矩形顶管施工方案28

1、矩形顶管施工方案5.4.1矩形顶管设备情况5.4.1.1顶管机选型根据工程施工所在土层并结合我公司多年的施工经验，本工程选用6.9mX2m多刀盘矩形土压平衡顶管机施工，其具有先进的综合性能：（1）刀盘釆用符合国际潮流的电机驱动形式，传动效率高，可靠性高，体积小，易于操作、安装、维修和管理。（2）电控系统中大刀盘、小刀盘具有变频器启动功能，不但可降低启动电流对电网的冲击，保护机器免于损坏，提高机器的使用寿命，而且可提高机器的操作性能，提高机器的可靠性，同时可减少工人的劳动强度。（3）螺旋出土系统釆用变频调速控制，有利于保持土压平衡，有效地控制地面沉降。（4）矩形顶管机头参数刀盘形式：釆用五刀盘布

2、置，大刀盘居中，四小刀盘分布于四个角。刀盘釆取前后错位布置，有效地增大了切割面积。切削率：达到89.57%额定输入功率：45KwX104.1.2机械性能（1）有较好的防水性能。（2）机器切口环部位，具有独立模块单元和分解功能。（3）正常施工时能将地面沉降控制在+lcm-3cm之间（目标控制值）。（4）正常施工时平均速度约为3m/天。，（5）正常施工时，具备防止掘进机侧向滚动的功能。（6）顶管机尺寸：4250X6910X4210mm（长X宽X高）（7）螺旋输送机：（6508X2986X2）30KWX2（8）纠偏油缸：上下各3根、左右各2根;单根推力：2000KN；行程：200mm5.4.1.3推

3、进系统工作井内主顶装置釆用主千斤顶12只，行程3500mm,顶力2000KN/只，后座总顶力可达24000KN,12只千斤顶有独立的油路控制系统，初始推进阶段，可根据施工需要通过调整主顶装置的合力中心来进行辅助纠偏。5.4.2矩形顶管机上下井、吊装矩形顶管下井以及吊出需要釆用大型起重设备。为确保吊装安全，施工前,需对进场起重设备等检测。5.4.2.1各主要部件尺寸、重量参数序号名称外形尺寸（宽X高X长）重量（t）数量1矩形顶管机前段6910mmX4210mmX35007012矩形顶管机后段6910mmX4210mmX2230mm4513千斤顶支架700mmX3920mm224矩形顶铁6810m

4、mX4110mni1315后靠铁1200X5000mmX500mm526中心大刀盘中42008.9515.4.2.2主要起重运输和安置设备起重机械：160吨汽车吊。台，300吨汽车吊。台。运输车辆：200吨平板车1辆30吨、20吨、10吨运输车若干5.4.2.3设备下井步骤（1）安装发射架、后顶装置下井安装调试。（2）矩形顶管机头下井放置在发射架上正确的位置上。（3）千斤顶支架下井安装。（4）矩形顶铁下井放置在发射架上正确的位置上。（5）电器柜安放在妥当的位置。（6）连接高压水管道、电气设备、液压系统，并仔细检查。（7）检查液压油、齿轮油油位。（8）接通供水、供电。（9）按标准逐项调试。（10

5、）验收。5.4.3矩形顶管出洞本次矩形顶管机出洞主要分为三个阶段进行：第一阶段：开始安装止水装置，设备下井就位、安装、调试；第二阶段：钻探孔，出洞灌注桩凿除；第三阶段：灌注桩凿除后，顶管机顶进出洞、高压旋喷桩、掘进正常推行。5.4.3.1洞门止水装置安装因为顶管机和管节与出洞口的预埋钢洞圈有一点的建筑间隙，为防止顶管机和管节顶进时与预留洞口导致泥土流失，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失，必须在工作井预留洞上安装洞口止水装置。按图施工，清除预埋钢洞圈上面的砕渣和除锈，确保预埋钢洞圈表面光滑、平整，在预埋钢洞圈表面抹一层黄油，在预埋钢洞圈上面安装M20X110的双头螺栓，平且粘紧达到紧固件标

6、准，按照图纸匹配的橡胶帘布安装上面，安装固定板和翻板，按紧固件标准粘紧螺栓，保证帘布橡胶板的密封性能。5.4.3.2洞门凿除洞门凿除之前，将在洞门范围内的施打5个成梅花状探测孔观察平且取芯检测，孔的深度约为1.5m,观察孔内的渗漏水情况和取芯检测结果。如果孔内没有水流出和监测结果达到设计要求，则能够开始凿除灌注桩。如果孔内有连续地流水，则马上用快速水泥将孔封住，在凿除部位和围护之间补做压密注浆堵漏，然后再凿除灌注桩；如果取芯检测没有达到设计要求，需要重新加固达到设计要求和设计强度，然后才能凿除灌注桩。洞门尺寸为7128mmX4428mm，洞门需凿除的部分为厚850mm的灌注桩。施工机具准备空压

