖紙供業(yè)主、監(jiān)理審批后使用，以確保中繼站的正常使用。根據(jù)中繼站頂力、管節(jié)允許承受的頂力、22、膨潤土泥漿的潤滑效果、頂管工程所必須的安全系數(shù)，本工程按照頂管技術(shù)規(guī)范設(shè)計中繼站的布置，本工程是從W-89工作井向W-91方向頂進(jìn)，共140m,中繼站設(shè)2個，具體分布于40m及88m，W-87工作井向W-86方向頂進(jìn)，共90m，中繼站設(shè)1個，具體分布于40m，詳見下圖3-8所示。W-89號工作井W-91號接收井2號中繼間1號中繼間48m40m52mW-89號至W-91號中繼間設(shè)置位置W-87號工作井W-86號接收井1號中繼間40m50mW-87號至W-86號中繼間設(shè)置位置3-8 中繼間布置示意圖6）、管道出土場內(nèi)運(yùn)輸：土石采用軌道料斗車由頂管機(jī)頭處運(yùn)至工作井內(nèi)小料斗，再由吊機(jī)垂直運(yùn)輸至地面大料23、斗。場外運(yùn)輸：將大料斗料用門吊吊入自卸汽車，外運(yùn)至指定棄渣場。3.6、頂管測量控制3.6.1、測量控制網(wǎng)及井下測量平臺的建立根據(jù)業(yè)主提供的測量控制點(diǎn)布置整個工程控制網(wǎng)，在井周圍布設(shè)一個高精度的控制網(wǎng)，作為整個工程施工測量的控制系統(tǒng)。測量平臺置于井下頂管軸線上，靠近后靠背處，通過控制網(wǎng)將頂管測量起始點(diǎn)測放其上，并在井中布設(shè)23個穩(wěn)固的后視點(diǎn)，以便相互校核。起始點(diǎn)對頂管測量精度至關(guān)重要，故井下測量平臺要單獨(dú)設(shè)置，不與管道、設(shè)備、后靠背接觸，不受頂管操作影響，以保持其穩(wěn)定性，并在使用過程中，每10天或每頂進(jìn)不超過20m校核復(fù)測一次，以確保測量控制的穩(wěn)定可靠。3.6.2、頂管軸線與標(biāo)高控制本工程頂管測24、量按1000m以內(nèi)的直線頂管測量方法，頂管方向與高程控制可直接用置于井下測量平臺起始點(diǎn)上的激光經(jīng)緯儀對頂管機(jī)上方的光靶即可。激光經(jīng)緯儀發(fā)射的激光束偏離靶中心的距離，即頂管的偏差值，但方向相反。為消除頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)而偏差值的顯示誤差，光靶設(shè)計為可調(diào)式，使其始終在頂管機(jī)的垂直中心線上，如圖3-9所示說明：旋轉(zhuǎn)指針懸掛在光靶盤上，始終指向垂直位置，松動調(diào)節(jié)螺母，可使光靶盤沿滑槽滑動，始終位于頂管機(jī)垂直中心線上。圖3-9 頂管機(jī)可調(diào)試光靶結(jié)構(gòu)示意圖隨著頂管進(jìn)尺的增加，激光發(fā)射距離的增長，激光會發(fā)生散射，即打在光靶上的激光點(diǎn)會擴(kuò)大，影響目視精度。此時頂管軸線采用指導(dǎo)線法控制，標(biāo)高采用支水準(zhǔn)線路控制。3.6.25、3、頂管測量注意事項(xiàng)由于頂管的部分操作在工作井內(nèi)進(jìn)行，頂管過程中起始點(diǎn)和后視點(diǎn)發(fā)生位移是完全可能的，故每周均需對其進(jìn)行檢查校核，發(fā)現(xiàn)偏移需查明原因并及時修正。地面測量控制網(wǎng)上的部分點(diǎn)在頂管軸線上或工作井附近，可能因地面沉降等原因而移動，故也需不定期進(jìn)行檢查、校核。每段頂進(jìn)結(jié)束后，重新進(jìn)行一次管道的中線高程的測量，每個接口一點(diǎn)，錯口處測兩點(diǎn)。3.6.4、頂管允許偏差頂進(jìn)長度（m）管徑（mm）偏差（mm）鋼管鋼筋砼管上、下左、右上、下左、右4001500601003040505001500801304050503.7、頂管常見問題、頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)頂管機(jī)在頂進(jìn)過程中發(fā)生旋轉(zhuǎn)是常見的問題，將直接影響管內(nèi)設(shè)26、備的使用，甚至使?jié){體外溢等。