1、目 錄1.工程概況31.1 工程概述31.2 長江進水管線31.3 水庫進水管線31.4 地質(zhì)條件32.頂管施工方案52.1 方案概述52.1.1長江進水管頂管52.1.2 水庫進水管頂管72.2 頂管工藝流程82.3 頂管機選型82.3.1 泥水平衡頂管機工作原理92.3.2 結(jié)構(gòu)特點92.3.3 適用范圍92.3.4 頂管機主要技術(shù)參數(shù)92.3.5 主頂裝置102.4 頂力計算112.4.1 3600長江進水管頂力計算112.4.2 2400水庫進水管頂力計算122.5 主要施工方法122.6 頂管出洞及頂進132.6.1 出洞時的技術(shù)措施132.6.2 頂管機出洞142.6.3 頂進施工

2、142.7 減阻泥漿的運用152.8頂進測量及軸線控制172.8.1 測量方法172.8.2 頂進中頂管機前進趨勢的測定172.8.3 頂進允許偏差172.9 頂管機進洞182.10 頂管機吊駁措施182.10.1 管道清理182.10.2 洞口接頭處理182.10.3 洞口悶板安裝182.10.4 頂管機切割吊駁182.11 供水、排泥192.12 供電、照明及通訊、監(jiān)控203.鋼管管節(jié)制作、焊接和防腐203.1 鋼管制作203.2 頂管的焊接213.2.1 鋼管的外觀質(zhì)量213.2.2 鋼管的焊接213.3 鋼管防腐214.進度安排225.機械設(shè)備、人員安排225.1 頂管施工人員安排22

3、5.2 機械設(shè)備安排226.應(yīng)急預(yù)案236.1 施工過程中突發(fā)事件預(yù)防236.2 應(yīng)急預(yù)案247.質(zhì)量保證措施247.1 工程質(zhì)量責(zé)任制247.2 質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)257.3 質(zhì)量保證措施257.4 質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)258.安全保證措施268.1 安全施工268.2 安全管理網(wǎng)絡(luò)268.3 安全保證措施271. 工程概況1.1 工程概述本工程為泵站標(biāo)段長江進水管道近泵室段，管道安裝采用頂管法施工，包括兩部分施工內(nèi)容，一部分為長江進水管線，為2根3600mm鋼質(zhì)管道；一部分為水源地（水庫）進水管道，為2根2400mm鋼質(zhì)管道，管道基礎(chǔ)均為直徑為800mm的高壓旋噴樁。該兩部分管道均與泵站進水室相連接，其

4、中長江進水管線的近泵室段為庫區(qū)段管道和泵站之間的連接段管道，水庫進水管線的近泵室段為水庫取水頭和泵站之間的連接段管道。1.2 長江進水管線3600*32mm長江進水管線的近泵室段單根總長度約125.851m，共2根，其管中心標(biāo)高自泵站始發(fā)為-8.0m，至末端抬高至-3.5m與已埋設(shè)好的庫區(qū)段管道相連接。其中位于泵站臨時圍堰下的約58.0m管道下部設(shè)800mm高壓旋噴樁基礎(chǔ)，所有樁底高程為-33.0m，樁頂高程為+0.3m、-9.9m，樁長分別為33.3m、23.1m。近泵室段管道沿線現(xiàn)狀地面（河床面）標(biāo)高為-2.5+3.0m，其中泵站圍堰目前頂標(biāo)高為+2.03.0m，庫區(qū)內(nèi)的該段管道原河床面標(biāo)

5、高約-2.5m，因此管頂覆土為3.7m9.2m。1.3 水庫進水管線2400*24mm水庫進水管線單根總長度約84.91m，共2根，其管中心標(biāo)高自泵站始發(fā)為-4.0m，至末端與水庫取水頭相連接。其中位于泵站臨時圍堰下的約58.0m管道下部設(shè)800mm高壓旋噴樁基礎(chǔ)，所有樁底高程為-33.0m，樁頂高程為-5.3m，樁長為27.7m。近泵室段管道沿線現(xiàn)狀地面（河床面）標(biāo)高為-2.5+3.0m，其中泵站圍堰目前頂標(biāo)高為+2.03.0m，庫區(qū)內(nèi)的該段管道原河床面標(biāo)高約-2.5m，因此管頂覆土為0.3m5.8m。1.4 地質(zhì)條件根據(jù)水源地工程地質(zhì)勘察報告，3600mm長江進水管和2400mm水庫進水管

6、擬頂管段所穿越土層主要為層灰色淤泥質(zhì)粘土層，局部位于為-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和層灰色淤泥質(zhì)粘土層（上下基本各半）。詳見附圖：近泵室段管道安裝總平面示意圖、縱剖面圖。近泵室段管道安裝總平面示意圖近泵室段管道安裝縱剖面圖2. 頂管施工方案2.1 方案概述2400*24mm水庫進水管總長度約84.91m，穿越沉井圍堰部分約54m長采取頂管施工方法，剩余約30.91m根據(jù)覆土情況采取開挖埋管施工方法。根據(jù)其進水管管道軸線標(biāo)高(-4.0m)、進水室結(jié)構(gòu)尺寸及沉井底板標(biāo)高(-10.2m)，在沉井進水室內(nèi)搭設(shè)鋼支架平臺進行頂管施工，后靠背在進水室和前池之間的隔墻基礎(chǔ)上采用加設(shè)609鋼管支撐梁的方式延伸至水泵間第

7、二道隔墻，以保證滿足頂力要求和隔墻結(jié)構(gòu)安全。3600*32mm長江進水管近泵室段總長度約125.851m，采用頂管施工方法的管道長度為102m，剩余約23.851m根據(jù)覆土情況采取開挖埋管施工方法。頂管后靠背在進水室和前池之間的隔墻基礎(chǔ)上采用加設(shè)609鋼管斜撐的方式延伸至前池沉井底板上，來保證頂力要求和加固的隔墻安全。2.1.1長江進水管頂管3600*32mm長江進水管近泵室段頂管施工井內(nèi)布置平面圖及剖面圖如下：3600長江進水管近泵室段頂管施工井內(nèi)布置平面圖3600長江進水管近泵室段頂管施工井內(nèi)布置剖面圖根據(jù)沉井進水室結(jié)構(gòu)尺寸，3600*32mm長江進水管頂管施工管節(jié)每節(jié)長度為6m，采用陸運

