3号井顶管方案

1、庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案目 录一、使用范围一、使用范围.1 1二、编制目的二、编制目的.1 1三、编制依据三、编制依据.1 1四、工程概况四、工程概况.1 1五、工程施工总体部署五、工程施工总体部署.2 2六、施工方法六、施工方法.5 5七、质量管理七、质量管理.2525八、安全管理八、安全管理.2 27 7九、危险源分析及防范对策九、危险源分析及防范对策.2 28 8庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 1 -1 1、适用范围适用范围本施工方案适用于庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-22

2、0KV 电缆线路工程中顶管工程的施工。2 2、编制目的编制目的明确顶管工程施工过程中的各项要求，让参加施工的所有人员在各工序施工中按规定的程序和要求进行，为确保工程质量、安全目标的实现提供依据和技术保障。在顶管施工过程中，严格按施工方案的要求进行施工，确保施工过程安全质量得到保证。3 3、编制依据编制依据3.1 招标文件及施工合同。3.2 相关标准、施工验收规范：与施工有关的法律法规、国家现行标准及文件、国家电网公司规定等。其中主要标准及验收规范如下：1. 建筑工程施工质量验收统一标准（GB 503002013）；2. 给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）；3. 给水排水

3、工程顶管技术规程（DB34/T 1789-2012）；4. 施工现场临时用电安全技术规范（JGJ 462005）；5. 建筑机械使用安全技术规程（JGJ 33-2012）；6. 变电（换流）站土建工程施工质量验收规范（Q/GDW 11832012）；3.3 施工图纸、地勘报告。3.4 现场业主项目部、监理项目部下发的各类管理性文件。3.5 施工类管理及技术文件: 项目管理实施规划、施工强制性条文执行计划、施工安全管理及风险控制方案等。4 4、工程概况工程概况4.14.1 工程位置工程位置建设地点：工程场地位于武汉市江夏区民族大道北侧4.24.2 地质条件地质条件工作场地紧临民族大道北侧，根据勘

4、探资料显示该地区地质结构稳定，土层分布均匀由杂填土和粉质粘土（硬塑）构成。顶管穿越土层均为粉质粘土（硬塑）。庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 2 -地面标高为国家高程系 25.68m 至 26.88m 左右（结构设计 0 标高相当于国家高程系27m），管顶覆土平均深度 8m。4.34.3 主要工作量主要工作量本工程电缆隧道主要采用钢筋混凝土顶管，顶管内径 3000mm，壁厚 275mm，总长度 1080m。其中，N1-N2 段顶管长度 560m，N2-N3 段顶管长度 410m，N3-N4 段顶管长度110m。顶进方向为 N3N2，N3N4。4

5、.44.4 工程主要难点工程主要难点本工程难点由于顶管距离长，其侧向摩阻力将远大于工作井所能允许的承受顶力（5000KN）因此，顶力的计算及辅助推进装置（中继顶力站）的准备和注浆减摩技术的运用显得尤为重要。5 5、工程施工总体部署工程施工总体部署5.15.1 工程总体部署工程总体部署1）我公司将采取各种必要的措施，确保工程达到业主质量标准的要求，同时尽量减少施工对环境的影响，加快施工进度，争取早日完成本工程。我们将在工程全过程施工中，为业主服务，充分依靠和运用我公司在顶管等专项施工的优势和经验，选择合理、最优化的施工组织设计；选择资深的项目经理和项目经理部参与本工程施工；在施工管理中充分发挥广

6、大工程技术人员和管理人员的聪明才智和积极性，以领先的技术为龙头，建立完善的质量体系，全面贯彻本公司质量体系和标准，齐心协力完成本工程的建设任务。2)顶管施工均应采用流水作业，在确保质量的前提下，尽量缩短工期。为此，我们将特别重视施工前的准备工作，尤其是设备的完好率。3）本工程将根据具体的地质条件，对触变泥浆材料，顶管注浆工艺，管接口和中继间密封，顶管进出洞口措施等进行优化，使本工程的施工质量达到更有效的控制。 本工程 3000 顶管将采用土压平衡机械顶管掘进机。此类机头适合本工程地质条件下的顶管，并具有适用地质广，尤其是相对于含有砾石土质,便于操作，施工可靠性好等特点。庙山二（锦绣）220 千

7、伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 3 -5.25.2 工程总体流程工程总体流程根据本工程的特点，工程量和工期要求，顶管安排 1 个作业队施工，其他配合项目安排 1 支作业队。安排工程总体流程如下：5.35.3 工程工程特点特点5.3.15.3.1 本工程主要难点及针对性技术措施本工程主要难点及针对性技术措施本工程难点由于顶管距离长，其侧向摩阻力将远大于工作井所能允许的承受顶力（5000KN）因此，顶力的计算及辅助推进装置（中继顶力站）的准备和注浆减摩技术的运用显得尤为重要。5.3.25.3.2 施工机械特性施工机械特性本工程 3000 顶管采用目前较先进的土压平衡机械

