上海污水治理工程-顶管对接方案

1、上海污水治理三期工程UWW1.15B标 长江西路顶管施工方案 上海吴淞市政建设有限公司 PAGE 34目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc123100479 一、工程简况 PAGEREF _Toc123100479 h 1 HYPERLINK l _Toc123100480 二、地质情况 PAGEREF _Toc123100480 h 2 HYPERLINK l _Toc123100481 三、顶管设备的选择 PAGEREF _Toc123100481 h 2 HYPERLINK l _Toc123100482 四、工作井平面布置 PAGEREF _Toc1

2、23100482 h 3 HYPERLINK l _Toc123100483 五、顶管的施工工艺流程和施工周期 PAGEREF _Toc123100483 h 8 HYPERLINK l _Toc123100484 六、土压力值设定、总推力估算及中继间设置 PAGEREF _Toc123100484 h 9 HYPERLINK l _Toc123100485 七、基坑设施 PAGEREF _Toc123100485 h 9 HYPERLINK l _Toc123100486 八、顶管推进 PAGEREF _Toc123100486 h 14 HYPERLINK l _Toc123100487

3、九、顶进施工测量 PAGEREF _Toc123100487 h 14 HYPERLINK l _Toc123100488 十、顶管到对接点施工 PAGEREF _Toc123100488 h 21 HYPERLINK l _Toc123100489 十一、顶进过程监控测量 PAGEREF _Toc123100489 h 22 HYPERLINK l _Toc123100490 十二、顶管管材、橡胶密封圈、木衬垫 PAGEREF _Toc123100490 h 27 HYPERLINK l _Toc123100491 十三、成品管的接口形式 PAGEREF _Toc123100491 h 28

4、 HYPERLINK l _Toc123100492 十四、顶管机的管、用、养、修 PAGEREF _Toc123100492 h 28 HYPERLINK l _Toc123100493 十五、长距离顶管通风、通讯和照明 PAGEREF _Toc123100493 h 28 HYPERLINK l _Toc123100494 十六、顶管质量要求 PAGEREF _Toc123100494 h 28 HYPERLINK l _Toc123100495 十七、顶管施工时主要安全技术措施 PAGEREF _Toc123100495 h 30 HYPERLINK l _Toc123100497 十八

5、、机头偏转及纠正措施 PAGEREF _Toc123100497 h 31 HYPERLINK l _Toc123100498 十九、地面沉降控制措施 PAGEREF _Toc123100498 h 31顶管施工方案一、工程简况本工程为上海城市环境项目APL一期城市污水管理子项目中UWW1.15B雨、污水管道，长江西路（南杨南路长江南路）雨、污水管道土建工程，雨水管顶管段管位设计中心线位于长江西路南侧，东西走向。分两段组成,西段分别位于江杨南路长江西路路口穿过铁路北杨线，东段以及长江西路长江南路路口。长江西路西段顶管管径为1800，管道覆土深度为5.757.9m，1座工作井Y11#，2座接收井

6、， Y35#、Y12#接收井，顶管井围护采用600钻孔+600旋喷桩结构围护。工作井Y11#接收井Y12#为顶管倒虹管穿越铁路北杨线，顶管长度为115m。顶管工作井Y1-1#顶管接收井Y-3-5#,有一定坡度，顶管长度为130m。管材采用“F”型钢承口式钢筋砼管，钢套环接口，楔形橡胶圈密封。长江西路东段顶管管径为1650，管道覆土深度为6.506.89m，1座工作井位于长江西路Y43#，2座接收井，Y42#及Y55#。顶管井围护采用600钻孔+600旋喷桩结构围护，工作井Y4-3#接收井Y5-5#顶管长450m, 为曲线顶进，由两个交点组成JD1、JD2，中间设3座骑马井，工作井Y4-3接收井

7、Y4-2顶管长为186m,管材采用“F”型钢承口式钢筋砼管，钢套环接口，楔形橡胶圈密封。二、地质情况 根据提供的地质资料反映，本段顶管施工的主要土层为第1层填土不不均，土质复杂，厚度变化大，第1层黄灰黄色粉质粘土:可塑,中压缩性,部分缺失。第2层灰黄色粘土:软塑,中高压缩性,部分缺失。第3层灰色砂质粉土,稍密,中压缩性。第层土灰色淤泥质粘土，多为粉土和夹粉土，易产生流砂现象。第层灰色淤泥质粘土:呈流塑状,高压缩性,厚度大,第1层灰色粘土:呈软塑状,高压缩性,含有机质。第层灰色粉质粘土:呈可塑状,中压缩性,局部粉性较重。三、顶管设备的选择3.1 选择顶管掘进机根据提供的工程地质勘察说明书资料,我

