水库进水管非开挖管道顶管专项施工方案

PAGEPAGE27目录HYPERLINK\l"_Toc316837506"1. 工程概况 3HYPERLINK\l"_Toc316837507"1.1工程概述 3HYPERLINK\l"_Toc316837508"1.2长江进水管线 3HYPERLINK\l"_Toc316837509"1.3水库进水管线 3HYPERLINK\l"_Toc316837510"1.4地质条件 3HYPERLINK\l"_Toc316837511"2. 顶管施工方案 5HYPERLINK\l"_Toc316837512"2.1方案概述 5HYPERLINK\l"_Toc316837513"2.1.1长江进水管顶管 5HYPERLINK\l"_Toc316837514"2.1.2水库进水管顶管 7HYPERLINK\l"_Toc316837515"2.2顶管工艺流程 8HYPERLINK\l"_Toc316837516"2.3顶管机选型 8HYPERLINK\l"_Toc316837517"2.3.1泥水平衡顶管机工作原理 9HYPERLINK\l"_Toc316837518"2.3.2结构特点 9HYPERLINK\l"_Toc316837519"2.3.3适用范围 9HYPERLINK\l"_Toc316837520"2.3.4顶管机主要技术参数 9HYPERLINK\l"_Toc316837521"2.3.5主顶装置 10HYPERLINK\l"_Toc316837522"2.4顶力计算 11HYPERLINK\l"_Toc316837523"2.4.1Φ3600长江进水管顶力计算 11HYPERLINK\l"_Toc316837524"2.4.2Φ2400水库进水管顶力计算 12HYPERLINK\l"_Toc316837525"2.5主要施工方法 12HYPERLINK\l"_Toc316837526"2.6顶管出洞及顶进 13HYPERLINK\l"_Toc316837527"2.6.1出洞时的技术措施 13HYPERLINK\l"_Toc316837528"2.6.2顶管机出洞 14HYPERLINK\l"_Toc316837529"2.6.3顶进施工 14HYPERLINK\l"_Toc316837530"2.7减阻泥浆的运用 15HYPERLINK\l"_Toc316837531"2.8顶进测量及轴线控制 17HYPERLINK\l"_Toc316837532"2.8.1测量方法 17HYPERLINK\l"_Toc316837533"2.8.2顶进中顶管机前进趋势的测定 17HYPERLINK\l"_Toc316837534"2.8.3顶进允许偏差 17HYPERLINK\l"_Toc316837535"2.9顶管机进洞 18HYPERLINK\l"_Toc316837536"2.10顶管机吊驳措施 18HYPERLINK\l"_Toc316837537"2.10.1管道清理 18HYPERLINK\l"_Toc316837538"2.10.2洞口接头处理 18HYPERLINK\l"_Toc316837539"2.10.3洞口闷板安装 18HYPERLINK\l"_Toc316837540"2.10.4顶管机切割吊驳 18HYPERLINK\l"_Toc316837541"2.11供水、排泥 19HYPERLINK\l"_Toc316837542"2.12供电、照明及通讯、监控 20HYPERLINK\l"_Toc316837543"3. 钢管管节制作、焊接和防腐 20HYPERLINK\l"_Toc316837544"3.1钢管制作 20HYPERLINK\l"_Toc316837545"3.2顶管的焊接 21HYPERLINK\l"_Toc316837546"3.2.1钢管的外观质量 21HYPERLINK\l"_Toc316837547"3.2.2钢管的焊接 21HYPERLINK\l"_Toc316837548"3.3钢管防腐 21HYPERLINK\l"_Toc316837549"4. 进度安排 22HYPERLINK\l"_Toc316837550"5. 机械设备、人员安排 22HYPERLINK\l"_Toc316837551"5.1顶管施工人员安排 22HYPERLINK\l"_Toc316837552"5.2机械设备安排 22HYPERLINK\l"_Toc316837553"6. 应急预案 23HYPERLINK\l"_Toc316837554"6.1施工过程中突发事件预防 23HYPERLINK\l"_Toc316837555"6.2应急预案 24HYPERLINK\l"_Toc316837556"7. 