7、机两台，风镐四把。施工人员釆用35名有一定施工经验的熟练工人，保证施工质量。开凿前，搭设双排脚手架，由上往下分层(1-9)凿除，洞门凿除的顺序见下图。首先将开挖面灌注桩的钢筋凿出裸露，凿至迎土面钢筋外露为止，然后顶管机刀盘抵达洞门，再将钢筋割除，打穿剩余部分围护结构，并检查确定无残留钢筋平且清理残留的混凝土块。5. 4. 3. 6矩形顶管出洞1海22仲3冬456789j71洞门凿除位置顺序洞门凿除时设置双排脚手架，后靠左中右设置3道斜撑，脚踏板外设置30cm高踢脚板，外侧覆盖绿网，脚手架上作业人员必须挂好安全带。脚手架布置图5.4.3.3顶管出洞的施工步骤设备调试一洞口止水装置安装及灌注桩凿除

8、一顶管机头靠上洞门、进入洞门一顶管机切削加固土体一机头切口进入原状土、提高正面土压力值至理论计算值。5.4.3.4洞门填充在机头刀盘进入出洞装置后需要对洞门空隙进行填充，对进入橡胶帘布板后的泥土仓进行填充（基坑土）。5.4.3.5出洞防磕头措施根据顶管机出洞高程，洞圈内安装延伸轨道，并将始发架延伸至洞口，顶管机与前3节管节拉紧焊接起来，使得顶管机在出洞阶段不会产生“磕头”现象。因为顶管出洞口凿除钻孔灌注桩以后，正面为三轴搅拌桩加固区，为确保加固区不是整体往前跟进，顶进速度应尽量放慢，使刀盘和周边刀能对水泥土进行彻底的切削；为防止切削不到的盲区，在顶管机前段安装焊接相对应的刀齿，另外因为土体过硬

9、，螺旋机出土有一定困难，应加入适量清水来软化和润滑土体（本顶管机土压仓胸板上面有4把固定式水枪和4把360度旋转式水枪），清水应加一点搅拌一会出一点土看看，一直到与盾构土相似为宜。在水泥土被基本排出，螺旋机内出来全断面原状土后，为控制好地面沉降、顶进轴线，防止顶管机突然“磕头”，应把顶管机与前3节管节焊接连接起来，平且宜适当提高顶进速度，把正面土压力建立到稍大于理论计算值（本工程上限土压力为0.2MPa）,以减小对正面土体的扰动及出现的地面沉降。5.4.3.7止退装置安装因为在初始顶进阶段正面水土压力远大于管节周边的摩擦阻力，拼装管节时主推千斤顶在缩回前，必须对已顶进的部分进行临时的固定，否则

10、管节后退会导致洞口止水装置受损，导致水土流失或及前舱土压下降。对地面交通和管线安全构成威胁。顶管机掘进阶段考虑在千斤顶收缩之前釆取止退措施以避免前部土体流失。当顶管机推进结束后，油缸回缩前，把止退装置焊接在发射架上基座上，用铁销子插入管节中间的预留孔中。顶管贯通后，止退装置需在全部管节采用钢板拉结完成后才能拆除。止退装置照片顶管机从始发井出洞后，应尽量减少水土流失，控制好地面沉降。应不断根据地面沉降数据的反馈进行参数调整，及时摸索出正面土压力、出土量、顶进速度、注浆量和压力等各种施工参数最佳值，为正常顶进施工服务。5.4.4进洞方案本次矩形顶管机进洞主要分为以下5个阶段进行：第一阶段：顶管机离

11、接收井灌注桩50100剛停机就位；第二阶段：凿除进洞洞门内灌注桩；第三阶段：顶管机顶进至接收井外墙指定位置；第四阶段：顶管机”金朝脱壳”机头机壳拆除，现浇连接段施工；第五阶段：洞门封堵、注浆；5.4.4.1接收准备进洞前，先对洞门位置进行测量确认，配备洞门封堵、注浆等材料，打样孔观测洞口渗水情况（5个点，梅花状），如果止水效果不好需要补高压旋喷桩止水，到止水效果好为止。5.4.4.2顶管机位置姿态的复核测量顶管贯通前的测量是复核顶管所处的方位、确认顶管状态、评估顶管进洞时的姿态和拟订顶管进洞的施工轴线及施工方案等的重要依据，能保证顶管机在此阶段的施工中始终按预定的方案实施，以良好的姿态进洞。5