8、公司为确保工程绝对安全及根据以往施工经验，结合地质条件及设计要求、施工条件及本工程的施工特点，采用泥水平衡顶管掘进施工。工作井Y11#接收井Y35#采用小刀盘机头平衡掘进机。选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。根据工程现场条件和地质勘察报告情况，本工程顶路线较长,管位在3层灰色砂质粉土,稍密,中压缩性、第层土灰色淤泥质粘土，多为粉土和夹粉土，易产生流砂现象。本段顶管工程主要特点是在长江西路东西两段下穿过，附近有给水和信息管，施工难度较大。沿线由离高压电杆、铁塔较为近，并要穿越北杨线，为此，我们选择泥水平衡掘进机。3.2工具管参数泥水顶管施工特点：1）适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高

9、以及变化范围较大的条件下，它也能适用；2）可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，因此，采用泥水式顶管，特别是采用泥水平衡式顶管施工引起的地面沉降也比较小；3）与其他类型顶管比较，泥水式顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土层表现得更为突出；4）工作坑的作业环境比较好，作业比较安全。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，它可以在大气常压下作业，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；5）由于泥水输送弃土的作业是连续不断的进行的，所以作业时的施工进度比较快。及纠偏结构、主顶进系统、注浆系统3.3 主顶进系统主顶进系统共有6只2

10、500kN双冲程等推力油缸，行程3500，总推力15000kN，6只双冲程油缸组装在油缸架内，安装后的6只油缸中心位置必须与设计图一致，以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态。安装后的油缸中心误差应小于5mm。主顶液压动力机组由二台大流量斜轴式轴向柱塞泵供油，采用大通径的电磁阀和系统管路，减小系统阻尼，6只油缸可以单动，亦可联动。3.4 中继环设计为提高工程的可靠性，每套中继环安装16只800KN双作用油缸，总推力12800KN（实际控制顶力为6000KN），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下，中继环液压系统工作压力较低，设备故障率小，可靠性高。

11、中继环的结构形式是经过立车切削加工的，尺寸精度高。在每套中继环处设一台动力机组，中继环和主顶装置右PLC可编程序计算器实现预定的联动。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传感器，在操作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。密封圈极易磨损失效而发生漏水、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磨损。还设置有4只注浆孔，顶进时可进行同步注浆，以减少顶进阻力。中继间主要技术参数：中继间外形尺寸：DdL=324018

12、001950mm。中继间外形尺寸：DdL=324016501950mm。油缸数量：16只油缸尺寸：DdL2361801000mm。油缸行程：S500mm。限定油压：P额17Mpa限定推力：F额800KN最高油压：Pmax31.5MPa最大推力:Fmax12800KN顶进速度：V050mm/min油泵型号：ZB520-高压油泵 Pmax=31.5Mpa Q=18L/min电机型号：Y160M-4 N=15KW n1450r/min3.5 注浆系统顶进施工中，减阻泥浆的运用是减少顶进阻力的主要措施，顶进时通过管节上的压浆孔，向管道外壁注入一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆环套，减小管节外壁和

13、土层间的摩擦力，从而减小顶进时的顶力，泥浆套的好坏，直接关系到减阻的效果。为了做好压浆工作，顶进施工时采用我公司特制配方的优质膨润土进行减摩注浆施工。该优质膨润土在其它类似工程和类似土质条件下取得了很好的效果。在工具管尾部环向均匀地布置了四只压浆孔，用于顶进时跟踪注浆。混凝土管节上布置有四只压浆孔，其后每三节管节里有一节管节上有压浆孔，压浆总管用2寸耐压橡胶管，除工具管及随后的三节混凝土管节外，压浆总管上每隔6M装一只三通，再用压浆软管接至压浆孔处，顶进时，工具管尾部的压浆孔要及时有效地跟踪压浆，确保能形成完整有效的泥浆环套，混凝土管节上的压浆孔是供补压浆用的，补压浆的次数及压浆量根据施工时的