8、汽車運輸至現(xiàn)場。管節(jié)之間采用焊接連接方式，現(xiàn)場進行防腐修補。頂管后靠背頂在前池和進水室之間的加固隔墻上，并采用609鋼管斜撐延伸至隔墻后的沉井底板上，在沉井底板澆筑時預(yù)埋鋼板。3600長江進水管開挖埋管段圍護結(jié)構(gòu)平面圖3600長江進水管開挖埋管段圍護結(jié)構(gòu)剖面圖3600*32mm長江進水管除頂管段剩余部分采取開挖埋管施工方案，同樣采取分層開挖方式，第一層土方開挖為-2.5-5.7m，開挖深度3.2m；第二次土方開挖采取SMW工法樁(攪拌樁內(nèi)插H型鋼)作為圍護結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)鋼筋砼壓頂梁，并加設(shè)609鋼管支撐梁。該段基坑長度約18m。2.1.2 水庫進水管頂管2400*24mm水庫進水管頂管施工井內(nèi)布

9、置平面圖見上圖，剖面圖如下：2400水庫進水管頂管施工井內(nèi)布置剖面圖根據(jù)沉井進水室結(jié)構(gòu)尺寸及2400*24mm水庫進水管管中心標(biāo)高，因進水室中部有一道橫梁，其梁底標(biāo)高低于管頂標(biāo)高，因此頂管管節(jié)長度為4m，采用陸運汽車運輸至現(xiàn)場。管節(jié)之間采用焊接連接方式，現(xiàn)場進行防腐修補。頂管后靠背頂在前池和進水室之間的隔墻上，并采用609鋼管支撐梁延伸至其后的第二道隔墻上。另外因2400水庫進水管管底距沉井底板相差較大，我們采取搭設(shè)鋼支架及平臺的方法作為頂管施工平臺，采用雙拼槽鋼支架，頂部設(shè)置橫梁及導(dǎo)軌，并鋪設(shè)木板。頂管設(shè)備安裝在平臺上，平臺作為頂管施工操作面。2.2 頂管工藝流程測量放樣安裝機架、后靠、主頂

10、裝置安裝泥水系統(tǒng)及輔助設(shè)施設(shè)備調(diào)試出洞頂管機頂進，吊放過渡管頂進頂完過渡管，吊放第一節(jié)管節(jié)，與過渡管焊接吊放第二節(jié)管節(jié)，拼裝、整形、焊接、測量繼續(xù)頂進直至完成泥漿固化、機頭封堵、拆除管內(nèi)設(shè)備、管道清理洞口接頭處理、驗收、頂管機吊離駁運2.3 頂管機選型根據(jù)地質(zhì)勘察報告，3600*32mm長江進水管和2400*24mm水庫進水管擬頂管段所穿越土層主要為層灰色淤泥質(zhì)粘土層，局部位于為-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和層灰色淤泥質(zhì)粘土層（上下基本各半）。因此，根據(jù)以往類似工程施工經(jīng)驗，采用泥水平衡頂管工具頭進行頂管施工。2.3.1 泥水平衡頂管機工作原理泥水平衡頂管機設(shè)有可調(diào)整推力的浮動式大刀盤進行切削和支承土體

11、。推力設(shè)定后，刀盤隨土壓力大小變化前后浮動，始終保持對土體的衡定支撐力，使土體保持穩(wěn)定，即刀盤的推力與切削面的水土壓力保持平衡。在機頭土倉中加入有一定含泥量的泥水，保持一定的壓力，一方面對切削面的水土壓力起補充平衡作用，另一方面又能起到運載切削下來的泥土作用，加入土倉中的泥水壓力，根據(jù)切削面的水土壓力變化，通過旁通閥來調(diào)節(jié)。2.3.2 結(jié)構(gòu)特點本機采用二段一鉸承插式結(jié)構(gòu)，在鉸接處設(shè)置二道密封裝置，并設(shè)有4只注漿孔，便于施工時同步注漿，泥漿套厚度20mm。有4只雙作用油缸編組進行糾偏，糾偏角度=2。浮動的大刀盤由4臺液壓馬達驅(qū)動，二段殼體之間設(shè)有止轉(zhuǎn)裝置，可防止殼體相對轉(zhuǎn)動。設(shè)有3只土壓傳感器，

12、顯示正面土體壓力值。頂管機的運轉(zhuǎn)情況、各種儀表數(shù)值，激光測量信息、糾偏油缸動作狀況均通過電視攝象機反映到操作臺屏幕上，操作人員可以根據(jù)這些信息進行遙控操作。由于數(shù)據(jù)反映正確，操作調(diào)整及時，所以平衡精度高，能有效地控制地表沉降或隆起量。泥水由進水泵通過旁通閥輸送到機頭土倉內(nèi)，再由安裝在管節(jié)內(nèi)的管道泵及工作井內(nèi)的渣漿泵將土倉內(nèi)的泥漿排放到地面上的沉淀池內(nèi)，通過調(diào)整進水泵和排泥泵的流量來控制土倉內(nèi)泥水壓力。2.3.3 適用范圍泥水平衡頂管工具頭與其他頂管工具頭相比，為刀盤式面板，泥水平衡，具有平衡效果好，沉降控制好，設(shè)備和技術(shù)先進，能實現(xiàn)自動控制，精度高等優(yōu)點。同時由于出土方式是用水力機械化連續(xù)出土