8、顶管掘进机顶进，该顶管机的特点是适用土层范围广，不论在饱和含水的粉细沙、软土层地质和硬塑的粘土层施工均能自动平衡开挖面的水、土压力，能有效控制地面沉降，操作安全可靠，大大提高了施工的机械化程度，从而能最大限度地加快施工进度。5.3.35.3.3 顶管过程方向不易控制的顶管过程方向不易控制的针对性措施针对性措施1）施工过程中贯彻勤测、勤纠微纠的原则。2）严格执行方向偏差报警制度，一旦施工中出现偏差值超过 3cm 时，作业人员应立即停止顶进，并逐级向上汇报，经技术负责人汇同有关施工人员研究分析原因后，方可继续顶进，从而避免盲目顶进。施工前期准备施工前期准备测量放样测量放样顶管施工顶管施工工程验收工

9、程验收设备安装调试设备安装调试庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 4 -5.3.45.3.4 顶管穿越粘质粉土层的针对性措施顶管穿越粘质粉土层的针对性措施本工程顶管穿越土层为粉质粘土，由于其土壤特性，容易产生顶管侧向摩阻力大，开挖面土体破碎困难、堵塞刀盘切削口及排泥管道等现象，给顶管施工带来困难。针对性技术措施：1)通过管壁外优质润滑泥浆的制作和压注措施降低顶进阻力和保持顶进时整个系统的水、土压力平衡。顶进时，利用机头尾部环向均匀布置的四只压浆孔，及时进行注浆，保证在机头后面形成完整有效的泥浆套。机头后面的三节砼管节上都有压浆孔，再往后每三节里有

10、一节管节上压浆孔，砼管节压浆孔均呈斜向 450 正交环向交叉布置。顶进时利用砼管节上的压浆孔进行补压浆以最大限度的减少侧向摩阻力。2)为了对正面的土体进行改良，在机头迎土面的上部布置了注浆管。顶进时,通过注浆管向土体内压注一定量的泥浆并经刀盘搅拌后,可以有效改良正面土体，使出土保持顺畅。5.3.55.3.5 管道后期下沉管道后期下沉的针对性措施的针对性措施针对性技术措施：一旦顶进结束，立即利用原注浆孔向管外壁压注水泥浆，以置换原来的膨润土泥浆，置换浆的容积为原建筑空隙的 2 倍，置换体的强度为 0.2MPa。管道接缝的渗漏对后期沉降更为重要。为此，顶进结束后应逐一检查管接缝渗漏情况。对薄弱环节

11、，应立即从木衬垫处钻孔至根部，对根部环形空隙处压注聚胺脂浆，大量施工经验表明这是一种最有效的堵漏措施。5.3.65.3.6 进出洞口的防渗漏及封堵措施进出洞口的防渗漏及封堵措施 1）在顶进过程中，应注意对工作井洞口处的膨润土泥浆的压注。方法可以从沉井预留孔处的注浆点压法。通过完整的浆套形成来避免管道入土后管外壁亏土，从而产生土体移动和损失并引起洞口失土的情况。2）洞口止水装置的设计、选材、安装都必须按本工程设计图纸和有关标准进行，每个环节都要由专人进行检查，确保洞口不渗不漏。3）顶管进入接收坑后，应尽快对洞口进行封堵。并利用前几节管子底部预埋的注浆孔向管道下部土体压注水泥浆，同时也向洞圈进行压

12、浆。庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 5 -6 6、施工方法施工方法顶管施工工艺流程图顶进设备安装测量放样现场平面布置起重设备安装注浆设备系统安装注浆材料配制掘进机试运行掘进机井内就位破洞口砖封门主顶油缸推进拔除井位钢封门掘进机出洞顶进纠偏触变泥浆压注顶进操作控制纠偏测量管道顶进接口检验砼管进场验收砼管拼装基坑导轨安装后座钢板安装主顶油缸安装洞口止水装置安装出泥准备顶进出土施工准备砼管顶进结束庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 6 -盾构掘进操作控制程序6.16.1 施工准备施工准备6.1.16.

13、1.1 技术准备技术准备1)编制实施性施工方案庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 7 -施工方案应在现场调查基础上制定，应该特别强调对交通、环境、的保护，同时要满足合同规定质量、安全、文明施工、工期的条件。体现技术先进，方案合理。施工方案必须经过总工、监理和业主审批后才能实施。2)项目经理部及各项目作业队管理人员进入施工现场进行技术交底。3)组织项目经理部人员学习本工程招标文件及施工规范和设计图纸。4)作好原材料的采购、试验。5)做好施工设备的维修保养、备件和运输的准备。6.1.26.1.2 人员、设备、物资进场人员、设备、物资进场按总体施工计划

14、，建立精干的施工队伍，组织各工种技术工人、司机等人员进场。进场后，组织工程情况交底，调试设备。各种机械设备和物资主要采用公路运输。表 6-1 顶管主要机械设备及仪器表序号机 械 名 称规格型号数量国别产地额定功率 KW1D3000 土压平衡顶管掘进机1 套1802D3000 轨道1 副3D3000 油缸架1 副4双冲程等推力油缸2000KN8 只530T 行吊1 台6液压动力站1 套307注浆管路设备1 套8进回水泵5 套1109出土传送设备1 套10液压注浆泵SYB-50/501 台2011电焊机直流1 台3012气割设备2 套13污泥泵4”4 台2214经纬仪1 台庙山二（锦绣）220 千