14、具体情况确定。减阻泥浆的性能要稳定，施工期间要求泥浆不失水，不沉淀，不固结，既要有良好的流动性，又要有一定的稠度。减阻泥浆的拌浆制度要严格按操作规程进行，催化剂，化学添加剂等要搅拌均匀，使之均匀化开，膨润土加入后要充分搅拌，使其充分水化。泥浆拌好后，放置一定的时间才能使用，压浆是通过储蓄池处的压浆泵将泥浆压至管道内的压浆总管，然后经由压浆孔压至管壁外，施工中，在压浆泵，工具管尾部等处装有压力表，便于观察，控制和调整压浆压力。在压浆支管处的浆液压力一般应控制略高于土体静止土压力，约为1.1MPa。顶进施工中，减阻泥浆的用量主要取决于管道周围空隙的大小及周围土层的特征，一般按管壁空隙的5CM计算理

15、论压浆量，由于泥浆的流失及地下水的作用，泥浆的实际用量要比理论用量大得多，一般可达理论值的4-5倍，但在施工中还要根据土质情况、顶进情况而定。顶管注浆系统分为机头同步注浆和管道补浆。机头同步注浆由地面液压注浆泵通过50管路压送到机头处储箱内，再由螺杆泵定量压入机头壳体外，在机头处应安装隔膜式压力表，以检验液是否到达指定位置，在所有注浆孔内要设置单向阀和球阀，软管和接头的耐压力5MPa，支管通径为25。在工作井洞口止水装置前的建筑空隙处设置4个注浆孔，当管道外壁进入洞内，未与土体磨擦之前就先浸满浆液。触变泥浆随管外壁向土体渗入。 在整个管道中每间隔2个管子设1个补浆断面共4个注浆孔，补浆由第2根

16、总管（50）分别压送至各补浆断面上的注浆孔。补浆应按顺序依次进行，每班不少于2次循环，定量压注。同步注浆和补浆为两个独立的管路系统，都采用液压注浆泵，分别选用A浆和B浆二种不同配方的浆液。 浆液配置技术指标参数表配方膨润土纯碱掺加剂漏斗粘度(秒)视粘度CP失水量ml终切力(达因/mm3)比重稳定性A浆126CMC适量塞流30.591301.0730B浆84CMC适量36”2112.6801.04800.001注浆压力：大于地下水压力，注浆量为建筑空隙的45倍。四、工作井平面布置在工作井实行全封闭隔离，并建筑必要的生产、生活临时设施。要保持施工现场的文明、安全和卫生整洁。混凝土地坪能满足重型车辆

17、通行要求，地面设排水沟，进出现场的土方车辆要用清洗车清洗，避免影响道路环境整洁。 五、顶管的施工工艺流程和施工周期5.1顶管的施工工艺流程如下：注浆地面设备安装注浆材料设备施工开始测量放样 放样复核 工作井设备安装出洞准备置换浆液、洞口、管缝处理全线、测量取出掘进机、及附带设备进洞准备卸管、接口安装、中继间安装测量及方向纠偏推进排运弃土结 束YES 5.2顶管施工周期 注浆、辅助系统安装 3天 测量及导 主顶、后座 机头拼装 联机调试 推进施工（及处理） 轨安装 系统安装 及调试 出洞施工 1天 2天 1天 1天 正常推进8M/1天 1天 进 设备转场 洞 3天 六、泥水力值设定、总推力估算及

18、中继间设置6.1 泥水压力设定Y1-1#工作井Y-3-5#接收井段管径为1800，“F”型钢筋砼管，顶程为130m。Y1-1#工作井Y1-2#接收井段管径为1800，“F”型钢筋砼管，顶程为115m。工作井Y4-3#Y4-2#接收井段管径为1650，“F”型钢筋砼管，顶程为186m。Y4-3#工作井Y5-5#接收井段管径为1650，“F”型钢筋砼管，顶程为450m。本工程地下水位为浅部土层潜水水位，其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发。地下水位埋深一般在0.50m。平均水位标高为2.4m。泥水舱内压力大于地下水压力，泥水舱泥水向地层空隙渗透，在泥水舱、泥水于土层之间形成泥膜，且泥水舱压力

