污水管道顶管工程施工方案

PAGE44湘潭湘江芙蓉大桥北引线污水管道顶管工程施工方案编制：审核：中交二航局湘潭市芙蓉大桥及北引线工程项目部二○一一年八月1工程概况 31.1工程简介 31.2自然环境 31.2.1地形、地貌 31.2.2气象、水文 31.2.3地层岩性 31.3主要工程量 42工程测量 52.1施工基线布设 52.2沉井施工控制测量 52.2.1沉井施工控制测量 52.2.2顶管轴线与标高控制 62.2.3顶管测量注意事项 62.3测量监测措施 63沉井施工 83.1施工工艺流程 83.2沉井垫层计算及基础承载力分析 83.2.1砼垫层 83.2.2砂垫层计算 93.2.3沉井制作基础承载力及下卧层承载力验算 93.3沉井主要施工方法 103.3.1基坑开挖 103.3.2模板设计 123.3.3钢筋工程 143.3.4脚手架搭设方法 153.3.5砼浇筑 173.3.6沉井下沉施工 213.3.7沉井下沉技术计算 223.3.8下沉注意事项 243.3.9沉井下沉纠偏处理 243.3.10沉井下沉中特殊情况的处理 253.3.11沉井封底 263.3.12预埋件 263.3.13沉井质量控制标准 264顶管施工 264.1顶管工艺选择 264.2顶管地面防护 284.2.1顶管地面沉降宽度计算公式 284.2.2地面沉降验算 284.2.3允许覆土高度验算 284.3顶管设备选型 294.3.1顶进工作井后靠土体稳定验算 294.3.2机头正面阻力 294.3.3顶管管道周边阻力 304.3.4顶管阻力 304.3.5选型原则 304.4中继站设置 334.5顶管主要施工方法 344.5.1顶管出洞、进洞技术 354.5.2膨润土泥浆减阻 374.5.3掘进及出土 384.5.4设备现场安装 394.5.5管节 404.5.6接口 414.6顶管施工中可能出现的问题及采取的措施 414.6.1顶管机旋转 414.6.2地面沉降或隆起 414.6.3纠偏 424.6.4导轨偏移 424.6.5洞口止水圈撕裂或外翻 434.6.6后靠背严重支形、位移或损坏 434.6.7主顶油缸偏移 435关于污水管道直径从D800改为D1000的修改建议 44工程概况工程简介芙蓉大道是长株潭城际交通中最重要的一条快速通道，该路北起长沙沙河，接长(沙)湘(阴)公路，经长沙市区和湘潭市区，南至湘潭县易俗河(飞龙桥)，接G107，全长90余公里，建成后将是我国最长的城市干道，成为长株潭城市群交通的“标志性工程”。芙蓉大道荷塘至飞龙桥段是芙蓉大道的重要组成部分，是三市三角形区域内环的组成部分，还兼有湘潭市东二环的功能。本项目起于沪昆高速公路(G60)荷塘连接线与芙蓉大道I期的许家垄交叉口，经清水村，于高月塘跨湘黔铁路，通过双马工业园，在白沙洲跨湘江，并贯穿牛形托、坝湾里、联营、上马、青光，在飞龙桥与G107国道相接。另建设清水支线。本标段为K11+580~K13+276，长度约为1.7km。道路等级为城市快速路，设计速度80km/h，标准路基宽度60m，路面为双向六车道，路面结构使用年限为15年。本标段中的K11+720~K12+440区域，道路路堑为高挖施工，污水管道的平均埋深超过8m，最大开挖深度达13m，故拟采用顶管工艺进行施工。管道局部区域进入了中风化泥质灰岩，岩石单轴抗压强度平均值17.16MPa，强度较高。自然环境地形、地貌本路段为湘江冲积阶地。沿线地面高程36.4~110m。路线行经地区多为耕地、居住区，部分为荒山，杂草丛生。