质量保证措施 24HYPERLINK\l"_Toc316837557"7.1工程质量责任制 24HYPERLINK\l"_Toc316837558"7.2质量管理网络 25HYPERLINK\l"_Toc316837559"7.3质量保证措施 25HYPERLINK\l"_Toc316837560"7.4质量检验标准 25HYPERLINK\l"_Toc316837561"8. 安全保证措施 26HYPERLINK\l"_Toc316837562"8.1安全施工 26HYPERLINK\l"_Toc316837563"8.2安全管理网络 26HYPERLINK\l"_Toc316837564"8.3安全保证措施 27工程概况1.1工程概述本工程为泵站标段长江进水管道近泵室段，管道安装采用顶管法施工，包括两部分施工内容，一部分为长江进水管线，为2根φ3600mm钢质管道；一部分为水源地（水库）进水管道，为2根φ2400mm钢质管道，管道基础均为直径为800mm的高压旋喷桩。该两部分管道均与泵站进水室相连接，其中长江进水管线的近泵室段为库区段管道和泵站之间的连接段管道，水库进水管线的近泵室段为水库取水头和泵站之间的连接段管道。1.2长江进水管线φ3600*32mm长江进水管线的近泵室段单根总长度约125.851m，共2根，其管中心标高自泵站始发为-8.0m，至末端抬高至-3.5m与已埋设好的库区段管道相连接。其中位于泵站临时围堰下的约58.0m管道下部设φ800mm高压旋喷桩基础，所有桩底高程为-33.0m，桩顶高程为+0.3m、-9.9m，桩长分别为33.3m、23.1m。近泵室段管道沿线现状地面（河床面）标高为-2.5~+3.0m，其中泵站围堰目前顶标高为+2.0~3.0m，库区内的该段管道原河床面标高约-2.5m，因此管顶覆土为3.7m~9.2m。1.3水库进水管线φ2400*24mm水库进水管线单根总长度约84.91m，共2根，其管中心标高自泵站始发为-4.0m，至末端与水库取水头相连接。其中位于泵站临时围堰下的约58.0m管道下部设φ800mm高压旋喷桩基础，所有桩底高程为-33.0m，桩顶高程为-5.3m，桩长为27.7m。近泵室段管道沿线现状地面（河床面）标高为-2.5~+3.0m，其中泵站围堰目前顶标高为+2.0~3.0m，库区内的该段管道原河床面标高约-2.5m，因此管顶覆土为0.3m~5.8m。1.4地质条件根据水源地工程地质勘察报告，Φ3600mm长江进水管和Φ2400mm水库进水管拟顶管段所穿越土层主要为④层灰色淤泥质粘土层，局部位于为③-1淤泥质粉质粘土和④层灰色淤泥质粘土层（上下基本各半）。详见附图：近泵室段管道安装总平面示意图、纵剖面图。近泵室段管道安装总平面示意图近泵室段管道安装纵剖面图顶管施工方案2.1方案概述φ2400*24mm水库进水管总长度约84.91m，穿越沉井围堰部分约54m长采取顶管施工方法，剩余约30.91m根据覆土情况采取开挖埋管施工方法。根据其进水管管道轴线标高(-4.0m)、进水室结构尺寸及沉井底板标高(-10.2m)，在沉井进水室内搭设钢支架平台进行顶管施工，后靠背在进水室和前池之间的隔墙基础上采用加设φ609钢管支撑梁的方式延伸至水泵间第二道隔墙，以保证满足顶力要求和隔墙结构安全。φ3600*32mm长江进水管近泵室段总长度约125.851m，采用顶管施工方法的管道长度为102m，剩余约23.851m根据覆土情况采取开挖埋管施工方法。顶管后靠背在进水室和前池之间的隔墙基础上采用加设φ609钢管斜撑的方式延伸至前池沉井底板上，来保证顶力要求和加固的隔墙安全。2.1.1长江进水管顶管φ3600*32mm长江进水管近泵室段顶管施工井内布置平面图及剖面图如下：φ3600长江进水管近泵室段顶管施工井内布置平面图φ3600长江进水管近泵室段顶管施工井内布置剖面图根据沉井进水室结构尺寸，φ3600*32mm长江进水管顶管施工管节每节长度为6m，采用陆运汽车运输至现场。管节之间采用焊接连接方式，现场进行防腐修补。顶管后靠背顶在前池和进水室之间的加固隔墙上，并采用φ609钢管斜撑延伸至隔墙后的沉井底板上，在沉井底板浇筑时预埋钢板。φ3600长江进水管开挖埋管段围护结构平面图φ3600长江进水管开挖埋管段围护结构剖面图φ3600*32mm长江进水管除顶管段剩余部分采取开挖埋管施工方案，同样采取分层开挖方式，第一层土方开挖为-2.5~-5.7m，开挖深度3.2m；第二次土方开挖采取SMW工法桩(搅拌桩内插H型钢)作为围护结构，顶部设钢筋砼压顶梁，并加设φ609钢管支撑梁。该段基坑长度约18m。2.1.2水库进水管顶管φ2400*24mm水库进水管顶管施工井内布置平面图见上图，剖面图如下：φ2400水库进水管顶管施工井内布置剖面图根据沉井进水室结构尺寸及φ2400*24mm水库进水管管中心标高，因进水室中部有一道横梁，其梁底标高低于管顶标高，因此顶管管节长度为4m，采用陆运汽车运输至现场。