13、，所以頂進速度快，對土質(zhì)的適應(yīng)性強。無論是粘性土還是砂性土，均能收到良好的效果。2.3.4 頂管機主要技術(shù)參數(shù)直徑：D=2400mm（3600mm）長度：L=3700mm重量：Q=160KN靈敏度：e=1.1刀盤轉(zhuǎn)矩：T額=283KN-m(P額=18Mpa) Tmax=372KN-m(P max=23.5 Mpa)刀盤轉(zhuǎn)速：n=0.81.62r/min糾偏行程：s=55mm糾偏推力：F=1350KN4(P23Mpa)糾偏力矩：T=3870KN-m糾偏角度：=22.3.5 主頂裝置主頂進裝置由底架、油缸組、頂進環(huán)、鋼后靠及液壓動力站等組成，是頂管施工的重要組成部分。1、底架主要承載頂管機、中繼頂

14、、管節(jié)之用，底架為拼裝式鋼結(jié)構(gòu)件，可根據(jù)不同系列頂管工程組裝而成。底架設(shè)置8只微型千斤頂，每只起重量50KN，可以調(diào)整底架高度達到施工要求；底架前端和兩側(cè)設(shè)置10只水平支撐，能將底架與井壁撐實，防止底架移位。底架上部設(shè)置內(nèi)外兩付軌道，左右對稱分布，內(nèi)軌道作頂管機、中繼頂、管節(jié)的承載之用，外軌道則為頂進環(huán)行走之用。2、油缸組油缸分兩組，按設(shè)計頂力配4只油缸，并用可分式結(jié)構(gòu)的支座固定，左右對稱分布，并用連接梁連成一體。油缸組可以根據(jù)不同系列的頂管工程任意組合，與拼裝式底架組合使用，可實現(xiàn)一機多用，吊裝及運輸方便，具有很強的經(jīng)濟性和實用性。3、頂進環(huán)由頂環(huán)和頂座組成，頂環(huán)用螺栓固定在頂座上，頂座底部

15、設(shè)置4只滾輪，放于外側(cè)軌道上可往復(fù)運行。頂進時頂環(huán)伸入管節(jié)尾部，起對中及導(dǎo)向作用，并傳遞油缸的頂力，使管節(jié)受力均布。4、鋼后靠主要承受油缸頂進時的反力，并將其均勻地傳遞到工作井鋼筋砼井壁上，避免井壁因受力不勻而碎裂。鋼后靠的受力區(qū)域設(shè)有加強筋，應(yīng)盡可能與主頂進油缸對準(zhǔn)。鋼后靠安裝時應(yīng)與頂進軸線保持垂直，與井壁留有約10cm空隙，并用素砼充填搗實。5、主頂裝置液壓系統(tǒng)本頂管機裝備頂力設(shè)計為8000KN，選用雙作用雙沖程等推力油缸4只，每只油缸最大推力為2000KN，施工時主頂額定頂力不大于800KN。油缸行程S=3500mm，鋼管管節(jié)長度為6m，因此在施工中可以連續(xù)頂進，安裝墊塊，提高工效，減輕

16、勞動強度。液壓泵站選用25SCY14-1B和10SCY14-1B手動變量軸向柱塞油泵各一臺組合而成，分別配備Y160L-6和Y132M-6型電機，通過變頻調(diào)速可自動改變油泵的流量，根據(jù)頂進時工況要求及時控制主頂油缸的頂速。6、主頂裝置技術(shù)參數(shù)油缸尺寸：DdL=DN325DN2802655mm油缸數(shù)量：4只 油缸行程：S=3500mm裝備頂力：Fmax=8000kN(Pmax=31.5Mpa)額定頂力：F額8000KN(P額31.5Mpa)頂進速度：V=080mm/min2.4 頂力計算本工程頂管頂力估算依照相關(guān)施工規(guī)范按下列公式計算：正面阻力：P =土(H覆土+2/3D)tg2(45o+/2)

17、初始推力：F0=1/4（D2P） 管道摩阻力：F1= fD1L 總推力：F= F0+ F1 P 頂管機正面最大阻力F0 初始推力土 土容重H 最大覆土深度 內(nèi)摩擦角D 頂管機外徑D1 管道外徑f 鋼管單位面積摩阻力L 管道長度2.4.1 3600長江進水管頂力計算根據(jù)地質(zhì)資料，3600*32頂管穿越土層為層灰色淤泥質(zhì)粘土層，其土=16.9 KN/m3，=10，D為3694mm，D1為3664mm，L為管道頂進長度108m，f為鋼管單位面積摩阻力，取4KN/m2。則：正面阻力：P =土(H覆土+2/3D)tg2(45o+/2)=16.9*(9.2+2*3.694/3) tg250o=279.94

18、KN初始推力：F0=1/4（D2P）=3.14*3.6942*279.94/4=2998.67KN管道摩阻力：F1= fD1L=4*3.14*108*3.664=4970.14KN因此，108m長的3600長江進水管頂管施工所需的總推力為：F= F0+ F1=2998.67+4970.14=7968.81KN796.9T。2.4.2 2400水庫進水管頂力計算根據(jù)地質(zhì)資料，2400*24頂管穿越土層為-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和層灰色淤泥質(zhì)粘土層（上下基本各半），因此取平均值，其土=17.4 KN/m3，=11， D為2474mm，D1為2448mm，L為管道頂進長度64m，f為鋼管單位面積摩阻力，取

19、4KN/m2。則：正面阻力：P =土(H覆土+2/3D)tg2(45o+/2)=17.4*(5.8+2*2.474/3) tg250.5o=190.75KN初始推力：F0=1/4（D2P）=3.14*2.4742*190.75/4=916.5KN管道摩阻力：F1= fD1L=4*3.14*64*2.448=1967.8KN因此，64m長的2400長江進水管頂管施工所需的總推力為：F= F0+ F1=916.5+1967.8=2884.3KN288.4T。本工程頂力計算是以頂管機出洞后穿越淤泥質(zhì)粘土的地質(zhì)狀況和最大覆土深度為準(zhǔn)，為頂管機進入淤泥質(zhì)粘土層后，正面阻力將減小，同時由于采用泥水平衡頂管