15、伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 8 -15激光经纬仪Leica T21 台16水准仪1 台6.1.36.1.3 现场准备现场准备1) 清除施工现场障碍物，平整场地，搞好三通一平。2) 完成施工场地的围护，隔离等文明施工措施。3) 建造临时设施，为正式开工准备好生产、办公、生活等临时用房。4) 按照施工机械需要计划，组织施工机具进场并安置在规定的地点或仓库。对于固定的机具要进行就位、搭棚、接电源、保养和调试等工作。对所有施工机具都必须在开工之前进行检查和试运转。6.26.2 顶管设备的选用及安装顶管设备的选用及安装盾构机对管道工程的适应性除了表现在刀盘与刀具的适应性、

16、碴土的流动性和止水性之外，掘进模式的适应性是非常关键的。为了获得理想的掘进效果、保证开挖面稳定、有效控制地表沉降及确保地面建筑物安全，必须根据不同的地质条件选择不同的掘进工况。由于本工程可能含有砾石和卵石,本工程选择土压平衡掘进模式。6.2.16.2.1 土压平衡工况实现和技术措施土压平衡工况实现和技术措施6.2.1.16.2.1.1 土压平衡工况的实现土压平衡工况的实现土压平衡工况掘进时，是将被刀具切削下来的土体充满土仓，利用这种土压与作业面的土压与水压平衡，同时利用螺旋输送机进行与盾构推进量相应的排土作业，掘进过程中始终维持开挖土量与排土量的平衡，以保持正面土体稳定。6.2.1.26.2.

17、1.2、土压平衡模式技术措施、土压平衡模式技术措施采用以齿刀、刮刀为主切削土层，以低转速、大扭矩推进。土仓内土压力值略大于静水压力和土压力之和，并在掘进中不断调整优化。3 土仓压力通过采取设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两种方法的建立，维持切削土量与排土量的平衡，以使土仓内的压力平衡。4 盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推进力、转速来控制，排土量则主要通过调整螺旋输送机的转速来调节。在实际掘进施工中，根据地质条件、排出的碴土状态，以及盾构机的各项工作状态参数等动态地调整优化，掘进采取碴土改良措施增加碴土的流动性和止水性。6.2.26.2.2 土压平衡模式下土压力控制土压平衡模

18、式下土压力控制土压力控制采取以下两种操作模式：庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 9 -1控制排土量的排土操作控制模式，即通过土压传感器检测，改变螺旋输送机的转速控制排土量，以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时盾构的推进速度人工事先给定。2控制进土量的推进操作控制模式，即通过土压传感器检测来控制盾构千斤顶的推进速度，以维持开挖面土压稳定的控制模式。此时螺旋输送机的转速人工事先给定。6.2.36.2.3 土压平衡模式下排土量的控制土压平衡模式下排土量的控制排土量的控制是盾构在土压平衡模式下工作的关键技术之一。理论上螺旋输送机的排土量 QS是由螺旋输

19、送机的转速来决定的，千斤顶的速度和 P值设定后，盾构机可自动设置理论转速 N。QS =VSNVS-设定的每转一周的理论排土量。QS应与掘进速度决定的理论碴土量 Q0相当，即：Q0=AVn0A-切削断面面积n0-松散系数V-推进速度通常理论排土率用 K =QS/Q0表示。理论上 K 值应取 1 或接近 1，这时碴土具有低的透水性且处于好的塑流状态。事实上，地层的土质不一定都具有这种性质, 这时螺旋输送机的实际出土量与理论出土量不符，当碴土处于干硬状态时，因摩擦力大，碴土在螺旋输送机中输送遇到的阻力也大，同时容易造成固结堵塞现象，实际排土量将小于理论排土量，则必须依靠增大转速来增大实际排土量, 以

20、使之接近 Q0，这时 Q0QS，K1。当碴土柔软而富有流动性时，在土仓内高压力作用下，碴土自身有有一个向外流动的能力，从而碴土的实际排土量大于螺旋输送机转速决定的的理论排土量，这时 Q0QS，K1。此时必须依靠降低螺旋输送机转速来降低实际出土量。当碴土的流动性非常好时，由于螺旋输送机对碴土的摩阻力减少，有时回产生碴土喷涌现象，这时转速很小就能满足出土要求。碴土的出土量必须与掘进的挖掘量相匹配，以获得稳定而合适的支撑压力值，使掘进机的工作处于最佳状态。当通过调节螺旋输送机转速仍达不到理想的出土状态时，可以通过改良碴土的塑流状态来调整。6.2.46.2.4 操作塑流控制操作塑流控制当切削土为粘结性

21、泥土时，这类土只要通过切盘切削搅拌和螺旋输送机传动，就能具庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 10 -有很大的塑流性，能满足土压平衡盾构的工作要求。而当切削土为含砂量超过一定限度的砂和砂粘土时，单靠刀盘搅拌和螺旋输送机传动，很难达到应有的塑流化状态，这时，一方面会造成出土困难，另一方面密封舱内可能会因之有空腔存在，这将直接影响开挖面土体的稳定，在这种地质条件下，采取借助设在刀盘上的注浆管向前方土体内注入泡沫剂或膨润土泥浆的办法加以处理。推进时，刀盘扭矩是随泥土塑流化状态以及盾构推力的变化而变化的，所以盾构掘进时，通过泥土塑流化控制，把刀盘扭矩和盾