沿线地表水系一般发育，主要为水塘、沟、渠等。气象、水文湘潭气候温和，属中亚热带季风湿润气候区，夏秋干旱，冬春易受寒潮和大风侵袭。历年平均日照时数1640~1700小时，年平均气温16.7~17.4℃地层岩性根据野外地质调查情况及钻探结果，本顶管工艺施工路段分别穿过粉质粘土、粘土、圆砾土、全风化泥质灰岩、强风化泥质灰岩，局部还进入了中风化泥质灰岩。中风化泥质灰岩岩石单轴抗压强度平均值为17.16MPa。③粉质粘土：褐红色，该层在山坡、旱地位置均为硬塑性，处于地势较低的沟、塘、田位置时有可塑状和硬塑状；稍有光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等。④圆砾土：褐黄色；稍密-中密，稍湿-湿，颗粒级配一般，以亚圆形为主，最大颗粒粒径3cm，矿物成分以石英、长石为主，多为硬塑状粉质粘土充填。⑥1粘土：褐红色；硬塑，局部位于地势较低的田、沟、塘底部为可塑状；稍湿；为下伏基层泥质灰岩风化残积而成，含少量灰白色高岭土及风化岩屑，无摇震反应，稍有光泽，韧性中等，干强度较高。⑥2粘土：黄褐色；可塑状；稍湿，湿；为下伏基层泥质灰岩风化残积而成，含灰白色高岭土，无摇震反应，稍有光泽，韧性中等，干强度较高。⑥3全风化泥质灰岩：黑色；湿，局部稍湿；原岩结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，局部夹强风化岩块。岩芯上部呈可塑土状，下部为硬塑夹碎屑状。⑨强风化泥质灰岩：灰黑色；隐晶质结构，含泥质，中-厚层状构造，节理裂隙发育，方解石脉充填，岩芯较破碎，较软岩，岩芯呈碎块状。⑩中风化泥质灰岩：灰色、灰黑色；隐晶质结构，含泥质，中-厚层状构造，节理裂隙较发育，方解石脉充填，岩芯较完整，较软岩，岩芯呈柱状，局部芯为碎块状。岩体基本质量等级为Ⅳ级。主要工程量采取顶管工艺的路段为K11+720~K12+440，为左右双幅，单幅长度720m。本工段单幅设工作井3个，工作井内口净尺寸为6mx4m；单幅设接收井4个，接收井内口净尺寸为4mx3m。工作段分为6个顶程，每段工作长度为120m。计划工期为90天。平面布置图如下图。图1.1顶程划分及工作井平面布置图工程测量施工基线布设1）工程开工前由业主组织勘测和设计人员到现场进行测量交底，施工测量人员接到桩、点后，立即进行复测工作，并对施工范围内的测量标志采取可靠的保护措施，防止移位、丢失、下沉、损坏等。2）根据业主提供的水准点，在施工范围内引测、设置临时水准点，临时水准点应设置在便于观测、稳定牢固的地段，引测的临时水准点应闭合、复测，并交现场监理复核。3）根据业主提供的坐标点，设置水平控制点，平面控制点应闭合，并交现场监理复核。4）按要求设置沉降位移观测点，在工作井、顶管施工范围内的建筑物、管线等位置放置沉降观测点，在施工期间定期进行沉降观测。观测点的选择地点、位置和时间，应得到监理工程师的批准。沉井施工控制测量沉井施工控制测量1）基坑开挖前，测量放出边角点，并打设木桩、用石灰画线。2）在砂垫层上放出沉井刃脚中心线，并作好标记。砼垫块施工后，放出沉井轮廓边线，便于其钢筋绑扎及模板安装。3）在凿除砖砌斜面和砼垫层前，必须在井顶及井壁上画出沉井的纵横中线，中线用于沉井垂直度与位移的监测。4）凿除斜面底模和砼垫层时，要加强垂直度、下沉量测量，发现倾斜立即纠正。5）沉井初沉时，每班至少作两次监测（中线位移、垂直度、下沉量），每开挖一层土均应作一次下沉量、垂直度测量。