泥水平衡顶管施工专项方案

1、顶管施工专项方案1.1 编制依据及编制说明1.1.1方案编制依据东莞市望洪污水处理厂配套截污主干管工程设计施工图东莞市望洪污水处理厂配套截污主干管网岩土工程勘察报告东莞市望洪污水处理厂配套截污主干管工程施工组织设计给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-97)参考资料：顶管施工技术余彬泉、陈传灿编著人民交通出版社1.1.2方案编制说明本工程有两段过河管道设计采用顶管施工，一段为长洲泵站过河压力管，为DN1200钢管，穿越洪屋涡水道，长度287.1m;另一段为过河倒虹段，位于望牛墩锦涡村内，重力流污水通过段距离河道采取倒虹工艺，倒虹布设两趟DN1000玻璃钢夹砂管道，单管长度52.7m。

2、施工方案重点论述设备的选择和顶管工艺介绍，及施工安全、质量控制。1.2工程概况1.2.1项目概况所属工程名称：东莞市望洪污水处理厂配套截污主干管工程工程地点：东莞市望牛墩镇、洪梅镇、中堂镇建设单位：东莞市环保产业促进中心东莞市望牛墩镇人民政府东莞市洪梅镇人民政府东莞市中堂镇人民政府设计单位：南昌有色冶金设计研究院勘察单位：深圳地质建设工程公司监理单位：广州万安建设监理有限公司施工单位：北京市政建设集团有限责任公司1.2.2顶管工程概况长洲泵站过河压力钢管长洲泵站出水压力管需穿越洪屋涡水道，压力管采用钢管，钢管尺寸DN1200x16mm，顶管井段FWA1-01'FWA1-02'，

3、次顶进长度287.1m，位于顶管井处管道埋深约9.0m，根据设计断面及地勘资料显示管道位于河道内最小覆土厚度为3.5m。管道穿越地层主要为淤泥质粉砂（灰褐色，松散，饱和，局部夹淤泥，中部夹粗砾砂，土质不均匀）和细砂（灰褐色，稍密，饱和，局部含多量粗砾砂），地下水极为充沛。管道沿新建西部干道跨洪屋涡水道大桥西南侧敷设，管道中心距离大桥桥墩最近距离16.0m。锦涡过河倒虹管过河倒虹管位于望牛墩锦涡村一桥东侧，为并排双趟DN1000玻璃钢夹砂管道，倒虹管距离桥墩最近距离15.0m，双管之间中心距离2.4m，管道在顶管井处埋深约8.5m，位于河道内最小覆土厚度为2.5m。根据地勘资料显示管道穿越地层为

4、淤泥层(灰黑色，流塑，饱和，下部含少量粉细砂及贝壳碎片)，地下水丰富。1.2.3工程目标本公司确定该两段顶管段施工目标如下：(1) 质量目标：工程质量标准为合格；(2) 安全管理目标：无死亡事故，无重大职业健康事故，无重大环境影响事故；(3) 工期目标：长洲泵站过河压力钢管顶管：开工日期：2009年09月20日完工日期：2009年11月20日；锦涡过河倒虹管顶管：开工日期：2009年09月30日完工日期：2009年10月20日；(4) 文明施工目标：保证文明施工工地，保证不对周围环境造成滋扰。1.3施工前期准备本两段顶管工程均为过河段，其中一段距离较长，地质条件较差，施工难度较大，施工前应做好

5、充分的准备工作。顶管机械设备、管材进场准备及施工人员组织针对地质特点和工程管材选定与之相适应的顶管掘进设备、顶管施工工艺，对顶管配套设备、设施进行检修及调试，使其保持在良好的待用状态；提前做好管材供应计划，将相应的管材技术参数以书面形式向管材生产厂交底；安排具有丰富顶管施工经验的班组进驻现场施工，施工前做好全面的技术交底和安全交底，确保有关劳动安全及施工技术教育，加强工人的劳动安全意识，提高施工技术水平。对顶管沿线地质情况进行核查为确保顶管成功，需对顶管沿线的地质情况核查，进行补堪，加密钻孔密度，通过补堪资料与原地勘报告相比较，出具更详细、准确的河道内管道穿越地层情况说明和河床覆土情况说明用以