19、托住土层，使切削面稳定不塌陷。PPW+P式中： P表示泥水舱管道基准面泥浆压力； PW表示相对于管道基准面地下水压力； P表示泥水舱建立高于地下水压力，一般设为20Kpa；管底基准面标高：-2.22；地下水位标高水位：2.4m；地下水位相对管底基准面水头:HW=4.62;地下水位相对管底压力：PWHW/水0.371MPa371Kpa；泥水舱压力：PPW+P371Kpa20Kpa391Kpa泥水舱压设定暂按P391Kpa，施工时要随时测地下水位，当地下水位提高时，要按上式公式及时调整泥水舱泥水压力。对泥水舱压力控制在顶管机泥舱设有压力传感器。6.2 顶管总推力值估算掘进机迎面阻力F0 F0 =D

20、2Pmax DN1650 = 1.852391=1051.01KNDN1800= 2.132391=1393.23KN管道的综合阻力F1 F1 =DL DN1650=41.85450=10461.5KNDN1650=41.85186=4324.08KNDN1800=42.13130=3479.63KNDN1800=42.13115=3078.13KN总推力FY4-3#Y5-5# F = F0 + F1 =1051.01+10461.5=11512.51KN Y4-3#Y4-2# F = F0 + F1 =1051.01+4324.08=5375.09KNY1-1#Y-3-5# F = F0 +

21、 F1 =1393.23+3479.63=4872.86KNY1-1#Y1-2# F = F0 + F1 =1393.23+3078.13=4471.36KN6.3 顶力控制与中继环设置在综合分析了主顶液压装置，中继间的最大推力，管子允许的轴向力以及工作井后座最大土抗力以后，我们先确定1800-130m、1800-115m、1650-450m、1650-186m顶程控制顶力F控600t。设2套中继间。顶进阻力由二部分组成F=F1+F2工具管迎面阻力为：1800：F1=rHA=1.85.672.1323.14/4=36.4t1650：F1=rHA=1.85.81.8523.14/4=28.06t

22、管道周边摩阻力F2=DLfD管外径 L顶进长度 f单位面积周边阻力。在1号中继环以前，取f=1.2t/m2，在1号中继环以后，取f=0.6t/m2 这样可得：1800：L1=(F控 -F1)/Df(600-36.4)/（2.131.2）=70.18m 对1号中继环以后的长度L21800：L2=F控 /Df =600/ ( 2.130.6)=149m1650：L1=(F控 -F1)/Df(600-28.06)/（1.851.2）=82m 对1号中继环以后的长度L21650：L2=F控 /Df =600/ ( 1.850.6)=172.1m顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有

23、效方法是注浆。我们设想在管外壁与土层之间形成一条完整的环状的泥浆润滑套，变原来的干摩擦状态为液体摩擦状态。这样就可以大大地减少顶进阻力。要达到这一目的，就必须严格执行顶管注浆操作规程，由专人操作，质量员检查严格把好质量关。施工中应考虑现场实际情况，实际布置中继间的数量和里程要在试验段根据注浆效果和顶程阻力计算确定。根据计算和实际情况，结合我单位多年来在顶管施工领域积累的经验优势，我单位拟在本工程中继间数量统计如下：顶管工作井能承受的最大顶力为6000KN，施工中应考虑现场实际情况，实际布置中继间的数量和里程要在试验段根据注浆效果和顶程阻力计算确定。1800-130m、1800-115m、165

24、0-186m、1650-450m各段顶程分别各设2套中继环，为提高工程的可靠性，每套中继环安装16只800kN双作用油缸，总推力为12800kN，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下，中继环液压系统的工作压力较低，设备故障率小，可靠性高，即使遇到恶劣的施工条件，也能够使液压系统工作压力保持在额定压力以内。中继环的结构形式是采用特殊管的形式，其主要优点是：(1)采用径向可调止水装置，如果橡胶止水圈磨损，仍可以通过调节径内向六角螺栓，重新满足密封性能。即使橡胶止水圈被严重磨损，无法继续使用，也能够先对应急止水圈充气，再更换被磨损的橡胶止水圈，恢复良好的

25、密封性能。(2)由于密封装置的钢法兰是经大型立车床加工而成，又与成品管制成一体，尺寸精度高，刚性好，密封性能容易保证。(3)顶管施工后，拆除中继间油缸，割除抱箍并磨平后，中继环可以合拢，无需在此空档内浇筑混凝土，质量可靠，操作简便。在每套中继环处设置一台液压动力机组。并安置行程仪传感器，在操纵台上显示出行程读数，以便操作人员控制。七、基坑设施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。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。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