20、機施工，因此實際頂進阻力要比計算值小。2.5 主要施工方法1、把地面上的測量控制網(wǎng)絡(luò)引放至沉井工作室倉內(nèi)，并建立相應(yīng)的地面控制點，便于頂進施工時進行復(fù)測。2、沉井內(nèi)測量放樣，精確測放出頂進軸線。3、安裝頂進后靠，頂進后靠的平面應(yīng)垂直于頂進軸線，后靠與井壁結(jié)構(gòu)砼之間的空隙要用砂漿或砼充填密實。4、安裝主頂裝置和導(dǎo)軌。先將它們大致固定，然后在測量的監(jiān)視下，精確調(diào)整它們的位置，直至滿足要求為止，隨即將它們固定牢靠。5、沉井內(nèi)的平面布置。搭建井內(nèi)工作平臺、安裝配電箱、主頂動力箱，控制臺等，敷設(shè)各種電纜、管線、油路等。井內(nèi)平面布置要求布局合理，保證安全。6、地面輔助設(shè)備的安裝及平面布置。輔助設(shè)備主要有拌

21、漿系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、泥水系統(tǒng)等安裝及調(diào)試，此外還有管節(jié)堆場、安全護欄等設(shè)施的布置。7、地面輔助工作及井內(nèi)安裝結(jié)束后，吊放頂管機，接通電氣、泥水、監(jiān)控、液壓等系統(tǒng)，進行出洞前的總調(diào)試。8、導(dǎo)軌應(yīng)選用鋼質(zhì)材料制作，兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高，其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致；導(dǎo)軌安裝的允許偏差應(yīng)為：軸線位置3mm、頂面高程0+3mm、兩軌內(nèi)距 2mm。9、千斤頂?shù)陌惭b應(yīng)符合下列規(guī)定：A 千斤頂宜固定在支架上，并與管道軸線對稱，其合力的作用點應(yīng)在管道中心的垂直線上；B 千斤頂?shù)挠吐窇?yīng)并聯(lián)，每臺千斤頂應(yīng)有進油、退油的控制系統(tǒng)。10、油泵安裝和運轉(zhuǎn)應(yīng)符合下列規(guī)定：A 油泵應(yīng)設(shè)置在千斤頂?shù)母浇凸軕?yīng)順直、轉(zhuǎn)角少；

22、B 油泵應(yīng)與千斤頂相匹配，并應(yīng)有備用油泵、油泵安裝完畢，應(yīng)進行試運轉(zhuǎn)；C 頂進開始時，應(yīng)緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進速度頂進；D 頂進若發(fā)現(xiàn)突然油壓增高，應(yīng)立即停止頂進，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進；E 千斤頂活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。11、采用起重設(shè)備下管時應(yīng)符合下列規(guī)定：A 正式作業(yè)前應(yīng)試吊，吊離地面10cm左右時，檢查重物捆扎情況和制動性能，確認(rèn)安全后方可起吊；B 下管時沉井坑內(nèi)嚴(yán)禁站人，當(dāng)管節(jié)距導(dǎo)軌小于50cm時，操作人員方可近前工作；C 嚴(yán)禁超負荷吊裝。 2.6 頂管出洞及頂進2.6.1 出洞時的技術(shù)措施出洞前必須做好頂管后靠加固，頂管頂進設(shè)備和工具頭安

23、裝和調(diào)試完成，然后將頂管工具頭頂進至預(yù)留洞口鋼悶板20cm處，然后再拆除鋼悶板，并在預(yù)留套管上安裝好洞門密封裝置，其作用是防止頂管機出洞時正面水土涌入井內(nèi)，另一作用是防止頂進施工時，壓入的減阻泥漿流失，保證能夠形成完整的泥漿套。由于3600頂管頂進距離約108m，最大埋深9.2m，水土壓力較大，因此洞門密封必須采取特殊的技術(shù)措施。采用二道邊緣呈球形的橡膠止水圈，厚度為20mm，增強其耐磨程度，并安裝一道弧形壓板將橡膠止水圈用螺栓緊固在密封裝置上。頂管機出洞后，即刻收攏弧形壓板，使其與混凝土管節(jié)間隙保持約10mm左右，防止橡膠圈翻邊，達到密封效果。為了減小水土壓力對橡膠圈的沖擊，在橡膠圈前端增設(shè)

24、二道盾尾彈性鋼絲刷并注入盾尾油脂，延長橡膠止水圈的使用壽命，確保工程安全。頂管洞口止水裝置示意圖沉井洞封門采用井內(nèi)封門形式。為了防止頂管機頭出洞時正面水土涌入工作井內(nèi)，在頂管出洞口一定的范圍以內(nèi)，采用注漿的方式對CC出洞口處的局部土體進行加固處理，以確保出洞安全。2.6.2 頂管機出洞1、在測量人員的配合下，安裝洞門密封裝置，使其與井內(nèi)預(yù)留洞口保持同心，并用螺栓與預(yù)留洞法蘭固定。2、鑿除內(nèi)封門磚墻并在預(yù)留洞內(nèi)安裝頂進導(dǎo)軌。3、將頂管機頂入止水圈內(nèi)，至機頭端部離外封門10cm時停止。4、頂管機繼續(xù)頂進，至千斤頂行程伸足。5、在頂管機尾部燒焊限位塊，防止主頂縮回時，頂管機在正面土體作用下退回。6、

25、縮回主頂油缸，吊放過渡管。7、割除限位塊，繼續(xù)頂進。2.6.3 頂進施工出洞階段結(jié)束后，即可進行正常的頂進施工，正常的頂進是用大刀盤泥水平衡頂管機施工，開挖面的土體經(jīng)刀盤切削后，進入泥水倉，高壓水由進水泵通過旁通閥進入泥水倉內(nèi)，并由旁通閥調(diào)節(jié)泥水壓力，再由排泥泵及管路將泥水倉內(nèi)的泥漿接力輸送到地面沉淀池。頂管頂進施工，其土壓值的設(shè)定和排土量的控制是控制地表沉降的關(guān)鍵，土壓值的設(shè)定應(yīng)根據(jù)施工地質(zhì)狀況、地下水位、管道埋深等因素初步設(shè)定，并根據(jù)施工實際情況和地表沉降的實測結(jié)果隨時進行調(diào)整。一節(jié)管節(jié)頂進結(jié)束后，縮回主頂油缸，拆除洞口處的管線，吊放下一節(jié)管節(jié)，然后連通管線，繼續(xù)頂進。頂進施工期間，管道內(nèi)