6）挖土下沉时，视下沉速度，每两班测1～2次，发现异常现象及时采取相应技术措施。7）在纠偏过程中要增加监测次数。8）沉井接近设计标高时，应放慢下沉速度，沉井沉至距设计标高100mm时停止挖土下沉，并加强监测直至稳定。顶管轴线与标高控制本工程顶管测量按直线顶管测量方法法施工。顶管方向与高程控制可直接用置于井下测量平台起始点上的激光经纬仪对顶管机上方的光靶即可。激光经纬仪发射的激光束偏离光靶中心的距离，即顶管的偏差值，但方向相反。为消除顶管机旋转而偏差值的显示误差，光靶设计为可调式，使其始终在顶管机的垂直中心线上。随着顶管进尺的增加，激光发射距离的增长，激光会发生散射，即打在光靶上的激光点会扩大，影响目视精度。此时顶管轴线采用支导线法控制，标高采用支水准线路控制。顶管测量注意事项由于顶管的部分操作在工作井内进行，顶管过程中起始点和后视点发生位移是完全可能的，故每周均需对其进行检查校核，发现偏移过大需查明原因并及时修正。地面测量控制网上的部分点在顶管轴线上或工作井附近，可能因地面沉降等原因而移动，故也需不定期进行校核检查。顶管测量计算全部用自编程序在计算机上计算、分析，速度快，精度高。本公司在此应用方面积累了较丰富的实践经验。每段顶完后，应重新进行一次管道的中心和高程的测量，每个接口一点，错口处测两点。测量监测措施（1）测点布置在顶管轴线左右15米范围内，根据各监测部位的重要性布置沉降观测点。（2）监测方法主要采用水准仪、经纬仪进行静态连续监测；在必要时使用全站仪进行监测。（3）数据采集及处理方案数据采集除全站仪外，主要采用人工记录方式，并需多人观测记录。监测组内必须配有一名测量经验丰富的专家或顾问，确保能对观测结果作出正确的判断。数据用软件处理，做到数据清晰、分析合理、及时准确。（4）减少测量误差的措施a、对测量仪器进行定时检查。b、观测时须多人进行观测，确保观测值准确。c、采用模型改正法减小误差。d、连续长时段进行观测。（5）监测仪器保护措施a、设立醒目标志和护栏。b、做好设备的防水、防潮、防雷电工作。（6）做好测量设施的防风、防晒工作。沉井施工施工工艺流程养护、拆模、施工缝处理养护、拆模、施工缝处理养护、拆模、施工缝处理测量放样基坑开挖砂垫层施工养护、拆模、施工缝处理养护、拆模、施工缝处理养护、拆模、施工缝处理测量放样基坑开挖砂垫层施工刃脚基础砼垫层施工测量放样刃脚轴线沉井第一节制作沉井第二节制作井点降水施工沉井下沉准备凿除刃脚底层砼沉井下沉初沉沉井下沉终沉沉井封底准备沉井下沉到位刹车测量观察底板混凝土浇筑沉井收尾处理监理验收沉井第三节施工图3.1沉井施工工艺流程图沉井垫层计算及基础承载力分析砼垫层1）砼垫层宽度计算，公式如下，实施时根据设计图验算（下同）。2）砼垫层厚度Go——沉井浇筑砼后单位长度的重量；Rs——砂垫层的允许承载力；b——砼垫层宽度；b1——踏面宽度；h——砼垫层厚度；砂垫层计算1）砂垫层厚度2）砂垫层宽度hs——砂垫层厚度；P——地基土允许承载力；B——砂垫层宽度；α——砂应力扩散角；按照上述方法可分别计算得出各沉井砂垫层、混凝土垫层的宽度及厚度，施工时可根据实际情况进行相应调整。沉井制作基础承载力及下卧层承载力验算——上部结构传至基础顶面的竖向力值；——素砼垫层的重量；A——素砼底面积；——砂垫层容许承载力。经验算承载力满足要求。Pz——下卧层顶面处附加压力值；Pcz——下卧层顶面处土自重压力值；——下卧层地基容许承载力。——上部结构传至基础顶面的竖向力值；——素砼垫层的重量；L——素砼垫层的中心线长度；——砂垫层的压力扩散角；——砂的容量；B——砂垫层顶面的宽度；H——砂垫层的厚度；——下卧层地基谷许承载力。