26、面安装误差小于5mm。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先用混凝土浇平，后靠采用250mm箱形结构形式，在钢板和工作井混凝土平面之间灌注100mm左右厚度的砂浆，承压壁的面积HB3.54m。工作井基坑设施图八、顶管推进8.1 顶进主要参数在顶管机顶进中，泥浆的压力、浓度对保持挖掘面的稳定性起着关键作用。泥浆浓度根据土质变化及时调整。泥水舱泥浆压力取决与地下水、土压力，施工过程及时测得数据，确定泥水压力，使泥水舱压力始终大于水压力。 泥水初定参数： 顶进速度 100mm/min 泥水比重 1.15t/m3 泥水舱压力 p=391Kpa

27、 泥水流量 Q10.65m3/min 排泥流量 Q21.07m3/min1）顶进速度为保证管外触变泥浆套的形成和有3cm厚触变泥浆（3cm厚触变泥浆主要为纠偏考虑）。机头顶进速度设定100mm/min。如要加大顶进速度，在保证泥水舱泥压的条件下，要先加大泥浆流量，再计算顶进速度，否则排泥管会堵塞。2）泥水压力（1）泥水压力值P的选定：P值应能与地层土压力和静水压力相抗衡，设刀盘中心地层静水压力、土压力之和为P0.，则P一般控制在P=P020(Kpa)，并在地层顶进过程中根据地质和埋深情况以及采取的相应技术措施进行反馈和调整优化。（2）地表沉降与开挖面保持平衡稳定关系以及相应措施对策。地表沉降信

28、息表工作面状态P与P0关系措施与对策备注下沉超过基准值工作面塌陷与失水Pmax P0减少P值（3）泥水压力P的保持主要通过维持开挖土量与排泥量的平衡来实现。可通过设定顶进速度、调整排泥量或设定排泥量、调整顶进速度两条途径来达到。8.2 泥浆管理泥浆管理就是对泥浆质量的控制，即对泥浆四大要素的调整。四大要素为：最大颗粒粒径、粒径分布、泥浆水密度和泥浆水压力。泥浆控制除保持开挖面稳定外，对泥浆稳定、泥浆中土粒保持也很重要。随着粘土矿物质组成和氯离子浓度的不同，泥浆物理特性有很大的不同。因此，使用前先进行泥浆试验，了解其主要特性，根据管理标准值进行控制以保持适当泥浆压力。8.3 顶进工序1）顶管顶进

29、启动刀盘系统：启动输泥管和排泥管泵，Z1、Z2电动阀关闭，Z3电动阀打开（平常Z4、Z5开启，Z6关闭），泥路循环，自控系统调整管路压力，时Z2阀处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，在计算机控制下，千斤顶以100mm/min速度顶进。如加中继间，中继间J设定顶进速度50mm/min，在计算机控制下，中继间千斤顶以50mm/min速度顶进。同时，流量计测量流量，调整工作井变频泵，使排泥管流量保持在1.07m3/min，压力计Z1测量压力，控制在Z1电动阀的开启度，保持泥水舱压力。2）下管时的操作程序关闭Z1、Z2电动阀，保持泥水舱压

30、力，Z3打开冲洗排泥管路；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。8.4 触变泥浆系统只要管开始出洞，触变泥浆只有在下管时不补浆，其他时间全部补浆。触变泥浆以顶管机头的同步加浆非常重要，机内人员在机头顶进时要观察注浆压力和流量，并作记录。每次下管后顶进前，机头操作人员要开启触变泥浆与排泥管联通阀门515秒，以使管内触变泥浆有凝胶变成胶体，减少压力损失。8.5 测量详见测量章节。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、高程，与计算机中记

31、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。8.6纠偏本工程使用的顶管机带自动纠偏功能，纠偏原理时：全站仪（GTS800A型）发出不可见光，到机头中心光靶，光靶把偏移反应到计算机，计算机控制纠偏千斤顶工作。全站仪测量高程、中心误差百万分之二。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时没有问题的，但我们以往的经验是，机头走机头线路，管子走管子路线，即机头与前进方向倾斜前进。根据以往的经验，我们采取如下的措施：一是机头外径比管径大20mm，即管外与土体有10mm的触变泥浆膜；二是顶管机设纺形刀，在纠偏时纺形刀在纠偏的反方向出刀，加