12、.4.4.3顶管进洞顶管进入全断面的中24001600MJS超高压喷射注浆加固去，宽度3米加固区，为确保MJS加固不是整体往前跟进，顶进速度应尽量放慢，使刀盘和周边刀能对水泥土进行彻底的切削；当顶管机刀盘切口距灌注桩外墙100mm左右时，顶管停止顶进，开始凿除灌注桩，凿除工作（方法与进洞一样）。凿除过程应分三次进行，依次从外到内，从上到下进行。待洞门凿除完成，顶管机顶进到指定位置，顶管机与管节分离，洞门封堵、注浆，开始人工清除刀尖与围护外壁间的土体及机头胸板前段刀盘空隙处的土体，同时开始拆除机头壳体内马达、螺旋机等。拆除刀盘、前段与后段分离，吊运矩形顶管机。5.4.4.4设备拆解吊运顶管机停到

13、指定位置，陆续开始部分设备拆除。1）依次拆解机壳内螺旋机，油泵，马达等设备，向后运输，从始发井吊出。2）大刀盘、前段、后段分3次从接收井吊出。5.4.4.5釆用“金蝉脱壳工艺”顶管进洞“金蝉脱壳工艺的实施措施（1）顶管机停到指定位置，洞门封堵完成后，开始割除大刀盘（用于空间原因，大刀盘无法拆除）。（2）开始设备拆除。（3）内部架设临时钢支撑，因为设备内部拆解后破坏了原有设备结构，另外考虑后期钢筋混凝土填筑时也需要割除设备勒板，所以在拆除之前也在中部增设临时钢支撑，以确保机壳整体稳定。（4）依次拆解机壳内螺旋机，油泵，马达等设备，向后运输，从始发井吊出。（5）从前部拆下四小刀盘，临时搁置接收井。

14、（6）割除设备胸板，再运输小刀盘，从始发井吊出。（7）机壳内钢筋混凝土结构施工、井接头结合接收井结构施工。拆卸内部设备拆除外部设备绑扎钢筋、立模板5.4.4.6设备拆解（金蝉脱壳）顶管机停到指定位置，陆续开始部分设备拆除。1）架设临时钢支撑，因为设备内部拆解后破坏了原有设备结构，另外考虑后期钢筋混凝土填筑时也需要割除设备筋板，所以在拆除之前也在中部增设临时钢支撑，以确保机壳整体稳定。2）依次拆解机壳内螺旋机，油泵，马达等设备，向后运输，从始发井吊出。3）割除设备胸板，向后运输刀盘，从始发井吊出。5.4.4.7现浇连接段施工设备拆解、凿除设备预留土、洞门钢洞框与设备机壳的连接、洞门区域注浆加固及

15、垃圾清运完成后，即开始现浇连接段施工。现浇段施将预留机壳作为钢外模，开始钢筋绑扎、模板制作、混凝土浇筑施工。5.4.5矩形顶管施工工艺流程5.4.5.1顶推力计算1、本顶管推进顶力计算：F=F,+Nf式中F总顶力(KN)F(管道与土层的摩阻力(KN),F1=(a+b)X2LfL管道顶进长度(m)f管道外壁与土的平均摩阻力(KN/nf)取4.5(实际要根据地质报告)Nf顶管机的迎面阻力(KN)Nl(aXb)X2XrsXHsY一一土的容重，取8.5kNM(根据地质报告)Fi=(6.9+4.2)X2X26X4.5=2597.4(KN)Nf=(6.91X4.21)X2X18.5X10.15=10925

16、.16(KN)(在原土层里的顶力，不包括进出洞口加固层里的顶力)。F=2597.4+10925.16=13522.56(KN)主顶力随顶进距离的增加而增大。顶管掘进机头出洞，在进入原状土且正面土压力没有建立之前，要控制主顶力不能过大。在正常推进中，要注意主顶力的增大应该是缓慢的，而不允许有突变。经计算，实际顶力13522.56(KN)+加固土层的切削顶力+纠偏张角的顶力(大约3000KN左右)，实际启动顶力最大应在1860吨左右，远小于顶管机额定主顶力(24000kN)的80%。2、工作井后靠墙结构承载计算：后靠墙拟釆用方案：后靠墙结构厚800mm，保护层为50mm,混凝土为C40力钢筋均釆用