管节之间采用焊接连接方式，现场进行防腐修补。顶管后靠背顶在前池和进水室之间的隔墙上，并采用φ609钢管支撑梁延伸至其后的第二道隔墙上。另外因φ2400水库进水管管底距沉井底板相差较大，我们采取搭设钢支架及平台的方法作为顶管施工平台，采用双拼槽钢支架，顶部设置横梁及导轨，并铺设木板。顶管设备安装在平台上，平台作为顶管施工操作面。2.2顶管工艺流程测量放样测量放样安装机架、后靠、主顶装置安装泥水系统及辅助设施设备调试出洞顶管机顶进，吊放过渡管顶进顶完过渡管，吊放第一节管节，与过渡管焊接吊放第二节管节，拼装、整形、焊接、测量继续顶进直至完成泥浆固化、机头封堵、拆除管内设备、管道清理洞口接头处理、验收、顶管机吊离驳运2.3顶管机选型根据地质勘察报告，Φ3600*32mm长江进水管和Φ2400*24mm水库进水管拟顶管段所穿越土层主要为④层灰色淤泥质粘土层，局部位于为③-1淤泥质粉质粘土和④层灰色淤泥质粘土层（上下基本各半）。因此，根据以往类似工程施工经验，采用泥水平衡顶管工具头进行顶管施工。2.3.1泥水平衡顶管机工作原理泥水平衡顶管机设有可调整推力的浮动式大刀盘进行切削和支承土体。推力设定后，刀盘随土压力大小变化前后浮动，始终保持对土体的衡定支撑力，使土体保持稳定，即刀盘的推力与切削面的水土压力保持平衡。在机头土仓中加入有一定含泥量的泥水，保持一定的压力，一方面对切削面的水土压力起补充平衡作用，另一方面又能起到运载切削下来的泥土作用，加入土仓中的泥水压力，根据切削面的水土压力变化，通过旁通阀来调节。2.3.2结构特点点本机采用二段段一铰承插插式结构，在在铰接处设设置二道密密封装置，并并设有4只注浆孔孔，便于施施工时同步步注浆，泥泥浆套厚度度20mm。有4只双作用用油缸编组组进行纠偏偏，纠偏角角度α=±2º。浮动的的大刀盘由由4台液压马马达驱动，二二段壳体之之间设有止止转装置，可可防止壳体体相对转动动。设有3只土压传传感器，显显示正面土土体压力值值。顶管机机的运转情情况、各种种仪表数值值，激光测测量信息、纠纠偏油缸动动作状况均均通过电视视摄象机反反映到操作作台屏幕上上，操作人人员可以根根据这些信信息进行遥遥控操作。由由于数据反反映正确，操操作调整及及时，所以以平衡精度度高，能有有效地控制制地表沉降降或隆起量量。泥水由进水泵泵通过旁通通阀输送到到机头土仓仓内，再由由安装在管管节内的管管道泵及工工作井内的的渣浆泵将将土仓内的的泥浆排放放到地面上上的沉淀池池内，通过过调整进水水泵和排泥泥泵的流量量来控制土土仓内泥水水压力。2.3.3适用范围围泥水平衡顶管管工具头与与其他顶管管工具头相相比，为刀刀盘式面板板，泥水平平衡，具有有平衡效果果好，沉降降控制好，设设备和技术术先进，能能实现自动动控制，精精度高等优优点。同时时由于出土土方式是用用水力机械械化连续出出土，所以以顶进速度度快，对土土质的适应应性强。无无论是粘性性土还是砂砂性土，均均能收到良良好的效果果。2.3.4顶管机主主要技术参参数直径：D=ФФ24000mm（36000mm）长度：L=33700mmm重量：Q=1160KNN灵敏度：e==1.1刀盘转矩：TT额=2833KN-mm(P额=18MMpa)Tmaxx=3722KN-mm(Pmmax=223.5Mpa))刀盘转速：nn=0.88~1.662r/mmin纠偏行程：ss=55mmm纠偏推力：FF=13550KN××4(P≤23Mppa)纠偏力矩：TT=38770KN--m纠偏角度：αα=±2ºº2.3.5主顶装置置主顶进装置由由底架、油油缸组、顶顶进环、钢钢后靠及液液压动力站站等组成，是是顶管施工工的重要组组成部分。1、底架主要承载顶管管机、中继继顶、管节节之用，底底架为拼装装式钢结构构件，可根根据不同系系列顶管工工程组装而而成。底架架设置8只微型千千斤顶，每每只起重量量50KN，可以调调整底架高高度达到施施工要求；；底架前端端和两侧设设置10只水平支支撑，能将将底架与井井壁撑实，防防止底架移移位。底架架上部设置置内外两付付轨道，左左右对称分分布，内轨轨道作顶管管机、中继继顶、管节节的承载之之用，外轨轨道则为顶顶进环行走走之用。2、油缸组油缸分两组，按按设计顶力力配4只油缸，并并用可分式式结构的支支座固定，左左右对称分分布，并用用连接梁连连成一体。油油缸组可以以根据不同同系列的顶顶管工程任任意组合，与与拼装式底底架组合使使用，可实实现一机多多用，吊装装及运输方方便，具有有很强的经经济性和实实用性。3、顶进环由顶环和顶座座组成，顶顶环用螺栓栓固定在顶顶座上，顶顶座底部设设置4只滚轮，放放于外侧轨轨道上可往往复运行。顶顶进时顶环环伸入管节节尾部，起起对中及导导向作用，并并传递油缸缸的顶力，使使管节受力力均布。4、钢后靠主要承受油缸缸顶进时的的反力，并并将其均匀匀地传递到到工作井钢钢筋砼井壁壁上，避免免井壁因受受力不匀而而碎裂。