32、大一侧的切削土量，切削断面位椭圆形。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。8.7泥水分离和泥浆再生在顶进过程中，泥水系统是一直不停的，泥水采用沉淀池沉淀，并有专人负责。沉淀池设两座轮流使用，沉淀池上清水排放，中层泥由配浆技术人员测定比重，用泵把中层泥浆抽到搅拌机内搅配比重新制泥水，下层泥外运。九、顶进施工测量9.1 测量方法测量是使顶管机沿设计轴线顶进，保证顶管机顶进方向精确度的前提和基础。为保证本工程的测量精度，施工前首先完成对业主所给测区导线网与水准网及其它控制点

33、的检核。在顶管机上配备激光导向系统指导顶管机顶进，以降低人工测量的误差和劳动强度，加快施工进度。同时采用全站仪对顶管轴线进行测量控制。施工时严格贯彻三级测量复核制度，即总公司精测队精测、公司精测队复核并交桩于工程项目部测量队，工程项目部测量队进行复核，然后反馈给监事和业主确认，监理监测队确认后，再由项目测量队进行施工放样测量，从而确保顶管按设计方向顶进。9.2 主要测量技术措施地面控制测量进场后，将立即组织公司精测队根据业主提供的工程定位和测量标志资料，对所给导线点、水准点及其它控制点进行复测；同时测设施工过程中使用的加密控制点，并将测量成果书报请监理工程师及业主审查、批准。（1）引测工作井地

34、面导线点根据业主及工程师批准的测量成果书由公司精测队以最近的控制点为基点，引测三个导线点至每个出发井附近，布设成三角形，形成闭合导线网。（2）引测工作井地面水准点根据业主及工程师批准的水准点由公司精测队以最近的水准点为基点，将水准点引测至出发井及接收井附近，按国家2级水准要求建立本工程的首级高程控制。每个出发井附近至少布设二个测点，以便相互校核。9.3 顶管机顶进测量1）控制测量方法顶管内接收激光束的光靶传感器和数据处理系统组成了顶进姿态测量控制系统，用来测量以激光导向点为参照的顶管机切削舱的测量板的垂直和水平位移、激光入射水平角及顶管机切削舱仰角及滚动角。2）控制系统操作人员通过远距离摄像监

35、控及微机系统，对测量数据进行处理计算并将处理结果反应出来的顶管机位置偏差显示在操作室屏幕上，指导操作人员对顶管机进行修正纠偏作业。3）测量系统激光定向仪、经纬仪、电子测距仪、水准仪组成了测量系统。4）顶管机初始位置的测定和输入：将顶管机切削舱的测量板的仰角、滚动角、水平角三个数据测出，并将激光基准点的相对于顶管机的位置（X.Y）测得并输入控制系统。5）经纬仪坐标（X.Y.Z）的测量及经纬仪的设置直线段每50米左右安装接口系统，使发射的激光束能够被目标系统有效接收。同时，人工测量出经纬仪的坐标（X.Y.Z）。输入控制系统，作为计算顶管机位置的基准。6）导向系统以安装在顶管壁上的激光经纬仪发出的激

36、光为基准点。然后，测量系统把激光束的方向精度、距离、经纬仪的坐标（X.Y.Z）等数据测出，输入到控制系统。激光束发射到测量板上以后，测出光点在测量板上的位置（X.Y），计算出顶管机轴线与激光束轴线的关系、顶管机的仰角和滚动角，通过电缆把数据输给控制系统，控制系统中的微机计算结果考虑测量系统与顶管设计轴线的安装误差，计算出测量板对应的顶管轴线与顶管设计轴线偏差值（X.Y）。通过顶管机实际轴线与顶管设计轴线夹角，预测出顶管机切削舱的（X，Y）偏差趋势。通过这些显示在顶管机操作屏上的数据，施工人员可以调整顶管机顶进方向，使顶管机沿设计轴线顶进，从而确保了顶管顶进方向的精度符合要求。十、顶管进出洞口地

37、基加固措施10.1加固方法顶管进出洞口采用注浆加固或者600旋喷桩加固。顶管进出洞口注浆加固措施是施工成败的关键。600旋喷桩加固施工方法及技术措施见钻孔灌注桩施工章节。10.2压密注浆施工工艺流程图钻机与灌浆设备就位钻 孔注 浆冲洗塑料阀管插注浆芯管10.3施工方法1）注浆液采用强度等级为32.5号新鲜普通硅酸盐水泥，可掺10%30%的粉煤灰；2）浆液初凝时间根据土质情况确定（在砂性地基中为520min，粘性土中为12h）；3）注浆量：浆液注入率为15%；4）注浆压力0.31.0Mpa，水灰比0.50.6（此值在施工时根据现场配合比试验确定）；5）注浆孔间距为1.0m，注浆时采用先外围，后内