22、构推力始终控制在设定的基准值以下，然后进行正常的操作控制。6.2.56.2.5 土压平衡模式下保持掘进面稳定的措施土压平衡模式下保持掘进面稳定的措施通过压力传感器来控制压力，掘进过程中要始终看着压力传感器，当其显示比设定值大时，调高输送机出土速度，降低土仓内压力，相反则调低出土速度。调压的实现途径1）人工调节2）自动调节除了调节压力以外，还要看泥浆或化学泡沫剂的添加，周围环境的沉陷等，即土压力稳定的判定是一个综合复杂的过程，需要有熟练的盾构机司机。一般盾构的推力在最大设计推力的 40%左右为正常，当推力值超过最大推力的 70%80%时，则应检查是否已出现了刀盘磨损等异常情况。3）拼装管片时，严

23、防盾构机后退，确保正面土体稳定。4）利用监测信息化施工技术指导掘进管理。6.36.3 掘进施工工艺掘进施工工艺盾构穿越的地层粉质粘土层，因此盾构机在全程推进过程中主要采用加泥式土压平衡模式，局部若发现有岩层通过，将根据具体地质情况采用半敞开式或敞开式掘进。掘进控制管理主要有六个方面:a、土仓压力；b、推进速度；c、总推力；d、排土量；e、刀盘转速和扭矩；f、注浆压力和注浆量。其中土仓压力是主要的管理指标。庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 11 -6.46.4 掘进技术措施掘进技术措施盾构掘进技术措施表地层情况盾构掘进技术措施粉质粘土1、采用土压

24、平衡模式。2、以齿刀、刮刀为主切削土层，以低转速、大扭矩推进。3、土仓内土压力值 P 略大于静水压力和地层土压力之和 P0，即 P=1.3P04、向土仓和刀盘注入泡沫和水改善土体的流动性，防止泥土在土仓内粘结。5、向螺旋输送机内注入水或泥浆改善土体的流动性，利于出土。粉土1、采用土压平衡模式。2、进行开挖面稳定设计，控制土压力，严格控制出土量，确保土仓压力以稳定开挖面来控制地表沉降。3、向土仓和刀盘面注入高浓度的泥浆，形成隔水泥膜，防止水从地层中渗出，提高土仓内渣土的稠度来改善碴土的止水性以及在螺旋输送机上安装止水保压装置，以使土仓内的压力稳定平衡。4、选择合理的掘进参数，确保快速通过，将施工

25、对地层的影响减到最小。 5、适当缩短浆液胶凝时间，保证注浆质量。6、当含水量较大，加入高浓度的泥浆充分搅拌和及时调整螺旋输送机的开门度来防止因地下水压力过大而发生喷涌。7、若盾尾发生漏水，则在盾尾漏水部位集中压注盾尾油脂，并在距离盾尾 15 环管片的位置压注聚氨酯进行堵水。6.56.5 盾构及姿态控制盾构及姿态控制6.5.16.5.1 盾构掘进方向控制盾构掘进方向控制 盾构机上配有由 Trimble 公司生产的 5603 光波自动全站仪：该经纬仪能实时反映盾构机的当前位置和理论位置，并提供调整指示。能够全天候在盾构机主控室动态显示盾构机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势。据此调整控制盾构机掘

26、进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。随着盾构推进导向系统后视基准点需要前移，须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，每周进行两次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。 分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向：推进油缸按上、下、左、右分成四个组，每组油缸都有一个带行程测量和推力计算的庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 12 -推进油缸，根据需要调节各组油缸的推进力，控制掘进方向。在上坡段掘进时，适当加大盾构机下部油缸的推力；在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力；在左转弯曲线段掘

27、进时，则适当加大右侧油缸推力；在右转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量使所有油缸的推力保持一致。6.5.26.5.2 盾构掘进姿态调整与纠偏盾构掘进姿态调整与纠偏在实际施工中，由于管片选型错误、盾构机司机操作失误等原因盾构机推进方向可能会偏离设计轴线并超过管理警戒值；在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻力小，可能会产生盾体滚动偏差；在线路变坡段或急弯段掘进过程中，有可能产生较大的偏差，这时就要及时调整盾构机姿态、纠正偏差。 参照上述方法分区操作推进油缸来调整盾构机姿态，纠正偏差，将盾构机的方向控制调整到符合要求的范围内。 在急弯和变坡段，必要时可利用盾构机的超

28、挖刀进行局部超挖和在轴线允许偏差范围内提前进入曲线段掘进来纠偏。 当滚动超限时，就及时采用盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。6.6.6 6 掘进中的碴土改良与防泥饼措施掘进中的碴土改良与防泥饼措施在粘性大及复杂地层的盾构施工中，根据围岩条件适当注入添加剂，确保碴土的流动性和止水性，同时要慎重进行土仓压力和排土量进行管理。6.6.16.6.1 碴土改良的目的碴土改良的目的1使碴土具有良好的土压平衡效果，利于稳定开挖面，控制地表沉降；2提高碴土的不透水性，使碴土具有较好的止水性，从而控制地下水流失；3提高碴土的流动性，利于螺旋输送机排土；4防止开挖的碴土粘结刀盘而产生泥饼；5防止螺旋输送机排土时出现

29、喷涌现象；6 降低刀盘扭矩和螺旋输送机的扭矩，同时减少对刀具和螺旋输送机的磨损，从而提高盾构机的掘进效率。6.6.26.6.2 改良的方法与添加剂改良的方法与添加剂碴土改良就是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓内或螺旋输送机内注入泡沫或膨润土，利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土碴混合，其主要目的就是要使盾构切削下来的碴土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力，以满足在不同地质条件下盾构掘进可达到理想的工作状况。庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 13 -6.6.36.6.3 碴土改良的主要技术