钢钢后靠的受受力区域设设有加强筋筋，应尽可可能与主顶顶进油缸对对准。钢后后靠安装时时应与顶进进轴线保持持垂直，与与井壁留有有约10cm空隙，并并用素砼充充填捣实。5、主顶装置置液压系统统本顶管机装备备顶力设计计为80000KN，选用双作作用双冲程程等推力油油缸4只，每只只油缸最大大推力为20000KN，施工时时主顶额定定顶力不大大于800KN。油缸行行程S=35000mm，钢钢管管节长长度为6m，因此在在施工中可可以连续顶顶进，安装装垫块，提提高工效，减减轻劳动强强度。液压泵站选用用25SCCY14--1B和10SCCY14--1B手动变量量轴向柱塞塞油泵各一一台组合而而成，分别别配备Y1600L-6和Y1322M-6型电机，通过变频频调速可自自动改变油油泵的流量量，根据顶顶进时工况况要求及时时控制主顶顶油缸的顶顶速。6、主顶装置置技术参数数油缸尺寸：DD×d×LL=DN3325×DDN2800×26555mm油缸数量：44只油缸行程：SS=35000mm装备顶力：FFmax=88000kkN(Pmmax=331.5MMpa)额定顶力：FF额≤8000KKN(P额额≤31.55Mpa))顶进速度：VV=0~880mm//min2.4顶力力计算本工程顶管顶顶力估算依依照相关施工规规范按下列列公式计算算：正面阻力：PP=γ土(H覆土+2//3D)ttg2(45o+Φ/2)初始推力：FF0=1/4（πD2P）管管道摩阻力力：F1=fπD1L总总推力：F=FF0+F1P—顶管机正正面最大阻阻力F0—初始始推力γ土—土容容重H—最大大覆土深度度Φ—内摩摩擦角D—顶管管机外径D1—管管道外径f—钢钢管单位面面积摩阻力力L—管管道长度2.4.1Φ3600长江进水水管顶力计计算根据地质资料料，Φ36000*32顶管穿越越土层为④层灰色淤淤泥质粘土土层，其γ土=16..9KNN/m3，Φ=10°，D为36944mm，D1为36644mm，L为管道顶顶进长度108m，f为钢管单单位面积摩摩阻力，取取4KN/mm2。则：正面阻力：PP=γ土(H覆土+2//3D)ttg2(45o+Φ/2)=16.9**(9.22+2*33.6944/3)tg250o=2799.94KKN初始推力：FF0=1/4（πD2P）=3.114*3..694^^2*2779.944/4=22998..67KNN管道摩阻力：：F1=fπD1L=4*3.114*1008*3..664==4970.14KN因此，1088m长的Φ36000长江进水水管顶管施施工所需的的总推力为：F=F0++F1=29988.67++4970.114=7968.881KN≈796..9T。2.4.2Φ2400水库进水水管顶力计计算根据地质资料料，Φ24000*24顶管穿越越土层为③-1淤泥质粉粉质粘土和和④层灰色淤淤泥质粘土土层（上下下基本各半半），因此此取平均值值，其γ土=17..4KNN/m3，Φ=11°，D为24744mm，D1为2448mm，L为管道顶顶进长度64m，f为钢管单单位面积摩摩阻力，取取4KN/mm2。则：正面阻力：PP=γ土(H覆土+2//3D)ttg2(45o+Φ/2)=17.4**(5.88+2*22.4744/3)tg250.55o=1900.75KKN初始推力：FF0=1/4（πD2P）=3.114*2..474^^2*1990.755/4=9916.55KN管道摩阻力：：F1=fπD1L=4*3.114*644*2.4448=19677.8KNN因此，64mm长的Φ2400长江进进水管顶管管施工所需需的总推力力为：F=F0++F1=9166.5+11967..8=28844.3KN≈288..4T。本工程顶力计计算是以顶顶管机出洞洞后穿越淤淤泥质粘土土的地质状状况和最大大覆土深度为为准，为顶顶管机进入入淤泥质粘粘土层后，正正面阻力将将减小，同同时由于采采用泥水平平衡顶管机机施工，因因此实际顶顶进阻力要要比计算值值小。2.5主要要施工方法1、把地面上上的测量控控制网络引引放至沉井工作室仓仓内，并建建立相应的的地面控制制点，便于于顶进施工工时进行复复测。2、沉井内测测量放样，精精确测放出出顶进轴线线。3、安装顶进进后靠，顶顶进后靠的的平面应垂垂直于顶进进轴线，后后靠与井壁壁结构砼之之间的空隙隙要用砂浆浆或砼充填填密实。4、安装主顶顶装置和导导轨。先将将它们大致致固定，然然后在测量量的监视下下，精确调调整它们的的位置，直直至满足要要求为止，随随即将它们们固定牢靠靠。5、沉井内的的平面布置置。搭建井井内工作平平台、安装装配电箱、主主顶动力箱箱，控制台台等，敷设设各种电缆缆、管线、油油路等。井井内平面布布置要求布布局合理，保保证安全。6、地面辅助助设备的安安装及平面面布置。辅辅助设备主主要有拌浆浆系统、供供电系统、泥泥水系统等等安装及调调试，此外外还有管节节堆场、安安全护栏等等设施的布布置。