6、指导现场施工和方案编制。编制专项方案、组织专项技术交底施工前，在项目技术负责人的带领下集中有关技术人员仔细审阅图纸与相关资料，结合现场情况，编制详细的顶管专项方案用以指导施工，方案报送专家评审；并组织召开专题技术交底会，参加人员设计顶管施工的所有工种，认真做好技术交底工作。测量准备a井下高程点的设置：施工时地面高程点的导入采用悬挂钢卷尺法。导入标高之前，首先在工作井的适当位置埋设高程点，待稳定后进行高程导入。工作井的同一高程点进行三次独立导入标高，其互差必须在规定值以内（精度指标不大于3mm）,然后将其作为顶管施工中高程控制的绝对高程点。工作井内的高程点必须大于2个，并在施工中要定期互相校对。

7、顶进过程中高程测量可依靠工作井内的任一水准点作为后视高程点,校核激光束高程和已顶进管道高程。b.中心测量控制直线顶管施工，首先将管道中心桩用经纬仪（精度2）引入工作井两侧井壁上或支架上,作为顶管中心的测量基线,然后将其投入工作井内,将激光经纬仪安装在工作井靠近后背并在两侧顶镐架子中间稳定的位置,（固定有独立的特制安装支架）通过调整使仪器强制对中点位于中线位置,对出竖盘角度值使激光束符合设计坡度值。这样通过调整激光斑点与机头内测量靶中心重合,顶进过程中测量靶中心和激光斑点的偏离值即为顶管中心和高程的偏差值。此偏差值可通过顶管机内摄像头直接反映到地面操作台,作为顶管中心和高程控制的依据。定期校核激

8、光束的位置,使管子始终沿着设计轴线前进。1.4 顶管工作井与接收井本工程顶管工作井与接收井均采用沉井结构,长洲泵站过河压力管顶管工作井为FWA1-02',位于河西岸，井内净空尺寸为8.0x4.0m，接收井为FWA1-01',位于河东岸，井内净空4.0x4.0m;锦涡过河倒虹管顶管工作井为WC1-222倒虹井，位于河东岸，井内净空尺寸为6.4x6.4m，接收井为WC1-221倒虹井，位于河西岸，井内净空尺寸为6.4x4.4m，倒虹井内隔墙待顶管完成后施工。顶管工作井与接收井沉井施工方法详见本工程沉井施工专项方案，此处不再详述。1.5 顶管工艺与设备选型针对本工程顶管段水文、地质条

9、件特点，该两段顶管均采用封闭式顶管工艺，目前封闭式顶管工艺主要有三种：网格气压水冲式、土压平衡式和泥水平衡式，此三种顶管工艺主要区别在于开挖掘进面的平衡形式与泥土运输方式上，本工程顶管管径较小(<D1200mm),采用泥水平衡顶管工艺较为适宜。1.5.1 泥水平衡顶管工艺基本原理泥水平衡顶管工艺基本原理是将已调成一定浓度和比重的泥水，通过送泥水系统送至顶管机头前挖掘面处，泥水在挖掘面上形成一层不透水的泥膜，可阻止泥水向挖掘面里面渗透，同时调节泥水压力来平衡地下水压力和土压力，达到稳定挖掘面的目的；顶管机头前进的同时刀盘切削土体，被切削下来的残土与泥水充分拌和后，由排泥系统输送至地面泥水分

10、离设备进行处理，分离出的残土被运走，泥水再送入送水系统循环使用。1.5.2 泥水平衡顶管施工特点 适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件7下也可适用； 可有效的保持挖掘面的稳定，对所顶管周围的土体扰动比较小，因此施工引起的地面沉降很小； 与其他类型顶管相比，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土、砂土层表现得更为突出，适宜较长距离顶管； 工作坑内的作业环境比较好，作业也比较安全。由于它采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、搬运土方等容易发生危险的作业；可在大气常压下作业，也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题。 泥水输送弃土的作业连续不断地进行，其施

11、工进度快，能有效的保证工期。1.5.3泥水平衡顶进系统泥水平衡顶进系统主要由以下几部份组成:®NPD泥水平衡顶管机机内控制柜；洞口止水圈；环形护口铁；马蹄形顶铁；主顶油缸；主顶油泵；激光经纬仪；后背板；基坑导轨；di）油缸架子。37733溝口匸水阳9启齐底：3-.GL1L泥水平猜顶管顶进系统图1.5.4泥水平衡进排泥系统它主要由以下几大部份构成：泥水分离设备（沉淀箱及分离器等）;进水泵；排泥管；进水管；基坑旁通；流量计；排泥泵；进排泥泵控制柜；进排泥软管；流量调节器。泥水平衡进排泥系统图1.5.5顶管掘进机选型针对地质特点，本工程两段顶管均选用目前较为先进的NPD型泥水加压平衡顶管掘