17、III级钢筋；后靠板的尺寸：5000X1040mm,按顶管机顶力1700KN计算；C40混凝土的二19.lMPa,fl.71Mpa；HRB400三级钢筋的设计强度360MP。P=17000/2=1417KNM=0.5Pl=0.5X1417X5.5=3897KNmho=8OO-5O=75Omm,b=l.2m查表a,=1.0M5 b峠丄2/75普 19100查表得：ys=l.0M_3897x106一2=360 x09750=16037“设计钢筋为210)32+210)32=32153.6mm216307mm232153.6mm2所以后靠墙能承受顶管千斤顶的最大顶力所以顶管后靠墙结构符合顶管施工。3

18、、后靠墙整体反作用力计算：日=菖7甘丄+2cH区+yhH后靠墙反作用力公式：I2式中：R总推力之反力，kN；a系数，取。=2.0;(设计最大)B后座墙的宽度，9；土的容重，18.5kN/m3；H后座墙的高度，9.3Kp被动土压系数,1.8；(被动土压力计算公式)C土的内聚力，lOkPa；h地面到后座墙顶部土体的高度，1.31R=2.0X9X（18.5X9.32X1.8/2+2X10X9.3XVTT8+18.5X1.31X9.3X1.8=37709KN本工程的最大顶力R顶=18600KN,所以R顶VR同时本工程结构后靠墙外还有灌注桩和压密注浆作为结构的围护和加固。所以顶管后靠墙符合顶管施工要求。

19、5.4.5.2正面土压力的设定本工程釆用土压平衡式顶管机，利用压力仓内的土压力来平衡开挖面的土体,达到对顶管正前方开挖面土体支护的目的，并控制好地面沉降。所以平衡土压力的设定是顶进施工的关键。土压力釆用Rankine压力理论进行计算：Pj：=KoYZ上Pt=KoYZ下P上：管道顶部的侧向土压力Ph：管道下部的侧向土压力Ko：软粘土的侧向系数（参考基坑开挖手册及本工程详堪资料），此处取1.25Y：土的容重，取18.5Z：覆土深度。Z上约为6.4m,Z下约为10.6m根据以上理论计算，本工程初始土压力设定为P=0.17Mpa,P卜=0.2Mpa。以上数据为理论计算值，只能作为土压力的最初设定值，随

20、着顶进的不断进行，土压力值应根据其它实际顶进参数、地面沉降监测数据作相对应的调整。5.4.5.3顶进速度初始阶段不宜过快，一般控制在lOmm/min左右，正常施工阶段可控制在1020mm/min左右。5.4.5.4出土量严格控制出土量，防止超挖或欠挖，正常情况下出土量控制在理论出土量的98%100%,一节管节的理论出土量为43虻。考虑泵送加水因素，实际一节管节出土量在44虻左右。当理论出土量与实际出土量偏差超过1%时候，应调整顶进参数，保证偏差范围在1%之内。本工程釆用螺旋机出土，管节内铺设16kg/m轨道，釆用1台平板车和1只3.0m3土箱出土运输方案。在主顶平台上固定一台卷扬机用作拖动平板

21、车的动力，拖至始发井，釆用160T汽车吊（吊装管节设备）将土箱吊至堆场，在出土时候（或吊装管节）垂直运输方向严禁站人；土方吊至指定集土位置，釆用200挖机与土方运输车及时外运到指定场所。顶管工程中，管内的出泥量要与顶进的取泥量相一致，出泥量大于顶进取泥量，地面会沉降，出泥量小于顶进取泥量，地面会隆起.这都会造成管道周围的土体扰动，只有控制出泥量与顶进取泥量相一致，才不会影响管道周围的土体,从而才能维护地面不受影响，而要做到出泥量与取泥量一致的关键是严格控制土体切削掌握的尺度，根据土压力表（设定值）与实际出土量结合起来，防止超量出泥。5.4.5.5管节减摩为减少土体与管壁间的摩阻力，提高工程质量

22、和施工进度，在顶管顶进的同时，向管道外壁压注一定量的润滑泥浆，变固固摩擦为固液摩擦，以达到减小总顶力的效果。加强润滑泥浆的压注管理，一方面要保证一定的压注量，另一方面还应保证所注泥浆要有质的要求。为保证压浆效果，现制订以下几点技术措施：1）对泥浆原材料进行验收，保证其质量；制定合理的泥浆配比,保证润滑泥浆的稳定；经常对拌好的泥浆进行测试，确保润滑泥浆的质量。2）制定合理的压浆工艺，严格按压浆操作规程进行。为使顶进时形成的建筑间隙及时用润滑泥浆所填补，形成泥浆套，达到减少摩阻力及地面沉降。压浆时必须坚持“随顶随压、逐孔压浆、全线补浆、浆量均匀”的原则，注浆压力控制在0.3MPa左右。3）加强压浆