7、地面辅助助工作及井井内安装结结束后，吊吊放顶管机机，接通电电气、泥水水、监控、液液压等系统统，进行出出洞前的总总调试。8、导轨应选选用钢质材材料制作，两两导轨应顺顺直、平行行、等高，其其纵坡应与与管道设计计坡度一致致；导轨安安装的允许许偏差应为为：轴线位位置3mm、顶面高程程0~+33mm、两轨内距距±2mm。9、千斤顶的的安装应符符合下列规规定：A千斤顶宜宜固定在支支架上，并并与管道轴轴线对称，其其合力的作作用点应在在管道中心心的垂直线线上；B千斤顶的的油路应并并联，每台台千斤顶应应有进油、退退油的控制制系统。10、油泵安安装和运转转应符合下下列规定：：A油泵应设设置在千斤斤顶的附近近，油管应应顺直、转转角少；B油泵应与与千斤顶相相匹配，并并应有备用用油泵、油油泵安装完完毕，应进进行试运转转；C顶进开始始时，应缓缓慢进行，待待各接触部部位密合后后，再按正正常顶进速速度顶进；；D顶进若发发现突然油油压增高，应应立即停止止顶进，检检查原因并并经处理后后方可继续续顶进；E千斤顶活活塞退回时时，油压不不得过大，速速度不得过过快。11、采用起起重设备下下管时应符符合下列规规定：A正式作业业前应试吊吊，吊离地地面10cm左右时，检检查重物捆捆扎情况和和制动性能能，确认安安全后方可可起吊；B下管时沉沉井坑内严严禁站人，当当管节距导导轨小于50cm时，操作作人员方可可近前工作作；C严禁超负负荷吊装。2.6顶管管出洞及顶顶进2.6.1出洞时的的技术措施施出洞前必须做做好顶管后后靠加固，顶顶管顶进设设备和工具具头安装和和调试完成成，然后将将顶管工具具头顶进至至预留洞口口钢闷板20cm处，然后后再拆除钢钢闷板，并并在预留套套管上安装装好洞门密密封装置，其作用是防止顶管机出洞时正面水土涌入井内，另一作用是防止顶进施工时，压入的减阻泥浆流失，保证能够形成完整的泥浆套。由于Φ36000顶管顶进距距离约108m，最大埋埋深9.22m，水土压压力较大，因此此洞门密封封必须采取取特殊的技技术措施。采采用二道边边缘呈球形形的橡胶止止水圈，厚厚度为200mm，增增强其耐磨磨程度，并并安装一道道弧形压板板将橡胶止止水圈用螺螺栓紧固在在密封装置置上。顶管管机出洞后后，即刻收收拢弧形压压板，使其其与混凝土土管节间隙隙保持约110mm左左右，防止止橡胶圈翻翻边，达到到密封效果果。为了减减小水土压压力对橡胶胶圈的冲击击，在橡胶胶圈前端增增设二道盾盾尾弹性钢钢丝刷并注注入盾尾油油脂，延长长橡胶止水水圈的使用用寿命，确确保工程安安全。顶管洞口止水水装置示意意图沉井洞封门采采用井内封封门形式。为为了防止顶顶管机头出出洞时正面面水土涌入入工作井内内，在顶管管出洞口一一定的范围围以内，采采用注浆的的方式对CCC出洞口口处的局部部土体进行行加固处理理，以确保保出洞安全全。2.6.2顶管机出出洞1、在测量人人员的配合合下，安装装洞门密封封装置，使使其与井内内预留洞口口保持同心心，并用螺螺栓与预留留洞法兰固固定。2、凿除内封封门砖墙并并在预留洞洞内安装顶顶进导轨。3、将顶管机机顶入止水水圈内，至至机头端部部离外封门门10cm时停止。4、顶管机继继续顶进，至至千斤顶行行程伸足。5、在顶管机机尾部烧焊焊限位块，防防止主顶缩缩回时，顶顶管机在正正面土体作作用下退回回。6、缩回主顶顶油缸，吊吊放过渡管管。7、割除限位位块，继续续顶进。2.6.3顶进施工工出洞阶段结束束后，即可可进行正常常的顶进施施工，正常常的顶进是是用大刀盘盘泥水平衡衡顶管机施施工，开挖挖面的土体体经刀盘切切削后，进进入泥水仓仓，高压水水由进水泵泵通过旁通通阀进入泥泥水仓内，并并由旁通阀阀调节泥水水压力，再再由排泥泵泵及管路将将泥水仓内内的泥浆接接力输送到到地面沉淀淀池。顶管顶进施工工，其土压压值的设定定和排土量量的控制是是控制地表表沉降的关关键，土压压值的设定定应根据施施工地质状状况、地下下水位、管管道埋深等等因素初步步设定，并并根据施工工实际情况况和地表沉沉降的实测测结果随时时进行调整整。一节管节顶进进结束后，缩缩回主顶油油缸，拆除除洞口处的的管线，吊吊放下一节节管节，然然后连通管管线，继续续顶进。顶进施工期间间，管道内内动力、照照明、控制制电缆的接接头要安全全可靠。管管道内的各各种管线应应分门别类类地布置，并并固定好，防防止松动滑滑落。在顶管机和中中继顶处应应放置应急急照明灯具具，保证断断电或停电电时管道内内的工作人人员能顺利利撤出。2.7减阻阻泥浆的运运用在顶进施工中中，减阻泥泥浆的应用用是减小顶顶进阻力的的重要措施施。顶进时时通过顶管管机铰接处处及管节上上预留的注注浆孔，向向管道外壁壁压入一定定量的减阻阻泥浆，在在管道四周周外围形成成一个泥浆浆套，减小小管节外壁壁和土层间间的摩阻力力，从而减减小顶进时时的顶力。泥泥浆套形成成的好坏，直直接关系到到减阻的效效果。