根据已计算得出的砂、混凝土垫层的厚度和宽度，以及下卧层的地质情况分析，承载力可以满足施工要求。沉井主要施工方法基坑开挖为保证沉井制作均匀下沉，先将井区范围的障碍物与表层土挖出。根据设计要求，考虑沉井整体制作的可行性及安全性，基坑开挖深度暂设定为2.5米。根据地质资料和有关规范要求，基坑底部的开挖范围比沉井外壁尺寸大3.0米左右，边坡取值1：0.67。在基坑四周挖设30cm×30cm排水沟，在对角基坑四周设置集水坑并配备水泵，以便及时排除坑内积水和周围来水。如果地下水位较高，基坑开挖后明沟排水不能达到施工要求，则先采用轻型井点沿基坑四周降水，降水深度6～8m。为保证制作沉井的地基具有足够的承载力，开挖基坑底部若遇松软的土质，必须予以清除，以砂或砂土回填、整平、夯实，防止在沉井制作过程中发生不均匀沉降，造成井壁开裂。基坑开挖用反铲挖土机进行，在距基坑底面标高30cm时采用人工整平。基坑试挖在施工测量放样及施工机械进场后，经监理检验认可后即可进行土方开挖，为确保基坑土方开挖能顺利完成，本公司工程技术部经过研究讨论认为，在基坑开挖区内进行基坑试挖比较稳妥，有利于观察基坑边坡稳定情况。基坑试挖标准严格按照土质条件以及各方研究讨论后确定的要求进行。在基坑底设截面30×30cm的集水坑，并放置一台潜水泵抽排积水，试挖基坑大小将根据施工现场实际情况而定。基坑试挖主要目的1）观察基坑边坡的稳定性试挖基坑边坡根据现场实际情况确定，试挖前在基坑开挖边线以外1m处，间距5m打上小木桩，并测出其高程；试挖成型后再测其高程，以后每天上、下午各测一次，观察其沉降变化，同时观察基坑上部及边坡有无裂缝等异常现象，并随时将异常情况汇报给建设单位和监理。2）基坑渗水观察试挖成型后立即开始观察基坑渗透水情况，同时委派专人进行基坑排水，并做好基坑排水记录，计算出每天的渗水量，为以后基坑施工排水计划提供第一手资料，并根据第一手资料准备好足够的施工排水机械。3）基坑边坡不稳定措施根据基坑试挖边坡稳定观察记录资料，确定基坑边坡是否稳定安全，若从第一手资料中发现基坑边坡存有不稳定因素或边坡根本不稳定，本项目部将立即采用措施：①将边坡不稳定不安全情况或边坡坍塌情况立即汇报给建设单位和监理。②若边坡存有不稳定因素，如不及时减缓边坡，边坡将有坍塌可能，本项目部将立即组织施工人员将边坡上口土方挖除，并将边坡人工修缓，确保基坑边坡不坍塌到试坑底部。③若在基坑试挖过程中，发现边坡坍塌，本项目部将立即停止基坑试挖，待进一步确定基坑开挖边坡系数后，再进行施工。基坑大面积土方开挖在一切准备工作就绪即在测量、放样已完成、施工机械已作试运行、试挖基坑稳定的前提下，经监理审核认可后，立即进行基坑大面积的土方开挖。根据施工要求，挖掘机开挖标高控制在基底面以上30～50cm，即在基坑底部预留30—50cm厚土方保护层。开挖采用分层开挖的方式进行施工。机械挖方采取挖掘机挖装、自卸汽车运输、推土机平整相结合的作业方式。在机械开挖土方过程中必须确保机械开挖不超深，必须严格控制好开挖面的高程。在机械开挖过程中随时由专人负责测量工作，尤其是在开挖到基坑面以上50cm左右时，挖掘机驾驶员必须听从施工现场工程技术人员的指挥，保证开挖不超深、不欠挖(欠挖增加人工开挖土方量，延误工期)。无工程技术人员在场，挖掘机驾驶员不得随意乱挖。工程技术人员不得随意离开施工现场，必须保证随叫随到、随到随测，并将测量结果通知机械操作人员，以便保证工程质量。