12、进机施工，该型顶管机采用日本伊势机公司技术制造，配备进口刀具和减速机，可满足长距离顶管需要。同时该机对挖掘面的土压平衡控制精确，操作简易，施工过后的地面沉降很小，我公司已采用此机型成功的在珠海、东莞和广州等地的截污主干管工程中施工了数十公里，工程实际监测结果表明，施工过后的地面沉降量控制在-10mm5mm范围内，效果较好。NPD型泥水平衡顶管机采用一种新颖的多边形偏心结构，顶管机的刀盘和泥土仓均采用多边形棱体、且刀盘轴线与主轴之间有一个偏心距，本顶管机具有结构简单、轧碎卵石效率高、主轴、减速机泥水密封性能好，泥土仓内的高塑性粘土不易堵塞等优点。本顶管机是一种土压平衡和泥水平衡的双重平衡顶管机，

13、切削下来的泥土在泥土仓内形成土压的塑性体，以平衡土压力；另外，在泥水仓内建立高于地下水压力1020Kpa的泥水压力，以平衡地下水压力；同时，把进水添加粘土等成分的比重调整到一定范围内，可以在挖掘面是砂的土质中形成一层结实的不透水泥膜，此时的泥水压力又可以同时平衡地下水压力和土压力，所以该型顶管机施工过后的地面沉降很小。该机型还具有以下优点: 采用进口减速机，噪声低、寿命长； 纠偏油缸有行程仪指示其伸出长度，机头俯仰有倾斜仪，机偏转（滚动）有偏转仪，对机头的行进状态可一目了然，便于控制。从而也确保了顶进质量，即可精确控制其高程及左右偏差； 具有破碎120粒径、单轴极限抗压强度20Mpa卵石的能力

14、； 由于隔栅板是跟随刀盘一起旋转的，所以，粘附在隔栅板中的粘土会被泥土仓壳体的每一个边刮掉，再当其转到进水管附近时相嵌在隔栅板中的粘土又可被进水冲洗掉。因此，NPD多边形偏心破碎泥水平衡顶管机能适应各种土质，尤其是一般泥水平衡顶管机不能适应的粘土； 地面操作式，用电视摄像系统监视顶管机内状况，各类参数的表示和操作通过电气控制系统实现，使操作员远离机头； 采用计算机表示和记录所有数据并作分析。计算机系统为独立系统，以防止万一故障时不影响正常顶进作业。NPD型顶管机图片顶管掘进机主要性能参数表序号名称NPD1000玻璃钢夹砂管NPD1200钢管1顶管机外径屮1100mm屮1260mm2顶管机总长3

15、500mm3800mm3刀盘切削外径屮1120mm屮1280mm4刀盘转矩52kN-m68kN-m5刀盘转速4.0r/min4.0r/min6刀盘电机功率11KWx215KWx27纠偏能力30tonx4根行程50mm30tonx4根行程50mm8纠偏角度30309推进速度50100mm/min50100mm/min10进排泥管通径100mm100mm11顶管机装机容量30KW47KW12整机重量3t3.8t1.5.6泥水平衡顶管工艺流程图施工放样、复核卜工作井、接收井施工泥水池厂止水洞口、后背及基坑t导轨安装施工测量、控制间搭建平台、吊架J管道顶进前检查1. 设备全部试运转；2. 设备在轨道坡

16、度高程；3. 洞口密封情况；4. 制定开封堵措施。下井就位安装.开洞、顶进通水、联动运行I吊放首节管与机头连接初始顶进常顶进水控制量与纠偏.量测与监控顶进设备安装基坑内进排水系统安装顶管机井上组装、试转机头进入接收井U吊机头、拆设备检查井施工1.6 顶管配套设施、设备基坑导轨基坑导轨是由两根平行的钢结构焊接在轨枕上制成的，其作用主要有两点：一是使推进管在工作坑中有一个稳定的导向，并使推进管沿该导向进入土中；二是让环形、弧形顶铁工作时能有一个可靠的托架。本工程基坑导轨选用130b工字钢，为了提高导轨的耐磨性和强度，在导轨的上加筋板。两导轨平行、等高，与混凝土基础中预埋钢板焊接。钢后背为增大后背强