为了做好压浆浆工作，在在顶管机的的铰接处均均匀地布置置了4只压浆孔孔，顶进时时及时进行行跟踪注浆浆。管节上上设有4只压浆孔孔，呈90°环向交叉叉布置。压压浆总管用用2”白铁管，每每隔6m装一只只三通，再再用压浆软软管接至压压浆孔处。顶顶进时要及及时有效地地跟踪压浆浆和补压浆浆，确保形形成完整有有效的泥浆浆套。顶管压浆设备备安装布置置示意图φ3600水水库进水管管顶管注浆浆孔结构布布置图减阻泥浆的性性能要稳定定，施工期期间要求泥泥浆不失水水、不沉淀淀、不固结结，既要有有良好的流流动性，又又要有一定定的稠度。顶顶进施工前前要做泥浆浆配合比试试验，找出出适合于施施工的最佳佳泥浆配合合比。减阻泥浆的拌拌制要严格格按操作规规程进行。催催化剂、化化学添加剂剂等要搅拌拌均匀，使使之均匀地地化开，膨膨润土加入入后要充分分搅拌，使使其充分水水化。泥浆浆拌好后，应应放置一定定的时间才才能使用。压压浆是通过过储浆池处处的压浆泵泵将泥浆压压至管道内内的总管，然然后经由压压浆孔压至至管壁外。在在压浆泵、顶顶管机等处处装有压力力表，便于于观察、控控制和调整整压力。在顶进施工中中，减阻泥泥浆的用量量主要取决决于管道周周围的空隙隙的大小及及周围土层层的特性，由由于泥浆的的流失及地地下水等的的作用，泥泥浆的实际际用量要比比理论用量量大得多，一一般可达到到理论值的的4~5倍，但在在施工中还还要根据土土质情况、顶顶进状况、地地面沉降的的要求等做做适当的调调整。减阻泥浆有关关技术参数数：视粘度失水量泥并PH值比重动切力静切力胶体率状态Mpa.sM1mmg/cm3papa%548.528.51.1130.653.1100厚稠泥浆配合比：：(每m³泥浆)膨润土水纯碱CMC150kg850kg6kg5.4kg2.8顶进测测量及轴线线控制2.8.1测量方法法为了使顶进轴轴线和设计计轴线相吻吻合，在顶顶进过程中中，要经常常对顶进轴轴线进行测测量。在正正常情况下下，每顶进进一节管节节测量一次次，在出洞洞、纠偏、到到达终点前前，适当增增加测量次次数。施工工时还要经经常对测量量控制点进进行复测，以以保证测量量的精度。顶管出洞后，利利用J2激光经纬纬仪置于顶顶进轴线上上，跟踪顶顶管机内光光靶测尺，顶顶进时，施施工人员随随即可以直直观地看出出顶管机偏偏差情况及及趋势方向向，测量人人员不必占占用顶进时时间测量轴轴线偏差。高程偏差测量量采用水准准接站测量量，测得顶顶管机中心心标高，再再与设计高高程比较，即即可算出高高程偏差值值。另外，指示轴轴线在顶进进工程中，必必须利用定定期进行复复测，以保保证整个顶顶进轴线的的一致性。2.8.2顶进中顶顶管机前进进趋势的测测定为了能较好地地解决测量量用时问题题，一方面面通过尽可可能减少接接站数，转转站处利用用特殊发光光源作为目目标，在利利用放大倍倍率较大的的瑞士T2经纬仪观观测；另一一方面测定定顶管机前前进趋势，同同样能达到到减少测量量时间的目目的。顶进进中施工人人员对顶管管机的纠偏偏，需要及及时了解顶顶管机走势势，如果轴轴线偏差较较小，且走走势较好(沿设计方方位)，有时就就可省去不不必要的轴轴线偏差测测量，提供供更多的顶顶进时间，如如轴线偏差差较小但顶顶管机前进进趋势背离离设计轴线线方向，施施工人员也也能够及时时进行有效效的纠偏，使使顶管机不不致偏离较较大。可见见掌握了顶顶管机的走走势好处是是显而易见见，为此我我们设置了了顶管机前前进趋势测测量及计算算方法。通通过观察顶顶管机的行行进趋势来来指导纠偏偏。2.8.3顶进允许许偏差1、工具管开开始顶进5~10mm范围内，工工具管允许许偏差为：：轴线位置：33mm高程：0~++3mm2、正常顶进进施工，顶顶进管道允允许偏差为为：轴线位置：550mm管道内底高程程：+40mmm，-50mmm相邻管间错口口：≤2mm。2.9顶管管机进洞当顶管接近终终点，必须须做好进洞洞准备工作作：φ2400mm管道顶进进水库进水水管取水池池中，距离离取水头中中心线1.799m；φ36000mm管道顶进进SMW工法桩中，在在顶管即将将到位前，把SMW工法桩中内插的H型钢拔除，便于顶管机头进入。2.10顶顶管机吊驳驳措施由于钢顶管灵灵敏度较差差，在接近近终点时要要加强对顶顶进轴线的的观测，及及时纠正偏偏差，确保保轴线正确确。在顶管管机吊驳前必须须做好以下下工作：2.10.11管道清理理拆除管道内的的有关设备备，电焊封封堵压浆孔孔，保留照照明电缆，管管内打扫清清理干净后后，按设计计要求做好好管道端部部焊接处的的防腐处理理。2.10.22洞口接头头处理本工程洞口接接头为柔性性，主要材材料为油麻麻和石棉水水泥，充填填于钢管和和穿墙套管之间，确确保水密。在在实施接头头处理前，必必须先拆除除顶进施工工时的洞口口密封装置置，并将多多余的钢管管割除，以以伸入洞口口法兰100mm为宜宜，确保闷闷板安装密密封效果。