26、動力、照明、控制電纜的接頭要安全可靠。管道內(nèi)的各種管線應(yīng)分門別類地布置，并固定好，防止松動滑落。在頂管機和中繼頂處應(yīng)放置應(yīng)急照明燈具，保證斷電或停電時管道內(nèi)的工作人員能順利撤出。2.7 減阻泥漿的運用在頂進施工中，減阻泥漿的應(yīng)用是減小頂進阻力的重要措施。頂進時通過頂管機鉸接處及管節(jié)上預(yù)留的注漿孔，向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道四周外圍形成一個泥漿套，減小管節(jié)外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進時的頂力。泥漿套形成的好壞，直接關(guān)系到減阻的效果。為了做好壓漿工作，在頂管機的鉸接處均勻地布置了4只壓漿孔，頂進時及時進行跟蹤注漿。管節(jié)上設(shè)有4只壓漿孔，呈90環(huán)向交叉布置。壓漿總管用2”白鐵管，每

27、隔6m裝一只三通，再用壓漿軟管接至壓漿孔處。頂進時要及時有效地跟蹤壓漿和補壓漿，確保形成完整有效的泥漿套。頂管壓漿設(shè)備安裝布置示意圖3600水庫進水管頂管注漿孔結(jié)構(gòu)布置圖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)，既要有良好的流動性，又要有一定的稠度。頂進施工前要做泥漿配合比試驗，找出適合于施工的最佳泥漿配合比。減阻泥漿的拌制要嚴(yán)格按操作規(guī)程進行。催化劑、化學(xué)添加劑等要攪拌均勻，使之均勻地化開，膨潤土加入后要充分?jǐn)嚢瑁蛊涑浞炙Ｄ酀{拌好后，應(yīng)放置一定的時間才能使用。壓漿是通過儲漿池處的壓漿泵將泥漿壓至管道內(nèi)的總管，然后經(jīng)由壓漿孔壓至管壁外。在壓漿泵、頂管機等處裝有壓力表，

28、便于觀察、控制和調(diào)整壓力。在頂進施工中，減阻泥漿的用量主要取決于管道周圍的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，泥漿的實際用量要比理論用量大得多，一般可達到理論值的45倍，但在施工中還要根據(jù)土質(zhì)情況、頂進狀況、地面沉降的要求等做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。減阻泥漿有關(guān)技術(shù)參數(shù)：視粘度失水量泥并PH值比重動切力靜切力膠體率狀態(tài)Mpa.sM1mmg/cm3papa%548.528.51.1130.653.1100厚稠泥漿配合比：(每m泥漿)膨潤土水純堿CMC150kg850kg6kg5.4kg2.8頂進測量及軸線控制2.8.1 測量方法為了使頂進軸線和設(shè)計軸線相吻合，在頂進過程中，要經(jīng)常對頂

29、進軸線進行測量。在正常情況下，每頂進一節(jié)管節(jié)測量一次，在出洞、糾偏、到達終點前，適當(dāng)增加測量次數(shù)。施工時還要經(jīng)常對測量控制點進行復(fù)測，以保證測量的精度。頂管出洞后，利用J2激光經(jīng)緯儀置于頂進軸線上，跟蹤頂管機內(nèi)光靶測尺，頂進時，施工人員隨即可以直觀地看出頂管機偏差情況及趨勢方向，測量人員不必占用頂進時間測量軸線偏差。高程偏差測量采用水準(zhǔn)接站測量，測得頂管機中心標(biāo)高，再與設(shè)計高程比較，即可算出高程偏差值。另外，指示軸線在頂進工程中，必須利用定期進行復(fù)測，以保證整個頂進軸線的一致性。2.8.2 頂進中頂管機前進趨勢的測定為了能較好地解決測量用時問題，一方面通過盡可能減少接站數(shù)，轉(zhuǎn)站處利用特殊發(fā)光源

30、作為目標(biāo)，在利用放大倍率較大的瑞士T2經(jīng)緯儀觀測；另一方面測定頂管機前進趨勢，同樣能達到減少測量時間的目的。頂進中施工人員對頂管機的糾偏，需要及時了解頂管機走勢，如果軸線偏差較小，且走勢較好(沿設(shè)計方位)，有時就可省去不必要的軸線偏差測量，提供更多的頂進時間，如軸線偏差較小但頂管機前進趨勢背離設(shè)計軸線方向，施工人員也能夠及時進行有效的糾偏，使頂管機不致偏離較大。可見掌握了頂管機的走勢好處是顯而易見，為此我們設(shè)置了頂管機前進趨勢測量及計算方法。通過觀察頂管機的行進趨勢來指導(dǎo)糾偏。2.8.3 頂進允許偏差1、工具管開始頂進510m范圍內(nèi)，工具管允許偏差為：軸線位置：3mm高程：0+3mm2、正常頂

31、進施工，頂進管道允許偏差為：軸線位置：50mm管道內(nèi)底高程：+40mm，-50mm相鄰管間錯口：2mm。2.9 頂管機進洞當(dāng)頂管接近終點，必須做好進洞準(zhǔn)備工作：2400mm管道頂進水庫進水管取水池中，距離取水頭中心線1.79m；3600mm管道頂進SMW工法樁中，在頂管即將到位前，把SMW工法樁中內(nèi)插的H型鋼拔除，便于頂管機頭進入。2.10 頂管機吊駁措施由于鋼頂管靈敏度較差，在接近終點時要加強對頂進軸線的觀測，及時糾正偏差，確保軸線正確。在頂管機吊駁前必須做好以下工作：2.10.1 管道清理拆除管道內(nèi)的有關(guān)設(shè)備，電焊封堵壓漿孔，保留照明電纜，管內(nèi)打掃清理干凈后，按設(shè)計要求做好管道端部焊接處的