17、度和抗力在工作井后背方向加设一块3.0mx3.0m的钢后背，钢后背采用厚20mm和厚30mm的钢板焊接加工而成，钢后背必须保证垂直，钢后背厚300mm。主顶油镐、油泵及油镐架为确保管道受力均匀并提供足够的主推力，主顶配备4台二级等推力液压油镐，行程3500mm，单缸推力为200t，总推力为4x200=800t。最大主顶动力系统采用2台CY14-1B型（额定容量25L、额定压力31.5MPa）的柱塞式高压油泵并联控制，其中一台使用变频调速机。当不使用中继间时，开一台油泵顶进速度可在62mm/min124mm/min调正；当使用中继间时，主顶系统只起跟进作用，两台泵同时开跟进速度为186mm/mi

18、n。油镐架采用20槽钢焊接制作，顶镐的布置应满足合力点的方向与管道轴线方向一致。顶铁及护口铁为满足顶管出泥需要，顶铁选用一1.2m长块马蹄形顶铁，同时为确保管体安全，使管体端面传力均匀，采用1块圆形钢护口铁（厚30cm）。进、排泥管进水管与排泥管均采用申114x4mm无缝钢管制作，每节长度4m，接头处采用活动卡环连接，卡环内设置止水胶圈；为满足长距离顶管施工，考虑给每套顶管设备准备总长1000m的进排泥钢管；部分施工点位于道路上，距离水源及排泥位置太远，需沿途安装引水管和排水管，管材可采用申150mmPVC管，6m长一节，管与管之间用螺栓、法兰连接，过交叉路口段采用申150x6mm钢管铺设，并

19、设置缓坡道，根据现场实际情况，每套顶管设备配备引水管和排水管长度各1500m，共3000m，隔200m左右设置一台6寸接力渣浆泵。以上配套设施、材料详见附图3:顶管配套设施结构图泥水箱为保证顶管进水和排泥流量，现场设置进水蓄水池、排泥沉淀池，蓄水池与沉淀池采用钢制箱体结构，便于现场搬运和安装，两池之间采用DN200钢管联通，使沉淀后的泥浆能够循环利用，其结构详见附图4:泥水箱结构图。工作井吊装设备顶管工作井吊装采用25t汽车吊车或自制门式吊装行车（载重5t）,自制门式吊装行车结构及布置另见专项方案。止水洞口顶管过程中,无论是出洞还是进洞,管道和洞口之间都必须有一定的间隙为保证顶管机进出洞时泥浆

20、和地下水不从顶管机外壳周围涌出,需在顶进方向安装洞口止水装置。洞口止水装置安装在在工作井与接收井沿管线方向的侧壁预留洞上,该预留洞的直径应比顶管机外径稍大（约10cm）,其由预埋螺栓、钢压环及橡胶圈组成。具体形式详见附图7：止水洞口结构图。1.7 顶管进、出洞口土体加固措施顶管机进出洞口是关键工序,由于顶管机重量大,在软弱地层中顶进,为防止顶管机在出洞时产生“叩头”现象,需对洞口外土体进行固化处理,同时还要有良好的止水效果,防止洞口开启时泥沙涌入井坑内,造成危险,采用高压旋喷桩加固洞口周围土体。旋喷桩平面布置：在洞口位置布置三排密扣旋喷桩，单桩有效桩径申500mm，桩与桩搭接150mm，中心间

21、距350mm，梅花桩布置，加固宽度比预留洞口每边多出1.0m的范围，之后沿管道方向布置五排独立桩，起到承托机头的作用,每排布置三棵桩,管道中心线布置一棵,两边对称各布置一棵,桩与桩之间纵横间距为800mm。旋喷桩加固范围：加固深度从地面至管外底以下4米，采用通长实桩结构。旋喷施工：旋喷压力控制在20MPa左右，桩径申500mm，水泥用量250kg/m，桩体单轴无侧限抗压强度0.8MPa，垂直允许偏差1.5%。具体加固形式详见附图1：顶管进出同口加固布置图。1.8顶管施工布置1.8.1工作井井区布置顶管工作井在完成进出洞口加固后布置。施工平面重点考虑的因素： 发电机组；存在及下管；触变泥浆设备；