2.10.33洞口闷板板安装在完成工程质质量验收后后，拆除管管内照明电电缆等所有有物件，将将设计要求求的长江（水水库）进水水管闷板、密封圈与与洞口法兰兰用螺栓紧紧固，保证证闷板密封封。2.10.44顶管机切切割吊驳顶管施工过程程中，在过过渡段后接接钢管上距距离焊缝10cm处焊接Ф6圆钢筋，作作为顶管机机头的切割割位置。在完成上述各各项工作后后，方可进进行顶管机机的切割吊吊驳工作。切切割的位置置在过渡管管与第一节节钢管的接接缝处。切切割前先用用高压水枪枪冲碎包裹裹在顶管机机及过渡管管周围的泥泥土，并用用吸泥泵清清除，留出出适当的施施工空间，套套上钢索，由由电焊工进进行切割，用用50T汽车吊吊运，将顶管管机和过渡渡管分离，如如下图所示示。顶管机头吊驳驳施工布置置图2.11供供水、排泥泥本工程采用泥泥水平衡顶顶管施工，因因此泥水系系统的配置置是工程成成败的关键键之一，根据类似似顶管施工工的经验并并结合本工工程的特点点，作如下下安排：1、供水系统统利用沉井围堰堰北侧已有有筑坝的清水池和和泥浆沉淀淀池，并用用2根Φ6”钢管连通通泄水。在在清水池旁旁设置2台电机功功率N=1110kw的5级泵向管管路供水，2台交换使使用，泵口口出水压力力为P=1MMpa，流量Q=1550m3/h。经过沉井的落差差，其井下下管口出水水压力可达达1.8MMpa左右，在在供水管路路上设置1台接力泵泵，确保顶顶管机的泥泥水压力。2、排泥系统统排泥管采用ΦΦ4”无缝钢管管，卡箍式式活络接头头连接。废弃泥浆浆用4台管道泵泵串联水平平输送，管管道泵电机机功率N=7..5KW，转速n=14450r//min，流量Q=1000m3/h，在顶管管机尾部30m处设置1只管道泵泵，在井内内设置2台渣浆泵泵，其中1台备用，扬扬程H=288m，功率N=377KW，流量Q=1990m3/h，主要担担负泥浆的的垂直输送送。3、泥水平衡衡技术措施施施工时须严格格控制进入入顶管机泥泥水仓的泥泥水压力和和流量，及及时利用旁旁通阀进行行调整，使使之与废弃弃泥浆的排排放保持平平衡，泥水水仓内始终终保持一定定的压力，补补偿机械平平衡的不足足。由于在施工中中不可预见见的因素存存在，诸如如突发停电电和设备故故障等原因因，造成泥泥水仓内的的泥水压力力下降，达达不到平衡衡效果。为为此必须在在沉井附近的的地面上设设置1只容量为25m3的泥浆箱箱并储满清清水，通过过管道与供供水管路并并联，中间间设置蝶阀阀。正常时，供水水管路的泥泥水直接进进入机内泥泥水仓，由由于蝶阀关关闭，泥浆浆箱内的清清水不会外外溢。一旦旦遇到意外外事故，供供水系统停停止工作，开开启蝶阀使使箱内的清清水通过供供水管路进进入机头泥泥水仓，同同时迅速关关闭排泥系系统所有的的泵，由于于顶管机与与地面有112m落差，使使机头泥水水仓内保持持一定的压压力，从而而达到混合合平衡的效效果，确保保切削面土土体的稳定定和顶管机机安全。2.12供供电、照明及通讯、监监控1、供电、照照明采用低压供电电，加大电电缆容量，并并且设置稳稳压设备，以以便在压降降过大时起起稳压作用用。电缆容容量配置可可以采用双双拼70mmm²电缆。为防止电缆线线接头松动动，接触电电阻增加而而影响供电电质量，专专门设置了了中继顶电电缆接头箱箱。既保证证了接头质质量，又可可以避免包包扎受潮而而产生的漏漏电事故。为了防止不可可预见情况况的发生，还还安装了一一套225A自动增压压装置，当当线路压降降过大时，增增压装置开开启，稳定定施工用电电电压，保保证顶进设设备的正常常运作。顶进开始时，顶顶管机所需需电力由操操作平台的的电箱用70mmm2电缆直接接输送到工工作面，电电缆采用三三相五芯制制，管道内内用接头箱箱进行电缆缆连接，确确保使用安安全。照明采用366V安全电压压，由管道道内电箱中中的2KVA变压器提提供36V电源，每每只变压器器连接9~10只行灯进进行照明，根根据顶进长长度来决定定使用变压压器的数量量。2、通讯、监监控通讯采用数字字程控交换换机，各联联络点之间间可以通过过电话联系系，由于管管道内空气气潮湿，应应使用防潮潮、防爆的的矿用电话话机，以保保证通话质质量。监控采用了两两台监视器器，分别对对顶管机操操作面和主主顶操纵台台进行监控控。这样施施工人员能能及时了解解施工情况况，发生问问题可以立立即着手解解决。为了了解决传输输信号长距距离输送衰衰减的问题题，将信号号通过放大大器放大后后再送到接接收点，保保证图像的的清晰。钢管管节制作作、焊接和和防腐3.1钢管管制作根据本工程的的特点，顶顶管管节采采用螺旋焊管，每根长长度为6m（或4m），在生产产厂家以成成品管出厂厂后经防腐腐施工合格格后，运至至现场供顶顶管使用。3.2顶管管的焊接3.2.1钢管的外外观质量顶管管节进场场后先验收收表面质量量，主要包包括：1、表面形状状(1)钢管管表面无斑斑疤、裂纹纹、严重锈锈蚀等缺陷陷。