30、措施碴土改良的主要技术措施根据本工程的地质条件和盾构施工的经验，采取如下主要技术措施。1 在含水地层采用土压平衡模式掘进时，拟向刀盘面、土仓内和螺旋输送机内注入泡沫或膨润土，并增加对螺旋输送机内注入的泡沫量，以利于螺旋输送机形成土塞效应，防止喷涌。2 在砂性土地层中掘进时，拟采取向刀盘面和土仓内注入泡沫来改良碴土。泡沫注入量根据具体情况确定。3 在块状结构中掘进时，由于掘进对地层的扰动，不易形成连续的土压，为此采取向刀盘面、土仓和螺旋输送机内注入泡沫和浓度高的膨润土泥浆来改良碴土，维持土仓内土压平衡。6.6.46.6.4 防泥饼措施防泥饼措施盾构主要的穿越的地层有黄土、砂层，而由于盾构机刀盘自

31、身的制约（中心区开口率低），盾构掘进时可能会在刀盘尤其是中心区部位产生泥饼，当产生泥饼后，掘进速度急剧下降，刀盘扭矩也会上升，大大降低开挖效率，甚至无法掘进。施工中拟采取的主要技术措施：1 加强盾构掘进时的地质预测和泥土管理，特别是在粘性土中掘进时，更加密切注意开挖面的地质情况和刀盘的工作状态。2 在这种地层掘进时，增加刀盘前部中心部位泡沫注入量和选择比较大的泡沫加入比例，减少碴土的粘附性，降低泥饼产生的几率。3一旦产生泥饼，及时采取对策，必要时采用人工处理的方式清除泥饼。4必要时螺旋输送机内也要加入泡沫，以增加碴土的流动性，利于碴土的排出。6.76.7 特殊地段掘进施工特殊地段掘进施工6.7

32、.16.7.1 不均匀岩层掘进不均匀岩层掘进1 根据地质资料合理配备滚刀、刮刀的配置数量、布置形式，并注意对刀具的更换。2 根据测量数据及时修正千斤顶推力组合，遵循硬地层一侧推进油缸的推力和速度适当加大，软地层一侧推进油缸的推力和速度适当减小的原则。6.7.26.7.2 盾构穿越构筑物盾构穿越构筑物盾构穿越构筑物的控制措施贯穿于盾构到达前、穿越过程及通过后。盾构施工中临近施工方法流程图见下图。庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 14 -盾构穿越建筑物施工工艺流程图6.7.36.7.3 地下管线区段掘进地下管线区段掘进应特别注意详细查明地下管线分布

33、，管线类型和业主提出的允许变形值，制定具体保护措施。6.86.8 正常掘进时方向控制及纠偏注意事项正常掘进时方向控制及纠偏注意事项构筑物调查及相关资料的收集、地基调查地基及构筑物条件、建筑物相关容许值）前提条件的整理（含盾构工作条件、商及临近强度的判定与构筑物的管理单位协临近施工一般施工对构筑物无影响施工条件的设定施工对策的研讨地基变形预测分析变形或应力超过容许值变形和应力符合要求施工、量测方法及容许值选定通过前量测变形或应力超过容许值变形和应力符合要求变形和应力符合要求通过量测变形或应力超过容许值变形和应力符合要求通过后量测变形或应力超过容许值顺利通过构筑物图8.5.3-9 盾构穿越建筑物的

34、施工方法庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 15 - 在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，切换速度不宜过快，切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。 根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒值与限制值。达到警戒值时及时实行纠偏程序。 蛇行修正及纠偏时应缓慢进行，如修正过程过急，蛇行反而更加明显。在直线推进的情况下，应选取盾构当前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线，然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的情况下，应使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。 推进油缸油压的调整不宜过快、

35、过大，否则可能造成管片局部破损甚至开裂。 正确进行管片选型，确保拼装质量与精度，以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。 盾构始发、到达时方向控制极其重要，应按照始发、到达掘进的有关技术要求，做好测量定位工作。7 当盾构机从一类地层转到另一类地层时，预留 10m 作为工况过渡段，以实现工况逐步转换。8 密切注意螺旋输送机排土速度、盾构推进速度与施工监测信息的协调控制，保持开挖面稳定。9 尽量防止横向偏差、纵向偏差和转动偏差的发生。盾构的横向偏差、纵向偏差和转动偏差，往往是围岩阻力、千斤顶操作、土质变化、管片刚度、测量误差等综合原因引起的。根据通过测量取得的数据等，来提前修正盾构的状态。10同步

36、注浆充填环间间隙，使管片衬砌尽早支撑地层，控制地面沉降。11盾构机的操作、维修保养及时、规范化。12定期检测隧道内基准点的变动，做好线路管理。13掘进施工与施工监测密切配合，实行信息化施工。14遇到盾构设备、注浆设备发生故障，施工运输故障及地质意外变化，可能盾构与隧道安全时，必须暂停施工，找出原因，排除故障后，方可继续施工。15盾构停止掘进，应根据停顿时间长短、环境要求、地质条件作好开挖面、盾尾密封和盾构防后退工作。一般盾构停止三天以上或地层软弱、流动性较大，盾构中途停顿须采取措施。16 在坡度段施工时注意：由于处在坡度线上，围岩的水土压力随着推进而时刻变化，因此开挖面压力必须根 1庙山二（锦