這對管道出泥、安裝等都有較大影響，因此須加強(qiáng)控制，避免扭轉(zhuǎn)角度過大。常采用的預(yù)防措施有：、糾偏時，注意糾偏油缸不要對管節(jié)形成扭轉(zhuǎn)。、穩(wěn)定主頂油缸后座。主頂油缸后座不穩(wěn)易導(dǎo)致主頂油缸在工作時方向發(fā)生變化，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角。、管道內(nèi)安裝的設(shè)備對稱布置。糾偏糾偏時指工具管偏離設(shè)計軸線后，利用工具管內(nèi)的糾偏系統(tǒng)（糾偏油缸）改變管端方向，減小管線偏差的過程。糾偏必須遵循以下規(guī)律：、糾偏在頂進(jìn)過程中進(jìn)行，靜態(tài)的糾偏會對管線產(chǎn)生不利的影響。、鋼筋砼糾偏比較靈敏，糾偏角度不宜過大，避免造成較大的彎曲。、第一段管節(jié)質(zhì)量必須保證，因?yàn)榈谝欢喂芄?jié)在糾偏過程中多次承受應(yīng)力，易損壞管節(jié)。、第一段管27、節(jié)不宜過長，管段過長會影響糾偏的靈敏度，一般不宜超過2.0m。、糾偏過程中，要在網(wǎng)格底上繪制工具管的測點(diǎn)軌跡，推算出其進(jìn)行軌跡，根據(jù)行進(jìn)軌跡及時調(diào)整糾偏角度，避免糾偏過大產(chǎn)生過度彎曲。、及時了解工具管穿越的土層，特別是不均勻土層的土質(zhì)情況。控制旋轉(zhuǎn)的方法很多，本工程主要采取配重法，頂管機(jī)內(nèi)的設(shè)備布置注意了重量對稱分布，以防頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)，但頂進(jìn)中的機(jī)體旋轉(zhuǎn)仍常發(fā)生，處理方法是在頂頭內(nèi)擺放配重，若頂管機(jī)左旋，即在機(jī)內(nèi)右側(cè)擺放配重；若右旋，配重就擺左邊，效果良好。因頂管機(jī)內(nèi)設(shè)備已考慮了重量對稱分布，故所用配重的數(shù)量較小，配重選材一般根據(jù)實(shí)際情況選用，最好用鑄鋼錠。此外，中繼站千斤頂稍微傾斜放置也是就在28、管道旋轉(zhuǎn)的一種措施，此法僅作為備用保證措施。、管節(jié)接頭漏漿管節(jié)接頭滲漏很少出現(xiàn)，出現(xiàn)位置多在膨潤土壓漿孔處（因膨潤土泥漿壓力過大擠入管內(nèi)），施工中須避免。一旦出現(xiàn)，可用專用止水鋼環(huán)止水（間圖3-10）。圖3-10管縫止水鋼環(huán)結(jié)構(gòu)圖專用止水環(huán)用三片120圓弧鋼環(huán)組成，外貼止水橡膠片，之間用螺桿連接。擰緊螺母，圓環(huán)直徑會增大，使止水鋼環(huán)外橡膠片緊貼管縫，制止泥漿滲入，頂管結(jié)束時再作永久性止水處理。、導(dǎo)軌偏移基坑導(dǎo)軌在頂管施工過程中有時會產(chǎn)生左右或高低偏移。防治措施：、對導(dǎo)軌進(jìn)行加固或更換。、把偏移的導(dǎo)軌校正過來，并用牢固的支撐把它固定。、墊木采用硬木或用型鋼、鋼板，必要時可焊牢。、對工作底板進(jìn)行加29、固。洞口止水圈撕裂或外翻頂管工程中有時會發(fā)生如下現(xiàn)象：、洞口止水圈在頂進(jìn)過程中別撕裂。、洞口止水圈外翻，水泥從中往外滲漏，同時洞口地面產(chǎn)生較大塌陷。防治措施：、洞口止水圈嚴(yán)格按設(shè)計要求的尺寸和材料進(jìn)行加工。、洞口止水圈按設(shè)計圖紙的尺寸正確安裝。、土壓力太高或橡膠止水圈太薄引起的外翻，增加洞口止水圈的層數(shù)或增加橡膠止水圈的厚度。后背墻嚴(yán)重變形、位移或損壞頂管后背在頂進(jìn)過程中有時會發(fā)生如下情況：、后靠背被主頂油缸頂?shù)脟?yán)重變形或損壞，已無法承受主頂油缸的推力。、后靠背被頂?shù)煤笞鶋σ黄甬a(chǎn)生位移。