23、管理，保证压浆工作的正确落实。5.4.5.6管节拼装管节进场需要提供产品合格证及配套资料，进场后应对其外观（特别是端面的共面性）、对角线进行严格的检查。每节管节拼装前，需先粘贴止水圈及木衬垫。管节连接时，应在同一轴线,不应有夹角、偏转，受力面应均匀，防止管节止水条外翻。水平拼装检验：环向缝间隙允许误差2剛,每环4个点。相邻管节错口W20mm,5.4.5.7姿态测量用激光经纬仪架设在测量台上（用对中盘强制对中），使仪器中心平面及高程严格与顶管轴线相一致，并按顶管坡度调节好仪器角度，使激光角度与设计轴线相一致，通过摄像头观测激光点走向确定顶管在顶进过程中的偏离值，如有偏差（超过3mm）立即进行纠偏

24、。推进过程中，时刻注意机体姿态的变化，及时纠偏，纠偏过程中不能大起大落，尽量避免猛纠造成相临两段形成很大的夹角，每顶纠偏角度应保持1020不得大于1。避免顶管机走“蛇”形。管节安装完毕后，也应该测出相对位置、高程偏差、平面偏差，平且在顶管记录资料上面做好记录，而且在米粒纸上面画好顶管姿态的轨迹，以便于在米粒纸上面清楚地表现出顶管顶进过程中的姿态轨迹行走的状态；顶管顶进过程测量控制是施工的关键之一，必须建立健全测量制度，专人负责，24小时不间断跟踪顶进过程测量的测量控制，定期复测，交接班时候写好交接记录，平且要实名制交接记录。本工程高程、平面控制报警值为W20mm,一旦靠近或者超过报警值，顶管机

25、开机人员立刻向现场负责人联系，平且讨论有效的方案，一旦靠近或者超过W40mm,顶管现场负责人立刻向项目部联系，平且与项目部讨论有效的方案，釆取有效措施，本工程允许偏差：高程、平面W50mm。5.4.6其他技术措施5.4.6.1触变泥浆减阻顶进施工中，使用触变泥浆是为了减少掘进机、管节与土壤的磨阻力，使机体外壳及管节外壳形成完整的减摩浆液薄膜，有效的减少顶进阻力，确保施工正常进行。为了达到理想减磨注浆效果，顶管机机头部配置6个注浆口，管节处配置相对应的10个补浆孔进行补浆减阻（考虑施工中设备及人员的操作方便，原管节中间底部的一个补浆孔封堵）。顶进时压浆孔要及时有效的跟踪压浆，补压浆的次数和压浆量

26、应根据施工时的具体情况来确定；备注：因为顶管机比管节直径大1公分，顶管机为注浆，管节为补浆。注浆系统组成：浆液搅拌机一BW-250注浆泵一压力表一机头注浆接口一管节补浆接口。触变泥浆由成品膨润土（安吉绿盛）、水搅拌而成，触变泥浆的拌制要严格按照操作规程进行，施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结既要有一定的粘度，也要有良好的流动性。压浆是通过注浆泵将浆液压至顶管机体及管壁外。施工中，在压浆口装有压力表，便于观察、控制和调节压浆的压力，目标控制值为0.3Mpa0触变泥浆的用量主要取决于管道周围空隙的大小及周围土质的特性，因为泥浆的流失及地下水等作用，泥浆的实际用量要比理论大得多。实际压浆量一般为

27、可达理论值的2-3倍，考虑本工程地质砂性较重，浆液易损耗，注浆量拟定理论值2-5倍。但在施工中还要根据土质的情况、顶进状况、地面沉降的要求等作适当调整。理论间隙每环：（6.91X4.21-6.9X4.2）X4XX1.5=0.67m3/环泥浆配比：每立方合成膨润土水125kg500kg触变泥浆指标：项次项目性能指标检验方法1比重1.11.15g/cm3泥浆比重剂2粘度20-25s0500ml漏斗法3PH值9PH剂4失水率95%项目#标嚇械幣500kg/dm?3?(20aC)1.45疏猷(Mpa)0.3眼紛130対遍350哀干旅（23X60%戲)wr髀（SH）观发）39(61)下顼70。03mm*