32、防腐處理。2.10.2 洞口接頭處理本工程洞口接頭為柔性，主要材料為油麻和石棉水泥，充填于鋼管和穿墻套管之間，確保水密。在實施接頭處理前，必須先拆除頂進施工時的洞口密封裝置，并將多余的鋼管割除，以伸入洞口法蘭10mm為宜，確保悶板安裝密封效果。2.10.3 洞口悶板安裝在完成工程質(zhì)量驗收后，拆除管內(nèi)照明電纜等所有物件，將設(shè)計要求的長江（水庫）進水管悶板、密封圈與洞口法蘭用螺栓緊固，保證悶板密封。2.10.4 頂管機切割吊駁頂管施工過程中，在過渡段后接鋼管上距離焊縫10cm處焊接6圓鋼筋，作為頂管機頭的切割位置。在完成上述各項工作后，方可進行頂管機的切割吊駁工作。切割的位置在過渡管與第一節(jié)鋼管的

33、接縫處。切割前先用高壓水槍沖碎包裹在頂管機及過渡管周圍的泥土，并用吸泥泵清除，留出適當(dāng)?shù)氖┕た臻g，套上鋼索，由電焊工進行切割，用50T汽車吊吊運，將頂管機和過渡管分離，如下圖所示。頂管機頭吊駁施工布置圖2.11 供水、排泥本工程采用泥水平衡頂管施工，因此泥水系統(tǒng)的配置是工程成敗的關(guān)鍵之一，根據(jù)類似頂管施工的經(jīng)驗并結(jié)合本工程的特點，作如下安排：1、供水系統(tǒng)利用沉井圍堰北側(cè)已有筑壩的清水池和泥漿沉淀池，并用2根6”鋼管連通泄水。在清水池旁設(shè)置2臺電機功率N=110kw的5級泵向管路供水，2臺交換使用，泵口出水壓力為P=1Mpa，流量Q=150m3/h。經(jīng)過沉井的落差，其井下管口出水壓力可達1.8M

34、pa左右，在供水管路上設(shè)置1臺接力泵，確保頂管機的泥水壓力。2、排泥系統(tǒng)排泥管采用4”無縫鋼管，卡箍式活絡(luò)接頭連接。廢棄泥漿用4臺管道泵串聯(lián)水平輸送，管道泵電機功率N=7.5KW，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，流量Q=100m3/h，在頂管機尾部30m處設(shè)置1只管道泵，在井內(nèi)設(shè)置2臺渣漿泵，其中1臺備用，揚程H=28m，功率N=37KW，流量Q=190m3/h，主要擔(dān)負泥漿的垂直輸送。3、泥水平衡技術(shù)措施施工時須嚴(yán)格控制進入頂管機泥水倉的泥水壓力和流量，及時利用旁通閥進行調(diào)整，使之與廢棄泥漿的排放保持平衡，泥水倉內(nèi)始終保持一定的壓力，補償機械平衡的不足。由于在施工中不可預(yù)見的因素存在，諸如突發(fā)停

35、電和設(shè)備故障等原因，造成泥水倉內(nèi)的泥水壓力下降，達不到平衡效果。為此必須在沉井附近的地面上設(shè)置1只容量為25m3的泥漿箱并儲滿清水，通過管道與供水管路并聯(lián)，中間設(shè)置蝶閥。正常時，供水管路的泥水直接進入機內(nèi)泥水倉，由于蝶閥關(guān)閉，泥漿箱內(nèi)的清水不會外溢。一旦遇到意外事故，供水系統(tǒng)停止工作，開啟蝶閥使箱內(nèi)的清水通過供水管路進入機頭泥水倉，同時迅速關(guān)閉排泥系統(tǒng)所有的泵，由于頂管機與地面有12m落差，使機頭泥水倉內(nèi)保持一定的壓力，從而達到混合平衡的效果，確保切削面土體的穩(wěn)定和頂管機安全。2.12 供電、照明及通訊、監(jiān)控1、供電、照明采用低壓供電，加大電纜容量，并且設(shè)置穩(wěn)壓設(shè)備，以便在壓降過大時起穩(wěn)壓作用

36、。電纜容量配置可以采用雙拼70mm電纜。為防止電纜線接頭松動，接觸電阻增加而影響供電質(zhì)量，專門設(shè)置了中繼頂電纜接頭箱。既保證了接頭質(zhì)量，又可以避免包扎受潮而產(chǎn)生的漏電事故。為了防止不可預(yù)見情況的發(fā)生，還安裝了一套225A自動增壓裝置，當(dāng)線路壓降過大時，增壓裝置開啟，穩(wěn)定施工用電電壓，保證頂進設(shè)備的正常運作。頂進開始時，頂管機所需電力由操作平臺的電箱用70mm2電纜直接輸送到工作面，電纜采用三相五芯制，管道內(nèi)用接頭箱進行電纜連接，確保使用安全。照明采用36V安全電壓，由管道內(nèi)電箱中的2KVA變壓器提供36V電源，每只變壓器連接910只行燈進行照明，根據(jù)頂進長度來決定使用變壓器的數(shù)量。2、通訊、監(jiān)

37、控通訊采用數(shù)字程控交換機，各聯(lián)絡(luò)點之間可以通過電話聯(lián)系，由于管道內(nèi)空氣潮濕，應(yīng)使用防潮、防爆的礦用電話機，以保證通話質(zhì)量。監(jiān)控采用了兩臺監(jiān)視器，分別對頂管機操作面和主頂操縱臺進行監(jiān)控。這樣施工人員能及時了解施工情況，發(fā)生問題可以立即著手解決。為了解決傳輸信號長距離輸送衰減的問題，將信號通過放大器放大后再送到接收點，保證圖像的清晰。3. 鋼管管節(jié)制作、焊接和防腐3.1 鋼管制作根據(jù)本工程的特點，頂管管節(jié)采用螺旋焊管，每根長度為6m（或4m），在生產(chǎn)廠家以成品管出廠后經(jīng)防腐施工合格后，運至現(xiàn)場供頂管使用。3.2 頂管的焊接3.2.1 鋼管的外觀質(zhì)量頂管管節(jié)進場后先驗收表面質(zhì)量，主要包括：1、表面形