22、泥水分离设备；现场办公室；交通；生产用水；施工道路；场地排水。施工平面布置原则：少占地，满足顶管需要，便于管理，减小噪声影响和场地环境的破坏。工作井上的设备如下： 在工作井轴线与顶进方向垂直，根据不同的管径设置不同吨位的龙门吊。 设配电间，无木四防工棚搭制。 设触变泥浆搅拌、储存、输送设备。泥浆拌和每天只需2小时，封闭设置。 设泥水分离设备和泥水沉淀池，之间连接管采用6寸钢，沉淀池用钢板制作。 设置现场临时材料库，主要用于存放施工电缆、五金材料及设备配件等具体布置详见附图2：工作井区平面布置图。1.8.2管内断面布置以实例说明管内断面布置，DN1200顶管管内管线种类见下表：管内布置管线表序号

23、名称规格材料单位数量1泥水管申159钢管条12排泥管申159钢管条13通风管133塑料软管条14触变泥浆管50（2寸）钢管条15油管2寸条26动力电缆150mm2条27照明线36V10mm2条18自控电缆条19通讯电缆条1以上管线除照明线在管线中区域布置外，其余全部与顶管管线通长。在中继间位置钢管设伸缩节，电缆做余线、塑料管做波纹管、油管做胶管。以往施工中管线布置1.9顶力计算本工程基于以下三个原因考虑使用触变泥浆减阻：I.减少顶管管道的轴向应力；II.泥浆做护套避免外管壁的磨损；m.纠偏时因有泥浆空隙，减小管道的椭圆度变形。锦涡倒虹顶管段距离较短，顶进时采用注浆减阻措施，不考虑采用中继间，本

24、次重点计算长洲泵站过洪屋涡水道段顶力情况，以合理布置中继间设备，顶管距离287.1m，管外径申1232mm，壁厚16mm，管节长度4.5m/节。顶力计算公式如下：P=D兀Lf+Pp式中：P计算的总推力(KN);D管道的外径1232(mm);L管道的计算顶进长度287.1m;f采用触变泥浆减阻，每米长管子阻力f取最大12kN/m2;PF顶进时，顶管机的迎面阻力（KN）其中：（、“P=1p+p+Ap丿B2Few4c式中PF初始推力，既迎面阻力；p土仓内的土压力（KPa），由于覆土较深，内摩擦角和c值e都比较小，所以p宜取大一些，p=150kPa；eepw地下水压力（KPa）,pw=80kPa；ap

25、附加压力（一般为20KPa）；机头外径，1260mm。Pf=(150+80+20)xn/4x1.262=312(kN)P=1.23x3.1416x287.1x12+312=13625kN=1390t>640t（800U0.8）计算结果表明，当管道一次顶进287.1m时，应采取增加中继间办法减小顶力。1.10中继间为确保施工安全和顺利推进，采取在施工管道内加设中继间来减小顶力，实行分段顶进。1.10.1中继间结构考虑到本工程一次顶进距离很长，中继间结构的耐磨损性能要求高，密封防水效果好。因此，选用双气囊组合密封式钢制中继间，其主要特点：整体结构刚度大、加工制作精密，可提高总推力，减少中继间

26、的使用数量，提高施工速度；中继间组合密封结构图 密封装置可调节、可组合、可在常压下对磨损的密封圈进行调换，中继间密封装置由左右两组复合密封组成（见右图），图中两组复合密封均由外圈的耐磨环和内圈的充气环组成，充气环上设有充气管，只要向充气环内充气或使充气环内保持一定的气压，耐磨环就会紧贴中继间的壳体行成一道可靠的密封，即使是耐磨环有些磨损或中继间的壳体有些变形，该密封装置都会自动加以补偿。在平时的使中，只向左边的充气环内充气，中继间就可以正常工作。如果左边的耐磨环损坏需要更换时，才向右边的充气环内充气，然后把左边的充气环内的气放光，把中继间油缸回缩，拆去左边的法兰就可更换耐磨环了。更换工作结束以