28、散縦統23C,7为2mm岫阪（23。0.4管节的对角精度尺寸为W2mm,管节的结构强度为C50、P8；顶进结束后，需对管节接缝进行嵌缝，管节下部釆用低模量聚氨酯密封胶嵌填。5.4.6.3置换浆液顶管结束后，先封堵两头洞门与管节之间的间隙，再通过DN25注入水泥液浆；釆用DN50注浆孔置换出触壁泥浆，对管节外部的土体进行加固；第一次置换后根据测量的数据进行二次补浆，直到稳定，泥浆置换时要控制好压力防止破坏；水泥液浆的水和水泥重量比为0.8：1,根据不同的水土压力确定注浆压力，加固通道外土体，消除对通道今后使用过程中产生不均匀沉降的影响。浆液材料：普硅42.5级水泥，水灰比0.8：1；根据监测数据

29、，增加注浆参数控制，注浆原则描述，做到信息化施工。5.4.7测量系统5.4.7.1施工测量流程5.4.7.2平面控制测量（1）控制点和洞门复测先对业主提供的控制点进行复测并上报监理，然后对出洞口和进洞口进行复测.（2）发射架定位因设计线路较短且为直线,所以我们把两洞门中心连线作为矩形顶管掘进的轴线.放出该轴线后通过全站仪投到井下作为发射架的定位的中心轴线.（3）施工导线点的控制根据复测后的控制点施工现场布设控制网，然后利用全站仪传递到施工导线点，所有导线按一级导线的要求进行测量并不断对控制点进行检查。5.4.7.3高程控制测量根据业主提供的高程控制点，实测两洞门的实际高程,并在出洞口的井上和井

30、下各布置两个高程控制点，并定期对其进行复测。5.4.7.4矩形顶管测量系统的安装及姿态测量（1）矩形顶管标尺的安装对非自动测量顶管机来说，顶管机出洞前标尺的安装是关键的一步，标尺安装的精度直接影响到我们测量顶管机姿态的精度。我们通常是安装两把横尺，即左、右横尺各一把.测量横尺中心来控制顶管机的平面，测量横尺的下边来控制顶管机的高程。安装步骤如下：首先选好位置，保证通视，尽量拉长左、右尺的水平距离。安装前要测出顶管机出洞前的坡度和旋转角。找出顶管机的机械中心。横尺安装时要考虑顶管机旋转角的影响.对左、右尺进行安装固定，确保在顶管机在推进过程中尺的稳定。标尺安装到位后，要仔细测量顶管机的有关数据及

31、参数,如：顶管机的长度、宽度、高度及顶管机的前尺到切口的距离、后尺到顶管机尾的距离、左、右尺的水平距离、横尺下边到顶管机中心的垂直距离。为简化计算，根据这些常数我们编写了电算化程序来测量顶管机的姿态。另外，在顶管机出洞前，我们要对顶管姿态进行人、机对算，以保证电算化程序计算顶管机姿态的准确性。（2）矩形顶管机姿态测量顶管机姿态测量是实时测量顶管机的现有状态，及时指导顶管机纠偏，每顶纠偏角度应保持1020不得大于1。顶管姿态测量是利用J2经纬仪测量左、右横尺偏差来反算机首、机尾的偏差，即实测角度与理论设计角度相比较,再根据公式推算至机首、机尾。为避免复杂计算，进行程序化。这样计算出的顶管姿态才能

32、较准确地反映当时的顶管机的状况。本工程允许偏差：高程、平面W50mm。5.4.7.5管节状态测量管节状态测量包括管节的平面偏差和高程偏差测量以及管节的缝面测量。管节的平面偏差测量即是测量当班施工管节的左右偏差。先找出每环管节的平面中心点，把经纬仪对准后视水平度盘置零，然后瞄准管节的平面中心点实测出角度，知道实测角度与事先计算好的理论角度的差值以及该点到测站的水平距离即可计算出该环的左右偏差。上下偏差测量的方法是：放一水准尺于所测环的大里程的底部，根据通道内的高程控制点测出该环大里程的高程，通过与设计高程比较得出该环管节的上下偏差。通过测量缝面偏差，能够反映出管节的错缝情况、管节在顶管机内和出顶

33、管机尾后的变化情况以及管节最近两天的偏差变化情况。以便于及时调整注浆、推进速度等施工参数。5.4.7.6仪器设备仪器名称型号精度数量全站仪S0KKIA2C2(3mm2ppm)1台激光经纬仪LT402L21台普通水准仪DSZ21台手持测距仪LeicaDisto100m3mm1台塔尺5m1副50m钢尺1把对讲机5公里2只电脑1台计算器E-5001台备注所有计量设备均鉴定合格5.4.8监测系统5.4.8.1监测项目内容根据本工程设计文件对施工监测的具体要求，结合本工程的具体情况，依据国家工程测量规范GB50026-2016,建设变形测量规程JGJ/T8-97的规定，顶管施工时拟对以下方面进行监测：1