37、绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 16 -据水土压力及时适当调整。另外，特别在下坡时，由于土仓内的开挖土砂有可能出现滞留而不能充分取土。故必须慎重管理开挖土量。上坡时加大下半部分盾构千斤顶推力。 2后方台车设可靠防滑措施。 3注浆材料稳定性好。 4隧道内排水措施要得力。 56.96.9 中继环设计中继环设计本工程 3000 顶管顶长达 1080 米，应根据顶进情况需要设中继间。为提高工程的可靠性，每套中继环安装 24 只 500KN 双作用油缸，最大总推力 12000KN，油缸行程为 500mm，由于中继环的实际总推力是顶进阻力引起的，所以在正常顶进条件

38、下，中继环液压系统工作压力较低，设备故障率小，可靠性高。定的联动，只需一名操作人员就可控制。在每套中继环处还安置了行程仪传感器，在操纵台上显示出行程读数，以便操作人员控制。由于中继间启动伸缩次数很多。密封圈极易摩损失效而发生漏水、漏泥砂、漏浆等现象，给工程带来严重后果，甚至发生工程事故。为此本工程中继间结构采用径向可调密封形式，并设二道密封圈。在二道密封圈之间设置 4 只可以压注润滑油脂的油嘴，以减轻顶进时密封圈的摩损。还设置有 4 只注浆孔，顶进时可进行同步注浆，以减小顶进阻力。庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 17 -6.6.1010 顶管

39、工作坑设施顶管工作坑设施布置布置基坑导轨应具有足够的强度和刚度。本工程基坑导轨由型钢和钢板焊接而成。在工作井底板基础上应事先预埋钢板，预埋钢板的位置与基坑导轨相吻合，以便导轨与之焊接。预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固强度，导轨安放后，还应在二侧用型钢支撑好，必要时再浇筑混凝土，确保导轨在受撞击的条件下，不走动，不变形。导轨安装的允许偏差为：轴线位置：3mm，顶面高程：0+3mm，两轨内距：2mm。在顶进过程中经常进行检查和复核。主顶油缸架是拼装式结构，主顶油缸架的安装也要定位准确。保证油缸受力点的正确位置。其高程和平面安装误差小于 5mm。顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨之间

40、的接触面不得有泥土、油污；顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬。在顶进过程中，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。6.116.11 顶进后座设置顶进后座设置承压壁是承受和传递全部顶力的后座墙，更应具有足够的强度和刚度，并有足够安全度。本工程的承压壁设计在工作井的井壁上，我公司将沿顶进中轴线紧靠工作井井壁处安设 3.5m4.5m 一钢质后靠，钢质后靠与井壁间的间隙用混凝土浇筑密实，确保顶管施工时的顶力整体均匀地传递到后面井壁及土体。庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 18 -6.126.12 工作井平面布置工作井平面布置 本工

41、程顶管采用 30T 行吊用于工作井起重作业。在工作井实行全封闭隔离，并建筑必要的生产临时设施。要保持施工现场的文明、安全和卫生整洁。6.136.13 最大顶推力及其限制措施最大顶推力及其限制措施顶力计算：（顶距 80m）最大推力计算，采用经验公式。F=F1+F2上式中：F-总推力 F1-端阻力 F2-侧壁摩阻力F1=/4DP上式中：D-管外径 P-控制土压力P=K0H0上式中：K0-静止土压系数 0.55 H0-地面至掘进机中心高度 10m -土的重量，取 1.93m（砂层考虑 2.15）F=DfL上式中：f-管外表面综合摩擦阻力，根据地质勘查报告，取值 0.3t/m2 D-管外径 L-顶距F

42、=F1+F2 =102+264=366T（小于设计允许顶力 500T）本工程主顶液压系统最大顶推力根据管材的许用顶力设置为 1600KN。顶管采用 8 只 200T 双冲程等推力油缸，工作顶力 1600T。满足顶进要求，限制措施为控制液压系统的压力。当液压系统的压力达到 20MPa 时,主顶液压控制台将报警，以满足限制最大顶力的措施。由于限制的系统压力较小，所以液压系统的故障将大大减小，顶管的可靠性也相应提高。庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 19 -6.146.14 使用中间接力顶进技术的措施使用中间接力顶进技术的措施6.14.16.14.1

43、 控制顶力的确定控制顶力的确定根据设计确定本工程顶管最大允许顶力为 5000KN。顶管需设置中继间，以控制最大顶力满足设计要求。6.14.26.14.2 中继间设置计划中继间设置计划综观设计图纸根据计算，考虑到管道纠偏和最大顶力等因素，需设置 3 个中继间，管道连续顶进长度超过 80m 左右就应考虑设置 1 号中继间（满足计算推力 366T设计推力500T）。间隔 150m 设置 2 号中继间（满足计算推力 495T设计推力 500T）。再间隔 150m设置 3 号中继间（满足计算推力 495T设计推力 500T）。剩余顶管里程由后顶装置完成。6.156.15 洞口止水装置洞口止水装置在洞内侧