38、狀(1) 鋼管表面無斑疤、裂紋、嚴(yán)重銹蝕等缺陷。(2) 焊縫切口可用機械或氧氣、乙炔切割而成，切完后應(yīng)清除邊緣的金屬毛刺、殘渣、濺斑、熔瘤、和不平處，機械加工邊緣不應(yīng)使鋼材發(fā)生裂縫、飛刺和缺棱。2、幾何尺寸(1) 圓度誤差：鋼管的橢圓度不得超過0.003D，最大不應(yīng)超過30mm。(2) 直徑誤差：鋼管的直徑誤差允許為+0.001D，相鄰兩節(jié)管口直徑之差不得超過4mm。(3) 管口斷面垂直誤差：小于1.5mm。3.2.2 鋼管的焊接1、焊條采用與母材相匹配的焊條，焊條涂料應(yīng)均勻堅固，無裂紋，未受潮濕侵損。在焊接時焊條應(yīng)均勻熔化，無飛散現(xiàn)象。在焊縫上不含砂眼、窩穴、氣眼及焊渣，并符合施工驗收規(guī)范，

39、焊條應(yīng)有出廠檢驗合格證及工地試驗合格證。2、焊接方式為手工電弧焊。3、鋼管焊接前，應(yīng)清除焊接處的涂料、鐵銹、油污、積水、泥土等雜物。4、鋼管焊接前先做好整形、修口等工作。5、鋼管對接應(yīng)使內(nèi)壁對齊，錯口偏差小于2mm。6、鋼管焊接應(yīng)采用雙面焊，坡口為60，純邊為2mm，間隙小于3mm。7、鋼管焊接時縱向焊縫應(yīng)錯開布置，其間距大于500mm，同時縱向焊縫不得設(shè)在管道水平直徑和垂直直徑的四個端點處。8、管壁上各種開孔位置不允許布置在焊縫焊接處。3.3 鋼管防腐根據(jù)設(shè)計要求，鋼管外壁防腐：底層采用電弧噴鋁，厚度200m，中間層采用環(huán)氧云鐵涂料，厚度100m，面層采用環(huán)氧煤瀝青，厚度200m；鋼管內(nèi)壁防

40、腐：底層采用電弧噴鋁，厚度200m，面層采用無溶劑無毒環(huán)氧涂料，厚度300m。在管端留有150mm部位未作防腐，在頂管施工時，每相鄰兩節(jié)鋼管完成焊接后，按設(shè)計要求在焊縫冷卻后對拼接焊縫進行防腐修補，待防腐層表干后再進行頂進施工。管道現(xiàn)場焊接部位補焊防腐結(jié)構(gòu)：底層采用環(huán)氧富鋅底漆，厚度100m，中間層采用環(huán)氧云鐵涂料，厚度100m，面層采用無溶劑無毒環(huán)氧涂料，厚度300m。4. 進度安排計劃2012年3月5日進行頂管出洞，6月1日頂管施工完成，具體見：近泵站段管道安裝施工進度計劃。5. 機械設(shè)備、人員安排5.1 頂管施工人員安排頂管施工人員安排見下表所示：工種名稱級別人數(shù)管理人員工程師3技術(shù)員助

41、工以上4泥漿工四級工以上4機修工四級工以上3機械操作工四級工以上10起重工四級工以上3電工四級工以上2電焊工四級工以上8測量工四級工以上3熟練普工10總計50以上為正常施工時的勞動力安排，為確保工程的施工進度，在工期緊張或有脫節(jié)時，還須增加相應(yīng)的勞動力，安排兩班制甚至三班制進行施工，同時加強施工現(xiàn)場的管理和技術(shù)，以達到按期完成頂管施工。5.2 機械設(shè)備安排頂管施工所用到的機械設(shè)備及儀器見下表所示：序號名 稱數(shù)量單位備 注1DN2400泥水平衡機械頂管機1臺包括各種儀器儀表2DN3600泥水平衡機械頂管機1臺包括各種儀器儀表3主頂裝置2套包括液壓站控制臺4拌漿桶2只5貯漿桶2只6注漿泵4臺7全站

42、儀2臺8激光經(jīng)緯儀蘇光J22臺9經(jīng)緯儀2臺10水準(zhǔn)儀3臺11水力機械化裝置2套12大功率潛水泵4臺13管道泵8臺14污泥泵5臺15硅整流電焊機4臺16套絲機1臺17空壓機2臺0.9m3/min施工用18無縫鋼管F2”400M壓漿19無縫鋼管F4”400M排泥20無縫鋼管F6”400M進水21動力電纜120mm2400M22通訊電纜300M23控制電纜300M24監(jiān)視電纜300M25照明電纜300M26監(jiān)視探頭2套27顯示器2套28泥漿箱20m34只6. 應(yīng)急預(yù)案6.1 施工過程中突發(fā)事件預(yù)防1、對塑性指數(shù)較低的土質(zhì)灘面下施工，應(yīng)防止頂管機推進產(chǎn)生覆土層土體開裂，造成頂管機倒灌進水。2、對飽和含

43、水軟弱的土質(zhì)灘面下施工，應(yīng)防止過量出土，造成覆土體蹋落及泥水涌進頂管機。3、 水泵開啟或關(guān)閉時施工工作面應(yīng)有人控制進水管閘閥，以防止管道內(nèi)大量進水。4、 在灘面下頂管機掘進時，如遇流砂時，應(yīng)及時采取有效封堵措施。5、 頂管機停頓施工前，應(yīng)關(guān)閉全部進土封板，以防止泥水涌入頂管機。6.2 應(yīng)急預(yù)案序號突發(fā)事件應(yīng)急措施1頂管施工，橡膠止水圈撕裂或翻出，水涌入井內(nèi)(1)井內(nèi)備15KW泥漿泵，可快速抽干井內(nèi)水；(2)更換橡膠止水圈。2頂管施工，有大量水通過機頭螺旋機涌入管道(1)停止頂進，關(guān)閉螺旋機尾部液壓閥門；(2)分析原因，采取相應(yīng)措施。3頂管施工，頂進軸線發(fā)生較大偏差(1)頂管機上拋情況：A、利用