34、）周边道路地面沉降及路面跟踪监测；2）周边管线的垂直位移监测；5.4.8.2监测方法为了科学地预测道路地面的稳定和周边环境的变化，及时预报和提供准确可靠的变形数据，所以建立道路地面施工变形与沉降观测网，定期进行变形沉降观测。顶管施工时，地表隆沉监测釆用二等水准测量方法。5.4.8.3测点布设8.3.1测点布设原则1）地表沉降点在现场布置顶管轴线投影到地面的沉降监测点和垂直于顶管轴线的沉降监测点。平行于顶管轴线的地面监测点主要用于观测顶管施工时对地面的影响程度,垂直于顶管轴线的地面监测点主要用于观测顶管施工时对地面的影响范围。沉降点桩要求达到道路面下原状土。地表沉降桩顶必须低于路面，并旦要有沉降

35、桩保护装置。2）地下管线沉降点施工前与各种管线单位联系，摸清地下管线的准确位置，并将管线落到具体的布点图上，按管线单位要求进行监测点的埋设，管线监测点釆用钢管垂直布置到管线中心侧面，并做好监测点的保护工作。同时加强沿线巡视，发现问题及时解决。对重要管线要根据需要跟踪监测，并把监测信息书面记录及时反馈给业主及工程相关参建方。8.3.2监测测点布置及测点数量测点布置及监测点位数量表序号监测项目测点布置测点数量1道路沉降沿顶管轴线方向每5m布1个沉降监测点，垂直于轴线布设3个横向断面。24个2管线顶管穿越段管线，布置3个水平、垂直位移监测点，1条管线。3个5.4.8.4仪器配置本区间施工拟配备的监测

36、仪器见下表。监控项目及监测仪器表对象监测项目监测仪器及精度地层地表沉降DSZ2水准仪，精度：3mm/kni。地下管线沉降DSZ2水准仪，精度：3mm/km。5.4.8.5监测频率监测工作必须随施工需要实行跟踪服务，为确保施工安全，监测点的布设立足于随时可获得全面信息，监测频率必须根据施工需要实行跟踪服务，每次测量要注意轻重缓急，在顶管过管线密集区时要加密监测频率直至跟踪监测。监测频率表项目观测频率地面隆陷从顶管机机头顶进开始，每天测3次，变化大时加大监测频率，至稳定为止。地下管线从顶管机机头顶进开始对地下管线进行沉降监测，每天测3次，直至稳定。5.4.8.6控制标准施工控制标准见下表。道路监测

37、报警值项目报警累计值变化速率（连续3天）（mm/d）备注地表沉降20mm2设计要求地面隆起20mm2管线报警控制值一览表监测项目报警值累计值（mm）变化速率（mm/d）管线水平位移202管线垂直位移（沉降）202管线收敛位移10监测中一旦发现监测值突然增大或达到警戒值，通知施工现场，引起注意；当达到警戒值时应调整施工参数并釆取补救措施。管线的预警值和警戒值由各管线单位提出，如无特殊要求，则按表中标准实施。4.9管节堆放本工程管节是在专业生产厂家处釆购，运送至现场，现场注意贮存及堆放（1）管节应按生产日期及型号排列堆放整齐，并应搁置在柔性垫木上，垫条厚度要一致，搁置部位上下一致。（2）管节堆场坚

38、实平整，堆放整齐。（3）管节贮存时，必须充分注意，不要让管节产生有害的裂纹或永久性变形等，需要选择适当的贮存场所和贮存方法，以免因其自重造成的贮存场所不均匀下沉和垫木变形而产生异常应力和变形。贮存时，必须注意，不要让油类、泥等污损管节。4.10顶管施工措施5.4.10.1顶管轨迹控制措施顶管机、后顶设备及反力系统都按设计坡度安置。初期顶进时顶管机应均匀出土，控制好初始偏差，并及时调整后座千斤顶的数量来控制初始偏差，确保机头初始状态穏定和轴线顺直。因为推进距离短，需尽早调整好参数，结合地面沉降数据，调整岀土速度，控制好正面土压，确保地面沉降量控制在+10mm20mm之间。推进时姿态需根据摄像头时