38、部的施工方式。6）注浆时采用先从外围，后内部的注浆施工方式，防止浆液流失。7）改进压浆喷头，将常规直喷式改为滤网式喷头。改进压浆喷头，旨在增加压浆压力，扩大有效半径，增加水泥浆的渗透力。8）注浆管压入土层至设计深度，然后接上压浆机，边向上拨起注浆管边向土层内注浆。通过控制注浆量和注浆压力达到设计要求。十一、顶管进洞11.1 进洞准备1）进洞口处钻孔灌桩顶管井采用旋喷桩加固，其他类型顶管井采用压密注浆加固土体。2）在顶管机切口到达接收井前30m左右时，作一次贯通测量。作贯穿测量的目的：（1）测定顶管机的里程，精确算出刀盘与洞门之间的距离，使刀具一旦近洞门，即采取相应的措施；（2）校核顶管机姿态，

39、以利于进洞过程中顶管机姿态的及时调整；（3）安装顶管基座：顶管进洞前，将顶管基座按设计轴线在接收井内准确定位安装；（4）根据顶管即进洞位置安装导轨，调整导轨高度，使其紧贴钢顶管，以免顶管机叩头。顶管机进洞时其切口平面偏差拟定允许值：平面50mm、高程50mm；（5）进洞设备、材料的准备；11.2进洞1） 顶管机靠上洞门顶管机前端靠近洞门时，为避免顶管机进洞门过程中因正面顶力过大而造成封门变形，正面土体涌入井内等严重后果，待顶管机切口距封门3m左右位置时，打开预设在洞门山的2个2寸的应力释放孔，释放部分由于顶管顶进而造成对封门的挤压并通过应力释放孔对外部土体情况进行初步探查，加强对土体及洞门的变

40、形观测，严格控制排碴量。2）顶管机进入接收井顶管接收井：在顶管机靠上洞门后，先割去中间位置的一道横封门；然后在封门中心位置割出一直径5cm左右的圆洞；通过此圆洞察看外部土质情况并找出顶管机中心位置；根据顶管机中心位置在钢板封门上实际放样出一个直径为2400mm的圆圈；在通过一段时间的实际观察，认为外部土体情况良好的前提下，迅速拆除槽钢及割除钢板封门，迅速顶进顶管机。 钻孔灌桩围护顶管接收井：在顶管机靠上洞门后，拔除型钢，拆除临时支撑；然后在封门中心位置凿出一直径5cm左右的圆洞；通过一段时间的实际观察，认为外部土体情况良好的前提下，迅速顶进顶管机。11.3 进出洞段地表沉降控制顶管机出洞处地表

41、沉降的主要原因时洞口暴露的加固土体发生移动，洞圈周围泥浆流失以及顶管机土舱压力未与原地层土压平衡等，顶管机进洞处地表沉降的主要原因是顶管机进洞纠偏引起上方土体下沉。为减少沉降量，加强洞口处的多次注浆，采用水硬性注浆材料，达到迅速控制地表沉降的目的。十二、顶进过程监控测量11.1 地表隆陷监测1）监测的目的 主要是测定纵、横沉降槽曲线及最大沉降坡度、最小曲率半径和沉降速率等，可按PECK公式，预测施工时在不同深度引起的地表、地层沉降槽曲线，施工中按反馈资料，合理调整顶管正面压力、送泥量、注浆时间和压力、推进速度等施工参数，以达到控制沉降的最优效果。另外，顶管进出洞是顶管施工中技术难度最大、工序较

42、复杂的施工阶段，须加强对洞外地表沉降观测确保顶管顺利进出洞。2） 监测仪器水准仪等高精度仪器进行地表沉降监测。3） 检测实施（1）基点埋设方法采用标准地表桩，必须将其埋入原状土，并做好保护井圈和井盖。在坚硬的道路上埋设地表桩，硬凿除路面和路基，将地表桩埋入原状土，也可钻孔打入长1m以上的圆钢作地表观测桩，并同时打入保护钢管套。地表桩的埋设稳定期不少于30天。（2）测点布设顶管施工前，在顶管施工范围的原地面设置沉降观测点，布置沉降观测点，布置沉降观测桩，桩深1.5m，观测桩的测量时间：、顶进前测量桩顶原始标高；、顶进达到15m、10m、5m和顶进到达时测量沉降量；、顶管掘进机通过后的沉降值；、顶