27、后，须向左边的充气环内充足气后才能把右边的充气环内的气放光，然后再按前述的方法继续使用中继间。中继间油缸的行程为500mm,内部设置8个中继间千斤顶，单个千斤顶推力达100t，总推力100x8=800t,中继间千斤顶在断面两侧均匀布置，中继间采用集中统一的控制方法控制，中继间使用前，按钢管防腐要求进行外防腐处理。 中继间的布置中继间安装的位置应通过摩阻计算，其第一组中继间主要考虑顶管机的迎面阻力和部分的管壁阻力，应留有较大的安全系数，其他中继间则考虑克服管壁的摩阻力，可留有适当的安全系数，过河钢管顶管段共计划布设5个中继间分段顶进，中继间的布置情况：第一个中继间在机头后75m左右位置，然后每间

28、隔50m设置一个中继间，即在顶进125m、175m、225m、275m左右位置。 中继间的使用中继间放入基坑后，认真检查各项工作部件是否正常，安装完毕后进行试顶。对中继间的使用进行编组作业，从顶管机头向后按程序依次将每段管节向前推进，当一组千斤顶伸出时，其他中继间保持不动，在所有中继间依次完成顶伸后，主顶千斤顶完成最后顶进作业。 中继间拆除管道贯通后，从前往后逐步拆除中继间，中继间内部拆除的油泵、千斤顶等设备，割除突出的钢构件、钢板，在中继间空档内浇制填充钢筋砼，中继间外壳留置土层中，砼浇筑厚度与管壁齐，采用C40、S6高强度混凝土，布置申18100双层、双向钢筋，并在混凝土初凝前安装内衬PV

29、C胶板材料。1.11顶管准备工作轨道及顶进后背安装安装导轨，测量中心、高程误差在土3mm之内。安装后背铁，并检查后背铁端面与导轨垂直度小于3%，检查顶铁接触面接触有无缝隙，有缝隙调正到无缝隙为止，导轨形式见图3中基坑导轨示意图。机头组装机头就位前：机头在工厂验收合格后运至现场可进行安装，在导轨上先放机头滑动支架。用吊车把机头整体调到基坑导轨上，用千斤顶、垫铁调正机头，使机头中心误差在±2mm，中心误差在±3mm。在机头后装第一节管，安装标准同机头。接通自控系统，检测倾斜角、姿态仪、纠偏千斤顶、实际数值与计算机显示数值是否相符，如不符调正计算机显示数值。泥水分离系统调试安装好

30、地面泥水泵和排泥泵，安装好工作井内排泥泵及管线，开动输泥泵和变频调速排泥泵，检查泥路循环是否正常。工作井顶进系统调试工作井油路、泵、千斤顶安装完，装好油，工作井顶进系统接入自控系统，检查顶进速度控制情况，并调正顶进速度。供电系统发电机、配电柜、电缆，分别作绝缘、耐压试验，发电机最好做负荷试验工作井内高程、中心桩校核。1.12管道顶进初始顶进顶进准备工作完成后，开始初始顶进。初始顶进在顶管工作中起着很重要的作用，一要穿过工作井洞口，在这过程中保证洞口结构不被破坏，同时泥水不进入顶坑；二要保证高程、中心偏差最小，为正常顶进打下良好的基础。初始顶进长度、机头和第一节管约15m。初始顶进速度控制顶进用

31、工作井顶进设备进行速度控制，分为两个部分，机头入洞阶段速度控制在35mm/min，此阶段重点是找正管子中心、高程，偏差控制在±5mm之内，所以速度不要太快。初始顶进泥水控制顶进时泥水流量控制在1.41.5m3/min，泥水容重丫=1.2。泥水作用润滑刀、切削杂物泥水带出，此时泥水分两部分流出，一部分由机头外流入集水井，集水井设4吋泥浆泵排入泥水分离装置；另一部分由机头出泥管排入泥水分离装置。顶管机正常顶进 顶进主要参数泥浆在整个顶管过程中起着关键作用，泥浆的压力、浓度影响挖掘面的稳定性。泥浆浓度流量影响到切削下土体能否正常送到地面。泥浆配比要在优选货源的前提下优化配比，并能根据土质变

32、化及时变化。泥水初定参数：泥水比重1.15t/m3泥水仓压力245KPa泥水流量Q1<0.65m3/min排泥流量Q2<1.07m3/min机头顶进速度设定100mm/min，如要加大顶进速度，在保证泥水仓泥压的条件下，要先加大泥浆流量，再计算顶进速度，否则排泥管会堵塞。流量计设定1.07m3/min。 顶进操作程序a. 无中继间时顶进启动刀盘系统；启动输泥管和排泥管道泵，泥路循环，自控系统调正管路压力，使压力达到设定压力并稳定；机头顶进：当没加中继间时，工作井顶进千斤顶设定顶进速度100mm/min,如加中继间，中继间设定顶进速度100mm/min。同时，流量计测量流量，调整工作

