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1、珠海廣昌泵站引水頂管工程 盾構先鋒隊1、工程概況： 本工程為珠海廣昌泵站引水頂管工程。工程共分為二個部分：一為頂管工程；二為取水口垂直頂升工程。頂管部分：有四條長為234m鋼頂管組成.頂管由坡度為4.5的一段直線和曲率半徑R1500m的圓豎曲線，及垂直頂升段為20m的平坡段組成。鋼管采用2000mm鋼管,鋼管壁厚20mm。頂進機械采用網格擠壓式泥水頂管機，頂管最大主頂頂力600T。由于原設計有145m的沉管現改為頂管施工，故對頂管覆土有所要求。針對現使用的頂管直徑，江中段覆土至少需3米左右。（見頂管剖面圖）。垂直頂升部分：由于原設計取水口采用最小管內徑為2米，最大管內徑3米的漸變錐形管，錐形管2、與埋管采用彎管聯接。根據我公司以往的施工實踐及現有的施工工藝，針對現狀，決定采用較為成熟的垂直頂升施工工法。在取水口根據原設計的取水口徑確定在每條頂管的取水口位置各開啟4個1000mm的立管孔，立管孔之間凈間距為2m，垂直頂升高度約為9.3m，垂直頂升管節采用0.8米/節的預制砼管。2、工程地質根據業主提供的地質資料看，本工程范圍內的土層從上至下依次為：填土、淤泥質砂、淤泥、含貝殼淤泥、淤泥質粘土、含礫粗砂、粘土、礫質粗砂、全風化花崗巖。各主要地層土質物理力學指標如下： 土層名稱層底標高(m)含水量W(%)密度g/cm3空隙比e濕干淤泥質砂-1.73-7.0438.655.81.681.1313、.1681.540淤泥-17.78-21.3655.270.41.621.011.4831.971含貝殼淤泥-19.73-23.4661.51.611.001.734淤泥質粘土-40.24-48.4649.876.91.621.001.4262.166以上地質資料顯示，頂進斷面基本上處于淤泥質砂土層中。3、主要工藝流程：測量放樣定位頂管頂進前的準備頂管出洞鋼管頂進中繼間布置測量定位復核頂管推進到位拆頂管設備鋼筋混凝土封堵機頭斷面安裝垂直頂升設備垂直頂升設備退場水中開啟頂升蓋帽4、頂管施工方案及主要技術措施4.1測量放樣定位首先進行測量控制點的引測，確定工作井和接收井的中心點及掘進中心軸線。同時4、在適當位置建立測量近井點，作為頂管施工的控制依據。4.2 頂管頂進前的準備（1）地面準備工作 .在頂管頂進施工前，按要求進行施工用電，用水，通道，排水及照明等設備的安裝。 .施工材料，設備及機具必須備齊，以滿 足本工程的施工要求。鋼管要有足夠的余量。 .井上，井下建立測量控制網，并經復核，認可。（2）井下準備工作及井內布置頂管基座為鋼結構預制構件，頂管基座位置按管道設計軸線準確進行放樣，安裝時按照測量放樣的基線，吊入井下就位安裝固定。基座上的導軌按照頂管設計軸線并按實測洞門中心居中放置，并設置支撐加固，保證基座穩定不變形。4.3 頂管正常頂進的主要施工方法和技術措施（1）頂管出洞技術措施.安裝5、洞門止水裝置 出洞前，為防止洞口處的水土沿工具管外壁與洞門的間隙涌入工作井，在工作井內洞口處安裝一道環形橡膠止水圈。在頂進施工過程中又可防止減摩泥漿從此處流失，保證泥漿套的完整，以達到減小頂進阻力的效果。 .鋼板樁拔除 鑿除工作井洞門范圍內的磚墻。隨后機頭頂入洞圈，離鋼板樁約10cm后停止頂進，檢查洞口密封，準備鋼板樁拔除。 鋼板樁拔除應從邊上開始，現場分工明確，并由專人統一指揮。另外，拔樁前頂管機應處于良好的運轉狀態，封門一旦拔除，頂管機立即靠上正面土體。工具管頂進到位后，吊放第一節鋼管，焊接完畢，然后在工具管后鋼管內安裝工具管的輔助設備。（2）鋼管頂進工具管出洞后的軸線方向與姿態的正確與否6、，對以后鋼管的頂進將起關鍵的作用。實現鋼管按頂進設計軸線頂進，做好頂進軸線偏差的控制和糾偏量的控制是關鍵。要認真對待，及時調節工具管糾偏千斤頂和中繼間千斤頂，使其能持續控制在軸線范圍內。要嚴格按實際情況和操作規程進行，勤出報表、勤糾偏，并嚴格控制工具管大幅度糾偏造成頂進困難、鋼管變形。（3）管道斷面布置頂進施工中，管道內的壓漿管，動力電纜，照明線及通風管等要嚴格按照管內斷面布置圖分門別類地安放，各類管線要固定好，不能有松落，在中繼間處要有一定的余量或用軟管過渡，不致因中繼間的伸縮而導致損壞。（4）頂管頂進與地層形變控制 頂管引起地層形變的主要因素有：工具管開挖面引起的地層損失，工具管糾偏引起的7、地層損失，工具管后面管道外周空隙因注漿填充不足引起的地面損失，管道在頂進中與地層摩擦而引起的地層擾動，管道接縫及中繼間滲漏而引起的地層損失。