43、管掘进机通过后1-3日后的沉降及沉降速率值；、顶管掘进机通过后10日后的沉降及沉降速率值；、顶管全线结束后的沉降值。沉降值一旦接近规定的沉降值，立即分析原因，针对具体情况，拟写出采取相应措施的详细施工文件报清业主和监理审批后再实施。如：对管线或房屋基础进行土体注浆加固工作等。（3）隆陷测点埋设 在地表挖孔，然后放入长200300mm，直径2030mm的圆头钢筋，四周用水泥砂浆填实。（4）测量方法观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时严格控制限差，每测点读数高差不超过0.3mm，对不在水准路线上得观测点，一个测站不超过3隔，如超过时，重读后视点读数，以作核对。首次

44、观测应对测点进行连续两次观测，两次观测高程之差应小于1.0mm，取平均值作为初始值。（5）隆陷值计算在条件许可的情况下，尽可能的布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精度，水准线路闭合差应小于0.3(mm)(N为测站数)。然后按照测站进行平差，求得各点高程。施工前，由基点通过水准测量量测出隆陷观测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。则高差H=Hn-H0即为隆陷值。11.2数据分析与处理1) 画出时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图，根据沉降规律判断土层稳定状态和施工措施的有效性。2）当位移时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析，预测最大沉降量；3）作横断面和纵断面沉降槽

45、曲线，判断施工影响范围、最大沉降坡度、土体体积损失等。十三、洞口止水装置工作井洞口止水装置应确保良好的止水效果。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2mm。在橡胶止水法兰之前应预埋注浆孔，以便压注膨润土泥浆。十四、顶管管材、橡胶密封圈、木衬垫12.1顶管前对钢筋混凝土管材成品进行检查：管接头的槽口尺寸是否正确，光滑平整。（1）根据设计，本标段工程所用1800、1650管节为“F”管，“F”管受力性能好，接头稳固性高，接口处止水密封性能好。（2）管材运送、起吊均应有专用夹具，搁置时应用方木垫高，防止“F”型钢板受压变形。（3）管材供

46、应。在顶进过程中，管材的供应是非常重要的，如果供应不及时造成顶进停止，后果是非常严重的，由于机头重量一般较大，长时间的滞留会造成机头沉降，使轴线发生偏差；或已顶好的管子和周围土体粘结，使得摩阻力增大。因此，在开始顶进前，我们将制定详细周全的供应计划，现场应备有足够余量。 12.2钢套环上刃口无庇点，焊接处平整，肢部与钢板平面垂直。管材现场堆放整齐、搁平。12.3橡胶密封圈外观和任何断面都必须致密均匀，无裂缝，孔隙或凹痕等缺陷。橡胶密封圈保持清洁，无油污，不放在阳光下。12.4木衬垫采用胶合板材加工，厚度符合管环的间隙要求。12.5管节槽口上涂胶水，装上橡胶密封圈。下管前均匀涂薄一层硅油，使承插

47、时橡胶圈不移位，不反转，不露出管外。十五、成品管的接口形式本工程中采用的“F”型钢承口式钢筋砼管根据管道覆土深度、内水压力1800、1650 “F”型钢承口式钢筋砼管材采用楔形橡胶圈、内口采用聚硫密封膏或聚氨脂密封膏嵌缝。在制造和施工中应严格把关，确保成品管强度，选材尺寸精度和密封都符合设计要求。F型成品管的接口存在二环渗水途径可能从管外进入管内，一环是从钢套环和混凝土交界面渗入，另一环是从楔形橡胶止水圈渗入。应当指出的是夹板衬垫是不能起密封作用的。设计意图是左侧通过锚固钢筋使钢套环与混凝土牢固结合，并由一环聚胺脂软膏阻断可能因纠偏引起的渗水通径，而右侧是通过高精度钢模保证橡胶止水圈产生足够的压缩过盈量，从而满足密封要求。根据设计要求，首管和尾管的管外壁预埋钢套，以便在顶管结束后，首管和尾管与工作井、接收井洞口刚性焊接，确保洞口不渗漏泥水。十六、长距离顶管通风、通讯和照明通风由高压通风机、冷却过滤装置、贮气罐、二次通风机、风管组成。顶管主风管的自动延伸，通过二次通风机及风管把新鲜空气送到顶管机位置，以改善工作环境。地