、鋼板樁工作坑，由于覆土太淺或被動土坑太小而使鋼板樁產(chǎn)生位移影響到后靠背的穩(wěn)定。防治措施：、采用剛度好的鋼結(jié)30、構(gòu)件取代單塊鋼板做后靠背。、后靠背后面的洞口要采取措施，可用剛度好的板樁或工字鋼疊成“墻”墊住洞口或管口。、后座墻后的土體采用注漿等措施加固，或者在其地面上壓上鋼錠，增加地面荷載。、用鋼筋砼澆筑整體性好的后座墻，并且盡量使墻腳插入到工作坑底板以下適當(dāng)深度。、主頂油缸偏移油缸位置在頂管施工過程中會有時會發(fā)生如下情況：、主頂油缸軸線與所頂管道軸線不平行或者與后靠背不垂直。、主頂油缸與管道軸線不對稱，偏向一邊。防治措施：、準(zhǔn)確安裝立頂油缸，同時后靠背一定要用薄鋼板墊實(shí)或用砼澆實(shí)。、重新準(zhǔn)確安裝油缸支架。、管道通風(fēng)由于本工程中管道頂進(jìn)距離較長，人員在管道內(nèi)要消耗大量的氧氣，而且在掘進(jìn)過程中有時遇到一些31、土層內(nèi)的有害氣體冒出，隨著頂管距離的增大，管內(nèi)的溫度和濕度的隨之增大而影響到測量的準(zhǔn)確性和施工人員的安全，所以必須采取相應(yīng)的通風(fēng)措施。選擇離心式鼓風(fēng)機(jī)通過軟風(fēng)管直接向頂管機(jī)工作面壓入新鮮空氣，排除管內(nèi)污濁氣體。在地面設(shè)置一臺離心式鼓風(fēng)機(jī)，用150mm的風(fēng)管向頂管機(jī)處提供新鮮空氣。鼓風(fēng)機(jī)安裝在地面上，軟風(fēng)管掛設(shè)在管道的一側(cè)，掛設(shè)平順無堆積、扭曲、纏繞現(xiàn)象；軟風(fēng)管保持完好無損，發(fā)現(xiàn)破損時及時修復(fù)或更換；不得靠近風(fēng)管安放工具或長桿件，以防供風(fēng)時桿件傷人。3.8、頂管施工對地面構(gòu)筑物的影響及防護(hù)措施、地面沉降或隆起控制沉降與隆起的主要采取以下技術(shù)措施：、精心操作，控制欲頂進(jìn)的量與速度，避免土體超挖和頂32、管機(jī)的過量擠壓，使挖土與頂進(jìn)始終處于動態(tài)平衡狀態(tài)。、量測每頂進(jìn)1m所挖出的圖=土的方量，進(jìn)尺與挖土量相當(dāng)，沉降隆起就可控制。、頂管穿越建筑物前，必須使頂頭調(diào)至正位，并保養(yǎng)好機(jī)頭。穿越建筑物頂管時，加密測量密度，控制好方向，避免在建筑物下做過大的糾偏操作（過大糾偏時地面沉降原因之一）。并且連續(xù)作業(yè)、一氣呵成，機(jī)頭不得在建筑物下停滯。同時還要加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)控工作，并加強(qiáng)對建筑物的沉降觀測，確保建筑物安全。、加強(qiáng)膨潤土泥漿壓漿。泥漿在頂管中起潤滑與支護(hù)雙重作業(yè)，在管外壁與土間始終充滿膨潤土泥漿，支護(hù)著管周土體不擠向管壁，是減小沉降的有效措施之一。、泥漿置換由于施工區(qū)域內(nèi)地質(zhì)現(xiàn)狀為大部為破碎狀強(qiáng)風(fēng)化泥巖或33、局部路基填土?xí)r，頂管管道軸線直接將填方區(qū)作為持力層時，可能會因地基固結(jié)過程中發(fā)生下沉而不易穩(wěn)定。因此完成頂管作業(yè)后，必須對原減阻泥漿進(jìn)行置換，達(dá)到對地基土層加固的目的，以避免沉降發(fā)生時影響路面及建筑物。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件，W-89至W-91井段為新建市政公路及房屋局部回填松散性大，W-87至W-86井段及W-87至W-88井段為XX路西側(cè)，W-89至W-88井段穿越XX路，重型車輛通過較多，對基礎(chǔ)承載力要求相對較高，擬定對該穿越公路段長60m段進(jìn)行置換。泥漿置換的材料采用1:0.10:0.40的水：粉煤灰：水泥的水泥漿，擴(kuò)散半徑預(yù)計75cm，通過頂管結(jié)構(gòu)上預(yù)留的注漿孔向外注壓。