44、，根据设计要求，先制作钢筋混凝土墙，再砌砖墙，顶进开门时，用风镐破除钢筋混凝土墙和砖墙，不留隐患。在预留洞底部，还应设置延长导轨，以免机头出洞时嗑头。根据设计预留的法兰，我们在法兰上安装工作井洞口止水装置。该装置必须与导轨上的管道保持同心，误差应小于 2cm。工作井洞口止水装置密封为橡胶止水法兰。在橡胶止水法兰之前应预埋注浆孔，以便压注膨润土泥浆。（见下图）在机头将要到达接收井时，要精确测出机头姿态位置，尽量满足橡胶法兰与机头同心的要求。在顶管结束后，顶管首节与尾节通过钢筋环和井壁预埋钢环连接，并浇筑防水砼作密封处理。庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工

45、方案- 20 -6.166.16 顶进过程中，线形控制及测量设备顶进过程中，线形控制及测量设备本工程顶管，采用水准仪和经纬仪以及全站仪进行测量和线形控制。1）测量仪器配备与检验 顶管施工需进行三维动态测量，其精度要求特别高，必须采用精度高，性能优良的测量仪器。为此，特配备了 Leica T2 经纬仪， NA2 水准仪等一系列精密高档仪器。顶管施工测量所使用的仪器、附件须及时送质检单位检验，做全面鉴定，并在使用过程中经常进行检查。2）控制测量 （1）平面控制 为确保两井间顶管贯通，横向、竖向误差小于 100mm，在两端头井附近埋设地面导线点，利用空导点和地面导线点，以导线测量形式，将平面控制成果

46、引测到施工现场。 利用空导点和地面导线点建立平面控制网。导线测量采用 TC2002 全站仪，方向观测6 测回，测角精度+1”,测距 6 测回，双向观测，测距相对误差4KPa 。应找出原因并采取相应对策。6）应确保工作井洞口止水装置的密封可靠性。在顶进过程中，通过洞口环形空隙不断压注触变泥浆，避免管子入土后被土体握裹的情况发生。6.206.20 顶管过程中遇到特殊情况的技术措施顶管过程中遇到特殊情况的技术措施6.20.1 中继间密封的技术措施由于在顶管中中间顶将反复使用，其密封件容易磨损，我公司结合本工程的情况拟设计一种新型的中继间，用于接力顶进。这种中继间采用双道可调节橡胶密封圈进行密封，其中

47、有一道密封圈是可更换的，密封圈内圈有环向压板将密封圈压紧，每块压板上有一个调节螺栓来调节密封圈的压密量，如果密封效果不好，通过压紧压板可以改善密封状况。两道密封圈中有一道事先是压紧的，另一道的压板则是放松的，留作备用，若一道密封圈损坏，就使用另一道。6.20.2 管道内照明的应急技术措施管道内的照明采用 36V 安全电压，照明电源由工作井内操作平台上的配电箱供电。工具管和中继间处均安装 lKVA36v 变压器,管道内照明灯每三节管节上装一只,功率为 60w。管道内还设有应急照明系统，因故突然停电时，使用应急照明，保证施工人员安全撤离。6.20.3 处理顶管机头碰到原有地下障碍物的措施和方法顶管

48、地下施工有可能会遇到不明障碍物。因为我们是用封闭式机械加压泥水平衡掘进机施工，如果有较大的石块或障碍物，可以被刀盘排出挖掘面或通过打开机头排障口人工清除。而小块碎石进入机内，能通过排泥管道输出。由于采用封闭式机械加压泥水平衡掘进机施工，根据我们的施工实践，暗浜对我们施庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 25 -工的影响不大。七、质量控制七、质量控制7.17.1 质量标准质量标准7.1.17.1.1 顶管施工的质量标准顶管施工的质量标准1) 顶进不偏移，管节不错口，管底坡度不得有倒落水。2) 顶管接口套环应对正管缝与管端外周，保证密贴，管端垫板粘牢

49、不脱落。3) 管内填料和顺，不流淌，橡胶圈安放正确。4) 管节不得有裂缝，不渗水，管内不得有泥土和建筑垃圾等杂物。5) 顶管允许偏差见下表：允许偏差项目距离100m距离100检验方法中线位移50100经纬仪测量管内底高程D1500+30 -40+60 -80水准仪测量管内底高程D1500+40 -50+80 -100水准仪测量相邻管节错口15，无碎裂钢尺量内腰箍不渗漏外观检查橡胶止水圈不脱出外观检查7.1.27.1.2 顶管施工的质量控制措施顶管施工的质量控制措施1）顶管施工前编制顶管组织设计，提交监理和业主审定后才能施工。2）一旦工程开工，项目部应尽快熟悉设计图纸，并组织设计、建设单位进行图

50、纸交底。未经设计单位书面同意，不得随意更改设计。3）项目部应认真分析地质资料，摸清水文地质的详细情况，并制定详细的技术措施。4）顶管前，项目部应向作业班组进行详细的技术交底，并办好书面手续。5）顶管出洞口的地基加固，必须严格按方案实施，做好原始记录。洞口止水装置的同心度误差小于 2cm。机头到达终点，应避免管子叩头现象。6）项目部应派专人对混凝土管管材从质量、保管、安装等进行全面监督，确保管接口密封性能良好。7）顶管注浆工艺是施工的关键，必须从膨润土的材料，搅拌、压注进行全面监控，严格按操作规程施工。降低顶进阻力。顶进过程中，应严格控制顶力在允许范围内，并留庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程