所以在頂管施工中要根據不同土質、覆土深度和地面沉降的情況，配合測量報表的分析，及時調整土壓平衡值，同時要求坡度保持相對的平穩，控制糾偏量，減少對土體的擾動。根據頂進速度，控制出土量和地層變形的信息數據，及時調整注漿壓力和注漿量，從而將軸線和地層變形控制在最佳的狀態。觸變泥漿減摩是頂管施工中減少頂力的一項重要技術措施，在頂進過程中，通過頂管機尾部的同步注漿與管道上的預留孔向鋼管外壁壓注一定數量的減摩泥漿，采用多點對稱壓注使泥漿均勻地填充在鋼管外壁和周圍土體間8、的空隙來減小鋼管外壁和土體間摩阻力，起到降低頂進摩阻力的效果。在鋼管外壁能否形成完整的泥漿套，將直接影響到泥漿的減摩效果。減摩泥漿采用觸變泥漿，該漿液性能穩定，具有良好的觸變性，又有一定的稠度。施工過程中，泥漿應保證不失水、不沉淀、不固結，泥漿的配比應根據不同的地質情況作相應的調整，使泥漿適應不同土層的特性，起到預期的減摩效果。施工過程中還可配制特殊的泥漿以滿足頂進施工中特殊要求。 壓漿時，儲漿池內的觸變泥漿由地面上的壓漿泵通過管路壓送至管道內的壓漿總管，并到達連通各壓漿孔的軟管內，通過控制壓漿孔球閥來控制壓漿。壓漿孔球閥布置在工作井內。在地面壓漿泵的出口處，裝置壓力表，便于觀察和調節、控制壓9、漿的壓力。（5）中繼間的布置 利用中繼間進行接力頂進是中、長距離頂管頂進的一項重要技術措施，其在中、長距離頂管施工中不僅起到接力的作用而且也能利用控制中繼間千斤頂來進行糾偏控制頂進方向。經計算，本工程頂進中，光靠主頂裝置是無法完成的，因此必須用中繼間進行接力頂進，中繼間的具體位置布置在頂進距離30米及110米處。另外，為防止中繼間位置減摩泥漿的流失,所以中繼間密封必須可靠。具體情況在施工時可根據現場實際情況調整。中繼間的最大頂力為500噸，中繼間最大行程為30cm(工作行程為25cm)。（6）管節焊接及防腐要求本工程頂進管節采用鋼管節，管節內表面應光滑平整。運到施工現場的管節逐一進行驗收，不合10、格的應予以剔除，并在管節上注明“禁止管節”標記，另行堆放處置。鋼管堆放必須單層堆放，并加墊塊防止管節翻轉。頂管頂進過程中，管節接口末端必須保持清潔，相鄰有縫管節的縱向焊接不應在同一直線上。焊接時應保證金屬的充分溶合，確保堆焊的純凈、無裂縫及無氣泡焊渣。焊接口應清除雜物保持清潔干燥，焊接完畢后應除去表面熔渣。管節的內涂襯采用抗硫酸型硅酸鹽水泥，涂層厚度按設計要求，誤差應控制在03mm。鋼管的外壁防腐采用雙組份環氧富鋅底漆一度（40）、環氧云鐵底一度（30）、漆及超厚漿型環氧瀝青漆三度（1503）。（7）頂管施工測量 為了保證頂進軸線控制在設計軸線允許偏差范圍內，在頂進過程中要經常對頂進軸線進行測11、量。在正常情況下，每頂進2米測量1次，但在出洞和頂管掘進到位階段，要適當增加測量次數。軸線測量的觀察控制臺放在工作井內主頂裝置中間。在工具管尾部裝有供測量的設備。施工中需經常對觀察控制臺進行復測，以保證測量精度，建立施工頂進軸線的觀測臺。按獨立坐標系放樣后靠觀測臺使它精確地移動至頂管軸線上，用它正確指揮頂管的施工方向。（8）頂管機的復核測量及就位工具管在到達設計位置前，應對頂管機所處的方位進行復核時，是確認頂管狀態、評估工具管推進姿態和擬定工具管到位的施工軸線及施工方案等的重要依據，使工具管在此階段的施工中始終按預定的方案實施，以良好的姿態正確無誤的進入預定位置。5、垂直頂升在每條管道端頭水平12、段需頂出4個取水口，采用預制圓砼管垂直頂升法施工。（管內頂升布置見垂直頂升簡圖）。5.1 頂升前的準備工作先按設計圖焊好止水框架和聯系梁，連接好頂升口左右相鄰鋼管，在頂升管節下部注漿，加固下部土層支撐能力，然后把頂升車架吊運至井下，在頂升部位就位，一般順序為先里后外，接著安裝設備和操作系統，同時將運輸管道調整好。5.2 頂升施工1、就位：將管節用行車吊運至平板車上，然后用電機車運送到頂升車架處。待管節送到頂出口下，調整好位置，使管節上法蘭與頂出口特殊帽蓋上預留孔基本對正，然后用千斤頂緩慢頂起，并推出平板車。在頂起過程中用千斤頂調正位置，使法蘭與預留螺孔對正后穿進全部螺栓，并擰緊。2、頂升：調正千斤頂，作好再頂準備，拆除封頂特殊蓋帽螺栓，裝好止水裝置，開動千斤頂，把第一節頂出，到達一定高度后，再按以上方法繼續頂升，直到最后一節頂到位。用螺栓與周圍管節連牢，焊上止水壓板，做好最后的防水處理完成設計要求。3、轉移：當一個取水口完成后，即用卷揚機把頂升車架整體轉移到另一個出口下。在做好頂前一切準備工作后，繼續頂升，直到完成全部取水口。5.3 進出口部位拋石圍護，并安裝管節端部永久裝置。5.4 內部結構施工等垂直頂升全部結束后，最后進行隧道封頭和柔性接頭施工。7