33、井变频泵，使排泥管流量保持在1.07m3/min。压力计测量压力，控制电动阀的开启度，保持泥水仓压力。b. 中继间顶进操作程序顶进时先起动中继间，顶进到1000mm后，将中继间停止工作，起动主顶站千斤顶，靠主顶站的推力使管道前进并使中继间千斤顶回位，顶进1000mm后停顶，重复以上程序，直到管顶进完。顶进同时，打开电动阀Z3，关闭电动阀Z1、Z2，保持泥水仓压力。同时泥水冲洗排泥管，刀盘不停旋转，因没顶进也就不切削土。c. 下管时的操作程序打开基坑傍通阀门，保持泥水仓压力，同时打开冲洗阀门冲洗排泥管路；全部中继间停止顶进，停止油泵；机头刀盘停转；待排泥管路冲洗干净后，停止输泥泵、排泥泵；关闭触

34、变泥浆、输泥管、油管、排泥管阀门。拆除工作井管接口各种管线电缆，管内应急灯工作。下管对口。顶进测量控制初始顶进后500mm顶进测量开始测量仪器使用日本TOPCONGTS-222型全站仪，每顶进300mm做一次中心、高程记录，并及时向技术负责人汇报，以便采取措施。每次下管后对工作井中心线校测，同时人工测量机头后第一管口、第二管口中心、高程，与计算机中记录数据对照，同时绘制机头、第一节管、第二节管中心、高程测绘曲线，作为纠偏方案的依据。管道纠偏本工程使用的顶管机带自动纠偏功能，纠偏原理是：全站仪发出不可见光，到机头中心光靶，光靶把偏移反应到控制台，控制台控制纠偏千斤顶工作。全站仪测量高程、中心误差

35、百万分之二，顶管机纠偏误差2cm之间。就顶管机本身而言，高程、中心控制在±30mm是没问题的，但我们以往的经验是，机头走机头线路，管子走管子线路，即机头与前进方向倾斜前进，这种现象更为严重。当机头纠偏时，机头前进产生的侧向压力N的分力要克服土体对管子的约束力，如土体是原状土，约束力会很大，土体被触变泥浆置换，触变泥浆是胶体，约束力很小，管子比较容易纠偏。若发现管道有错口或变形现象，立即加设厚16mm宽50cm的钢制内胀圈，以防止错口和变形加大，内胀圈为可调结构，其与管子接触面设置柔性垫层，保护管材不受磨损。触变泥浆减阻当机头全部进入后封闭后，开始由机头向管外壁注触变泥浆，使管外壁形成

36、泥浆套，起到减阻、润滑作用。 泥浆配制泥浆配制主要材料为膨润土，在货源上优选颗粒细、胶质价高的膨润土，在制作过程中，搅拌充分均匀，为了使膨润土充分分散，泥浆拌和后停滞时间在12h以上。膨润土运到现场后分批测得膨润土的胶质价，然后按下表配制泥浆（重量比）。触变泥浆配表表5膨润土胶质价膨润土（Kg）水（Kg）碱NaCO3(Kg)60701005242370801005241.52809010061423901001006141.52注浆孔设置顶管机尾部设置一节注浆特殊管，管内设置三道注浆孔，每道断面上布置5个注浆孔，孔相互交错，确保浆液能均匀分布，形成完整有效的触变泥浆套。同时机头紧后3节混凝土管

37、节均设有触变泥浆注入孔，再往后每隔1节（即每5m）设置一道注浆孔，每道设置3个注浆孔，沿管道断面1200均布，注浆孔采用预埋钢管制作，有效孔径为申50mm,钢管壁厚3.5mm,内设丝扣，便于安装注浆管，孔内安装单向阀，防止外部泥砂进入注浆管，注浆孔端部设有丝堵，注浆孔未开启时，用丝堵封孔，顶管完成后采用石棉水泥封孔。具体详见附图9：注浆孔结构布置图。 注浆设备及管路注浆设备采用1-1B浓浆泵，注浆管路分为总管和支管，总管采用申50吋钢管，以减小浆在管中的阻力，短距离可用胶管做总管，支管用1吋胶管，在每根支管与总管连接处应设置一个球阀。 注浆方法注浆原则：先压后顶，随顶随压，及时补浆。注浆应由专