加固的局部破碎巖體34、及回填土體，并在管道周圍形成0.75m環(huán)狀圓筒，本項(xiàng)目預(yù)估穿越XX路段總加固土體計算為3.14（1.752-1.02）60=389m3，其余根據(jù)開挖揭示情況對比，對具有相似地質(zhì)狀況的部分，采用本案予以注漿加固處理。、管道接口本工程管道采用平接口設(shè)計鋼環(huán)及鋼套管由專業(yè)廠家根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求定制、25厚木環(huán)、天然橡膠圈和PG321雙組份聚硫密封膏連接密封有管道生產(chǎn)廠家配套提供。鋼環(huán)預(yù)制在管節(jié)端部，木環(huán)與橡膠圈在頂管過程中按照，頂管結(jié)束后再用PG321雙組份聚硫密封膏將管道內(nèi)接口密封。四、人員、機(jī)械和材料計劃4.1、項(xiàng)目經(jīng)理部人員序號崗位人數(shù)（人）備注1項(xiàng)目經(jīng)理12項(xiàng)目副經(jīng)理1其中一個常務(wù)副經(jīng)理3項(xiàng)目35、總工程師1項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人4綜合辦公室1含后勤生活、辦公室接待5財務(wù)2會計及出納6經(jīng)營1計劃7技術(shù)5施工管理及測量控制8質(zhì)量19安全1現(xiàn)場安全管理及交通協(xié)管10設(shè)備物資2現(xiàn)場材料財管與驗(yàn)收小計164.2、頂管施工人員序號崗位人數(shù)（人）備注1工長5現(xiàn)場工作協(xié)調(diào)安排2頂管機(jī)司機(jī)4操作頂管機(jī)3龍門吊司機(jī)3頂管吊管4汽車吊司機(jī)2裝卸管節(jié)5機(jī)械工2保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)6起重工3吊重7操作工20井下接管節(jié)，各種管線8膨潤土拌漿4膨潤土泥漿拌制、壓送9汽車司機(jī)4棄土外運(yùn)10夜間值班3警衛(wèi)小計504.3、主要設(shè)備計劃序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量設(shè)備情況產(chǎn)地備注1工具管DN900套4新XXW-87W-89 2行走式門36、吊10t套2新XX3汽車式起重機(jī)10t套1新深圳4泥漿攪拌系統(tǒng)套2新成都5注漿系統(tǒng)套2新鎮(zhèn)江6空壓機(jī)1.8m3臺4完好萬州7電焊機(jī)400KVA臺3良好XX各3臺8液壓總站12KW2套2良好XX9液壓千斤頂200t只10良好XX10中繼站千斤頂75t只30良好XX11中繼站泵站11KW臺12良好XX12糾偏千斤頂100t只10良好徐州13糾偏泵站3KW臺3良好徐州14全站儀GTS-102套2良好深圳拓普康15激光經(jīng)緯儀J2套2合格北京16水準(zhǔn)儀24X套2合格北京17污水泵2.2KW臺2完好18污水泵7.5KW臺2新19污水泵22KW臺2新XX20配電柜200A套3新XX21絞牙機(jī)套2完好昆明2237、鋼筋切割機(jī)QJ-40套2完好昆明23鋼筋彎曲機(jī)WJ-4套2完好XX24蛙式打夯機(jī)HW-60臺2完好昆明25插入式振搗器HZX-305臺3完好昆明4.4、主要材料計劃序號材料名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1鋼筋砼管材DN900/2m節(jié)1822木環(huán)DN900/18mm只1503橡膠止水圈DN900根1504中繼站DN900套5XX外加工5注漿硬管50mm米6006注漿軟管50mm米6007膨潤土200目噸3008水泥32.5#噸100不含沿線壓密注漿和泥漿置換9商品砼C30m330010鋼筋25以下噸2011型鋼噸2012鋼板40以下噸1013鋼管48mm米50014波紋板圍擋2m1mm2375五、頂鐵、分壓環(huán)、機(jī)頭構(gòu)造圖