51、-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 26 -有足够的安全系数。8）顶管姿态控制应在质量标准范围以内，如果在顶进过程中，发现方向失控，应立即停止顶进，逐级上报，经研究同意后，方可继续顶进。9）顶管顶进时，应采用信息反馈技术，优化顶进参数，使沉降值降低到最小限度。7.1.37.1.3 成品管的防腐及接口处理的方法及质量控制措施成品管的防腐及接口处理的方法及质量控制措施1.成品管的防腐及接口处理的方法根据设计要求采用“F”型钢承口式钢筋砼管，楔形橡胶圈接口。这种管材一般采用立式浇捣工艺。在制管过程中，就把钢套环与管子制成一体，由于采用高精度钢模，钢套环是套在精加工的底模上制作的，所以制成

52、后的钢套环尺寸精度高，刚性好。“F”型接口管采用钢质。2.管节连接 为防止顶管机进洞由于正面应力的突降而造成前几节管节之间的松脱，必须将顶管机及第一节管节，第一至第五节管节相邻管节连接牢固（管材均采用特殊管）。 在顶管结束后，顶管首节与尾节通过钢筋环和井壁预埋钢环连接，并浇筑防水砼作密封处理。3.接口的质量控制措施施工中应特别重视管材的加工精度，从钢模制作，样品管的验收到橡胶止水带的质量检验，都要从严把头，确保的压缩过盈量。进出洞口止水装置与管道的同心度好，误差小，采用精加工制作，采用双道橡胶法兰结构。7.27.2 顶管施工质量通病及预防措施顶管施工质量通病及预防措施通病原因分析预防措施及处理

53、方法顶管方向失控工作井出洞口无土体加固措施。掘进机长径比不合理。掘进机纠偏液压系统遇故障。掘进机纠偏行程小，纠偏力不够。测量数据有误。工作井发生位移和倾斜。纠偏不及时，纠偏幅度过大。没有给机头轨迹曲线。遇到土质变化，开挖面失稳。采取可靠的进出洞口地基加固措施.机头设计要经充分论证。施工前，掘进机进行维修、保养、调试和验收，施工过程加强检查，遇故障立即停止顶进修理。实行三级测量复核制度。定时对工作井的位移进行复测。采取勤测、微纠原则。施工现场给机头姿态曲线图，以曲线图指导纠偏。遇到突发情况，逐级汇报，确定偏差报警值，杜绝方庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施

54、工方案- 27 -向失控。顶力剧增触变泥浆选材质量不好。触变泥浆材料配方不合理。现场搅拌不充分，水化时间短。注浆孔布置不合理。注浆泵耐压低。注浆量没有控制好。注浆压力不合理。管路接头渗漏、没有形成完整泥浆套，只是偏心浆套。选材应进行测试和论证。配方应进行筛分和优化搅拌和水化时间大于 6h。科学合理地按设计的管路进行布置。采用液压注浆泵，并维修好，确保耐压大于 2MPa 以上。注浆量和注浆压力按设计要求控制。所有压浆接头用生料带包扎，确保无渗漏现象。压浆工艺由当班班长负责，确保整条管道形成完整泥浆套。地表沉降大顶进速度太快。开挖面土压力大。开挖面不稳定。管道线型不好。机头壳体外径比管外径大得过多

55、。泥浆套形成不好，管道带土顶进。顶进开始阶段没有对推进参数进行优化。顶进速度应满足开挖面土压平衡条件。采用能稳定开挖面水土压力的顶管掘进机。机头姿态控制精度好。机头壳体比管外径大 20mm 为宜。认真做好注浆工艺。应采用信息反馈技术，在初始推进阶段对推进在数进行优化，以指导施工。管道渗漏进出洞口渗漏。管接口渗漏。中继环渗漏。机头主轴密封渗漏。进出洞口止水装置与管道的同心度好，误差小，采用精加工制作，采用双道橡胶法兰结构。特别重视管材的加工精度，从钢模制作，样品管的验收到橡胶止水带的质量检验，都要从严把头，确保的压缩过盈量。采用归先进的中继环设计，经向可调橡胶止水带，双道密封，并且可以更换的结构

56、形式，确保中继环无渗漏现象。机头主轴密封采用多道聚胺脂密封，并采用油嘴泵加压以平衡开挖面水土压力。八、安全管理八、安全管理8.18.1 安全技术措施安全技术措施1电气工作人员必须持有特种操作证,并持证上岗,自觉遵守操作规程,正确操作。2现场电气工作人员必须做到“装得准确、拆得彻底、修得及时、用的安全”,动作失灵的要及时更换。定期检查电箱及电气元件,确保其完好无损,检查电气设备是否接地庙山二（锦绣）220 千伏输变电工程-220kV 电缆线路工程 顶管工程施工方案- 28 -良好,不符合要求的要及时整改。3严禁无证人员进行电气设备安装维修工作,专业电工人员必须认真执行各项有关规定,自觉抵制来自任何方向的违章指挥,必要时向项目部或安全部报告。4对施工用电进行周密计划,合理安排,严格管理,切实做到计划用电,安全用电,节约用电。5施工现场必须加强防火工作,采取必要的电气放火措施,配备电气专用的灭火器。6施工现场所有电气设备必须有防雨措施,严禁使用接桩外露的碘钨灯。8.28.2 应急措施应急措施本工程在顶管施工时如遇到意外情况，如土质突然变化、发生涌水现象、遇到障碍物等，必须采取有效的措施来处理。1地质发生很大的变化，突然间变硬或变软。这可以通过刀盘的转矩来判断，如果突然