38、人负责，一人在地面，一人在管道内。注浆以顶管工具管后45节为主，注入浆液形成浆套。顶前45节管时球阀始终开着，只有在前几节管注足时，才向后面的管补浆，顶进距离超过100m后，注浆不允许停。 注浆控制注意观察浆池内浆面是否下降，若下降，则表示浆在往管内输送，另外观察注浆泵上的压力表和注浆管前端的压力表，压力是否正常，注浆管前端的正常压力应控制在主动土压力与被动土压力之间，出洞后可调试。砂水分离和泥浆再生储浆罐设25ma可供30min的泥量。在顶进过程中，泥浆系统是一直不停的，砂水分离工作也必须一直不停，并有专人负责。排除砂直接装车外运，沉淀池两座轮流使用，沉淀池上清液水排放，中层泥由配浆技术员测

39、定比重，用泵把中层泥浆抽到搅拌机内搅配比重新制泥水，下层泥用挖掘机挖出，运到晒干场，晒干后外运。管内通风需要通风时采用压入式通风，空压机安装在地面沉井工作平台上，用硬质通风管道把风送至沉井底部，并用同直径的软质橡胶通风管道，从管内把风送至端部机头处，在中继间处采用风琴式软管，以利风管伸缩。通风设备表表6通风设备：鼓风机40m3/min软质橡胶风管申1331.13泥浆置换由于本工程管道穿越地层主要为淤泥质土层，地基承载力低，为保证管道稳定，在管道顶进就位后，立即进行管道基础注浆加固，以防止管道下沉。利用管道内的注浆孔向管外注浆加固，置换顶管施工过程中的触变润滑浆，最大限度的填充管道周围的土层空隙

40、。注浆材料采用水泥、水玻璃混合浆液，采用425普通硅酸盐水泥，配比为水泥：水玻璃二1:1，水灰比0.5，注浆压力控制在0.20.4MPa之间，注浆量考虑3倍渗透系数。1.14顶管完后洞口止水加由于工作井与接收井预留洞口比管道外径尺寸要大,顶管施工完后需封堵洞口与管外壁的间隙,同时对洞口区域管道进行加固。管壁与洞口之间的缝隙采用优质油麻封堵，并浇筑30cm厚的砼挡水墙，在洞口区域地层进行分层注浆止水加固。注浆布置注浆孔沿管道断面布置3个孔，沿管道轴线方向加固6m范围，注浆孔孔径申50mm，孔距800mm，靠洞口侧加密，孔距为500mm，加固深度至管道外底以下2m。 注浆工艺定位、钻孔-注护壁泥浆

41、-放置注浆阀管-配置浆液、插入注浆芯管-分层劈裂注浆一检测注浆效果 注浆材料浆液配比水泥：水玻璃：氯化钙：聚丙烯酰氨=1：1：0.1：0.05水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥水玻璃模数2.53.3水玻璃波美度3642Be。 注浆设备液压钻机STE1泥浆泵出口直径50mm液压注浆机HYB60/501灰浆搅拌机拌筒容量200L 注浆压力控制注浆水灰比0.5，注浆压力控制在0.20.3Mpa，保证地面不出现沉降，洞口处不流水或流砂为止。施工时操作人员随时记录注浆压力、喷浆量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化。具体详见附图10：顶管完后洞口止水加固图。1.15顶管段检查井施工顶管贯通后检查井的施工分

42、为两种情况：顶管工作井与接收井内检查井，按照该井位设计要求的检查井形式施工，功能井（消能井、闸槽井、阀井等）尽量放置在工作井与接收井内。顶管的中间检查井施工，中间井为标准圆形检查井时，采用逆做法施工，现浇钢筋砼结构护壁，开挖到底后施工检查井结构。1.15.1逆做法施工检查井中间圆形检查井内径尺寸一般为申1000mm、1250mm、1500mm，井筒和井盖统一为申700,挖孔开挖净空尺寸比检查井外壁尺寸稍大，护壁钢筋砼厚度25cm，具体结构形式详见附图11:中间检查井结构布置图。施工工序测量放线、定井位-土方开挖-支模浇注混凝土护壁-开挖到设计深度-凿除顶管管道-施做底板-施做井壁-施做顶板-施做井筒-回填土。