44、頂管糾偏系統(tǒng)及在鉸接處上部填加鋼板；B、頂管機備有底窗，開啟底窗，釋放底部土壓力。(2)頂管機下竄情況：A、利用頂管糾偏系統(tǒng)及在鉸接處下部填加鋼板；B、停止下部刀盤，只開動上部刀盤，減小上部土體壓力4頂管施工，頂力過大(1)調(diào)整減阻泥漿配比；(2)增加補漿頻率；(3)勤糾，緩糾，糾趨勢，控制好頂進軸線；(4)開動頂管機后部中繼間，接力頂進施工。7. 質(zhì)量保證措施為了加強頂管工程質(zhì)量管理，明確質(zhì)量責(zé)任，保證工程按計劃優(yōu)質(zhì)快速、順利完成。7.1 工程質(zhì)量責(zé)任制為了加強質(zhì)量管理，明確工程質(zhì)量責(zé)任，強化“誰承包，誰負責(zé)”的原則，本工程實行工程質(zhì)量責(zé)任制，項目經(jīng)理部經(jīng)理為本工程的質(zhì)量責(zé)任人。7.2 質(zhì)量

45、管理網(wǎng)絡(luò)項目經(jīng)理： 項目副經(jīng)理：項目總工：質(zhì)檢員電工頂管班組7.3 質(zhì)量保證措施1、工程實施前，對參與本工程施工的現(xiàn)場施工技術(shù)負責(zé)人、工地主管、班組長直至每一位操作工人作層層技術(shù)交底和質(zhì)量交底，并組織起由公司質(zhì)量科、專職質(zhì)量員、施工隊質(zhì)量負責(zé)人和各班組兼職質(zhì)量員參加的施工質(zhì)量管理網(wǎng)，明確各級質(zhì)量員的責(zé)任，協(xié)力抓好本工程的施工質(zhì)量；2、各種技術(shù)工種和專職技術(shù)人員必須持證上崗，并經(jīng)常進行技術(shù)教育和質(zhì)量意識教育，不斷提高技術(shù)水平和質(zhì)量意識；3、嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量檢驗制度，施工質(zhì)量必須全部達到合格。每道工序施工完畢，先由班組自檢，認(rèn)為合格后填單，然后由項目部專職質(zhì)量員驗收，最后和建設(shè)單位代表和施工監(jiān)理正式驗

46、收，認(rèn)定合格后方可進入下道工序；4、委派專職技術(shù)人員收集和整理內(nèi)業(yè)資源；5、按規(guī)定的表式與要求認(rèn)真填寫各類原始報表和“隱蔽工程驗收報告單”，驗收原始報表裝訂成冊，作為竣工資料移交；7.4 質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)1、執(zhí)行國家、部、地方和指揮部頒發(fā)的有關(guān)施工及驗收的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)。2、達到工程設(shè)計圖紙、技術(shù)文件和建設(shè)、監(jiān)理單位作出的要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。8. 安全保證措施8.1 安全施工（1）剛頂進時管子要防止反彈，因剛頂進管子還沒有一定距離和摩阻力，很容易被洞外泥土壓力擠出，因此在頂進到位收泵時，要注意觀察反彈現(xiàn)象，如有反彈停止收泵，采取止回措施，方可收泵。（2）由于頂進距離長，管道內(nèi)的防火措施也相

47、當(dāng)重要。主要作好以下幾點：1）管道內(nèi)，未經(jīng)許可不得動用明火；2）管道內(nèi)任何人都不準(zhǔn)吸煙；3）用于管道內(nèi)的所有材料，都應(yīng)是非燃材料或具有延遲起火的性能；（3）用電安全必須注意：電加熱器和散熱器，如果線圈和零部件外露，不允許在管道內(nèi)使用；電源線和電纜，都需是鎧裝軟電纜；電力配電板和接線板需有密封柜罩住，并且輸入輸出插座需有經(jīng)認(rèn)可的密封套完全套住。（4）管子吊裝安全措施：1）吊管必須有人指揮，并持有效證件。2）吊機停放要平穩(wěn)，基礎(chǔ)牢固的位置。3）吊機駕駛必須持有有效證件（特殊工種操作證）。4）吊管鋼絲繩要選擇標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材質(zhì)，吊管時采用專用夾具，以免擦傷鋼絲繩和管口。5）在吊裝管子時，沉井下垂直點不準(zhǔn)

48、站人，與管體平衡點不準(zhǔn)站人，防止懸空慣性而碰撞傷人。8.2 安全管理網(wǎng)絡(luò)項目經(jīng)理： 項目副經(jīng)理：項目總工：專職安全員：電工：頂管班組：8.3 安全保證措施1、進入施工現(xiàn)場須佩戴安全帽，穿工作服。2、正確使用個人勞動防護用品，特種作業(yè)人員必須穿與從事的作業(yè)相適應(yīng)的勞動防護用品，嚴(yán)禁酒后進入施工現(xiàn)場。3、安全員、維護電工、起重工、電焊工等須持證上崗，嚴(yán)禁無證施工。4、進入施工現(xiàn)場的人員必須經(jīng)過三級安全教育，施工中必須遵章守紀(jì)，不違章作業(yè)，服從安全監(jiān)督人員的管理。5、愛護現(xiàn)場的安全設(shè)施，對孔洞蓋板、臨時圍欄、安全網(wǎng)、腳手架、安全標(biāo)志牌等安全和施工設(shè)施不得亂拆亂動或移作他用，確因工作需要臨時拆除或移動時，須經(jīng)原設(shè)置班組及項目部同意并采取相應(yīng)防范措施后進行，施工結(jié)束后及時恢復(fù)。6、非火險不準(zhǔn)動用消防器材。7、每天作業(yè)前首先要檢查作業(yè)場所的安全，以確定是否存在危險問題。工作可能危及他人或附近的設(shè)備、材料安全，要事先采取安全措施，以確保做到“三不傷害”。8、經(jīng)常保養(yǎng)施工機具，保證安全裝置靈敏可靠，防護罩完好無損，同時搞好安全用電管理，保證變電配電間達到“四防”要求。