39、时跟踪,一旦发现轨迹的偏移，立即采取措施，通过调整钗接油缸伸长量的手段，保证推进线路的偏差在允许的范围内，每顶纠偏角度应保持1020不得大于1。5.4.10.2顶管允许最大顶力的控制措施实际施工时，为了防止顶力过大损坏始发井结构，预防顶力超过允许值，在主顶泵站设备调试时，调整压力阀以使系统的总推力控制在20000KN以下，并用螺栓锁死压力阀，避免施工中超出顶力事件的发生。施工时，保证减摩注浆的效果，减少掘进机、管节与土壤的磨阻力，使机体外壳及管节外壳形成完整的减摩浆液薄膜，有效的减少顶进总推力。5.4.10.3顶管控制地面不均匀沉降与隆起的预防措施为保证道路安全，施工前详细调查施工条件、地质条

40、件、环境条件，在调查的基础上进行分析与预测，制定防护措施。1）施工过程中根据地质资料，预先对将穿越的地层进行充分的分析，了解地质的物理及力学特性，掘进时再比较出土实样，及时调整掘进机的姿态，加强施工控制。2）顶进时按设计要求的轴线、坡度进行，施工过程中纠偏措施很重要，主要原则如下：A、勤测勤纠：本工程釆用激光经纬仪测量，即激光点向左，顶管机偏右,伸右面纠偏油缸；激光点向上，顶管机偏下，伸下面油缸（其他两个方向与其相同）；做到随时偏移，随时纠偏。B、小角度纠偏：每次纠偏的角度要小，每顶纠偏角度应保持1020不得大于1。C、纠偏过程中不能大起大落，如果发现在某处产生了较大的偏差，这时也要保持通道以

41、适当的曲率半径逐步返回到轴线上来，尽量避免猛纠造成相临两段形成很大的夹角。3）对顶管机头操作人员进行重点交底，严格控制顶管轴线与标高的偏差，确保顶进过程顺利进行，尽可能减少纠偏次数，做到及时纠偏，避免出现纠偏量过大情况，纠偏操作原则是“勤纠、少纠、适度二4）操作人员在顶管施工过程中应加强对施工参数的监测，一旦发现土体不稳定，波动较大情况，应立即停止施工,待查明原因并采取措施后方可继续施工。5）施工过程中，没有异常情况必须连续顶进，顶进过程严格控制顶进速度与出土量。严禁出现顶进速度过快，出土速度过慢的情况，确保顶进过程稳中求进。6）泥浆套不但能起到顶进过程的减摩作用，保证顶进过程的顺利，减少对土

42、体的影响，同时起到一定的土体稳定作用，减少顶管施工对道路沉降的影响。浆液的配置要求应满足粘滞度高、失水量小及稳定性好。7）合理设定土压控制值，在推进过程中保持稳定，以平衡开挖正面土压。8）严控管节接口安装质量，防止地下水从顶管机与管节接口处渗入，影响土体稳定。9）通过比较设计出土量与理论出土量来判断接头切削面的稳定情况，科学的指导施工。10）顶管结束后，选用0.8：1水泥液浆，通过注浆孔置换管道外壁浆液，根据水土压力确定注浆压力，加固通道外土体，并做到及时补充冲浆液，消除对通道今后使用过程中产生不均匀沉降的影响。11）加强现状道路的沉降与隆起监测，顶管施工期间保证每天很多于两次的测量监控，监测

43、数据达到报警值后加大监测频率，出现异常情况，必须停止施工，分析原因并解决问题后方可继续施工，保证施工过程道路安全。监测数据出来后应第一时间以书面形式反馈到项目管理机构与施工班组，用来科学的指导施工。另安排专人对穿越区道路进行不间断巡视，出现异常情况及时汇报，把对道路的影响控制在萌芽阶段。12）总结本公司类似项目的经验与教训，认真分析出现地面沉降与隆起的原因，为本项目实施提供信息指导。5.4.10.4防止背土的措施1、矩形顶管机头上融蜡，管节上涂蜡。2、克服“背土”现象，利用在顶管机头壳体顶部安装的压浆管和开设的压浆孔压注减摩泥浆，使土体和壳体上平面之间形成泥浆膜，以减少土体与壳体的摩擦力，防止背土现象的发生。3、勤注浆，少量多次；根据现场的实际情况及地质情况来安排注浆的方法及方量。注浆有专人负责，注浆要均匀、合理。4、勤检查，根据现场的实际情况，对地面环境（环境报表）及通道下的注浆口进行每日检查。4.10.5穿越地下管线措施施工中釆用的参数和施工过程1）工程开工前，向各管线单位提出监护的书面申请，并办妥“地下管线监护交底卡”手续。并对方案