(2)焊缝缝切口可用用机械或氧氧气、乙炔炔切割而成成，切完后后应清除边边缘的金属属毛刺、残残渣、溅斑斑、熔瘤、和和不平处，机机械加工边边缘不应使使钢材发生生裂缝、飞飞刺和缺棱棱。2、几何尺寸寸(1)圆度度误差：钢钢管的椭圆圆度不得超超过0.0033D，最大不应应超过30mmm。(2)直径径误差：钢钢管的直径径误差允许许为+0.0001D，相相邻两节管管口直径之之差不得超超过4mmm。(3)管口口断面垂直直误差：小小于1.55mm。3.2.2钢管的焊焊接1、焊条采用用与母材相相匹配的焊焊条，焊条条涂料应均均匀坚固，无无裂纹，未未受潮湿侵侵损。在焊焊接时焊条条应均匀熔熔化，无飞飞散现象。在在焊缝上不不含砂眼、窝窝穴、气眼眼及焊渣，并并符合施工工验收规范范，焊条应应有出厂检检验合格证证及工地试试验合格证证。2、焊接方式式为手工电电弧焊。3、钢管焊接接前，应清清除焊接处处的涂料、铁铁锈、油污污、积水、泥泥土等杂物物。4、钢管焊接接前先做好好整形、修修口等工作作。5、钢管对接接应使内壁壁对齐，错错口偏差小小于2mmm。6、钢管焊接接应采用双双面焊，坡坡口为60°，纯边为2mm，间隙小于于3mm。7、钢管焊接接时纵向焊焊缝应错开开布置，其其间距大于于500mmm，同时时纵向焊缝缝不得设在在管道水平平直径和垂垂直直径的的四个端点点处。8、管壁上各各种开孔位位置不允许许布置在焊焊缝焊接处处。3.3钢管管防腐根据设计要求求，钢管外外壁防腐：：底层采用用电弧喷铝铝，厚度200μm，中间层层采用环氧氧云铁涂料料，厚度100μm，面层采采用环氧煤煤沥青，厚厚度200μm；钢管内内壁防腐：：底层采用用电弧喷铝铝，厚度200μm，面层采采用无溶剂剂无毒环氧氧涂料，厚厚度300μm。在管端留有1150mm部位未作作防腐，在在顶管施工工时，每相相邻两节钢钢管完成焊焊接后，按按设计要求求在焊缝冷冷却后对拼拼接焊缝进进行防腐修修补，待防防腐层表干干后再进行行顶进施工工。管道现场焊接接部位补焊焊防腐结构构：底层采采用环氧富富锌底漆，厚厚度100μm，中间层层采用环氧氧云铁涂料料，厚度100μm，面层采采用无溶剂剂无毒环氧氧涂料，厚厚度300μm。进度安排计划20122年3月5日进行顶顶管出洞，6月1日顶管施施工完成，具具体见：近近泵站段管管道安装施施工进度计计划。机械设备、人人员安排5.1顶管管施工人员员安排顶管施工人员员安排见下下表所示：：工种名称级别人数管理人员工程师3技术员助工以上4泥浆工四级工以上4机修工四级工以上3机械操作工四级工以上10起重工四级工以上3电工四级工以上2电焊工四级工以上8测量工四级工以上3熟练普工10总计50以上为正常施施工时的劳劳动力安排排，为确保保工程的施施工进度，在在工期紧张张或有脱节节时，还须须增加相应应的劳动力力，安排两两班制甚至至三班制进进行施工，同同时加强施施工现场的的管理和技技术，以达到按按期完成顶顶管施工。5.2机械械设备安排排顶管施工所用用到的机械械设备及仪仪器见下表表所示：序号名称数量单位备注注1DN24000泥水平衡衡机械顶管管机1台包括各种仪器器仪表2DN36000泥水平衡衡机械顶管管机1台包括各种仪器器仪表3主顶装置2套包括液压站控控制台4拌浆桶2只5贮浆桶2只6注浆泵4台7全站仪2台8激光经纬仪苏苏光J22台9经纬仪2台10水准仪3台11水力机械化装装置2套12大功率潜水泵泵4台13管道泵8台14污泥泵5台15硅整流电焊机机4台16套丝机1台17空压机2台0.9m3//min施工用18无缝钢管2”400M压浆19无缝钢管4”400M排泥20无缝钢管6”400M进水21动力电缆1220mm22400M22通讯电缆300M23控制电缆300M24监视电缆300M25照明电缆300M26监视探头2套27显示器2套28泥浆箱20mm34只应急预案6.1施工工过程中突突发事件预预防1、对塑性指指数较低的的土质滩面面下施工，应应防止顶管管机推进产产生覆土层层土体开裂裂，造成顶顶管机倒灌灌进水。2、对饱和含含水软弱的的土质滩面面下施工，应应防止过量量出土，造造成覆土体体蹋落及泥泥水涌进顶顶管机。水泵开启或关关闭时施工工工作面应应有人控制制进水管闸闸阀，以防防止管道内大量量进水。在滩面下顶管管机掘进时时，如遇流流砂时，应应及时采取取有效封堵堵措施。顶管机停顿施施工前，应应关闭全部部进土封板板，以防止止泥水涌入入顶管机。6.2应急急预案序号突发事件应急措施1顶管施工，橡橡胶止水圈圈撕裂或翻翻出，水涌涌入井内(1)井内备备15KWW泥浆泵，可可快速抽干干井内水；；(2)更换橡橡胶止水圈圈。2顶管施工，有有大量水通通过机头螺螺旋机涌入入管道(1)停止顶顶进，关闭闭螺旋机尾尾部液压阀阀门；(2)分析原原因，采取取相应措施施。3顶管施工，顶顶进轴线发发生较大偏偏差(1)顶管机机上抛情况况：A、利用顶管管纠偏系统统及在铰接接处上部填填加钢板；；B、顶管机备备有底窗，开开启底窗，释释