此外，工程技术人员还必须控制好基坑边坡的准确性，基坑底边线的位置等。在机械开挖过程中，在机械作业范围内不得站人，确保施工安全。30～50cm土方保护层以及基坑边坡拐角机械难以施工的部位采用人工开挖形式。保护层土方开挖前，必须先将基坑内积水排除干净，同时基坑底部地下水位宜降到标准面以下0.5m，保持基坑底面干燥作业。人工开挖保护层土方时，必须尽量减少对基坑上面的扰动。人工开挖时先开挖出大样，然后人工精修至设计标高。在将高程引测到基坑底部的同时，将底板边线也引测到基坑底部，这样就能有效地控制人工开挖的作业面。在进行人工土方开挖时，必须将边坡上松散土体清理干净，并将边坡拍实，防止地表雨水浸泡以及地下水的渗透，影响边坡的稳定。在基坑土方开挖结束后必须做好安全防护措施，即在基坑开挖结束后，沿基坑四周上口边线处设置钢管栏杆，防止出现安全事故。模板设计沉井模板采用钢模，内外模板之间采用Ф16mm圆钢配合锥型螺母对拉螺栓连接。拆除模板后环氧水泥砂浆封口。模板受力计算根据规范，砼入模时模板受侧压力理论计算公式为：K——温度校正系数；P1——倾倒砼产生的水平动压力；V——砼浇筑速度（m/h）；模板计算模板采用钢制模板。模板横带2Φ48﹫500，竖带2[8﹫800。模板验算公式如下：（1）横带验算：根据理论验算可知，模板强度、刚度均满足要求。（2）竖带计算：竖带采用2[8承受横带2Φ48脚手管传递的集中力，按抗剪进行验算，抗剪验算公式为：根据理论计算可知，钢模竖带满足抗剪要求。模板架设要点井壁模板采用钢模，预先打好对拉螺栓孔。在井壁钢筋绑扎完成并报请监理进行隐蔽工程验收合格后才能进行模板安装，安装前必须将施工缝先处理干净。模板施工质量模板架设时缝隙严密，不得漏浆，支架牢固，所有预埋件、预留孔洞须测放正确，标注清楚，引用方便，标注线和记号必须显示在稳固不变的物体上。放样弹线时，除按图纸弹出工程结构外轮廓线外，还应弹划出模板安装线或检查线。模板施工前，要求场地干净、平整。模板下口及连接处的砼，要求边角整齐、表面平直，必要时可能先进行人工修整，以便确保模板工程质量。钢筋砼结构井壁模板采用钢模板，对拉止水螺栓加固，支撑系统采用Φ48钢管扣件进行搭设。排架搭设前由本工种工长会同技术、翻样人员计算画出排架支撑图，间距800mm，钢管支撑的搭设要垂直成一线，间距一致，横平竖直，不晃动，稳定性好，用扣件连成整体，必须经得住施工荷载的考验。井壁横板采用止水对拉螺栓加固和拉结侧模板，同时控制井壁的厚度，止水螺栓间距竖向600，横向600，所有螺帽要旋紧，拧紧力矩应达到50N·m。井壁模板在施工缝留置处用泡沫双面胶带粘贴，用木方垫平墙模，宽度的零数用小木方补足，井壁纵横向钢管与模板相连，以保持墙面的外侧平整度，并保证不出现跑模、胀模现象，为防止板缝隙漏浆，故在墙面内侧面加贴一层胶带线。模板拆除时必须确保砼不受损坏。模板拆除后，应在砼达到强度后，才允许加上全部计算荷载，施工时大于计算荷载必须加临时支撑。拆模顺序：后支的先拆，先支的后拆，先拆除非承重部分，后拆除承重部分，并事先制定拆模方案，拆模时不得用力过猛、过急。在拆除过程中，如发现有质量、安全等问题时，应暂停拆除，经过处理后方可继续拆模。模板成品保护模板工程经验收合格后，所有后续工程的操作者严禁乱撞乱割，严禁松动或任意改动模板成品。严禁以模板做操作脚手架、模板支架、斜拉杆、剪力撑等。严禁松动或任意改变位置。现浇板模板完成后，在后续工作中吊运的钢管、钢筋等材料应限量均匀分散在模板上，严禁超载和集中堆放。在安装管道时，严禁在模板上乱开乱挖孔洞。钢筋工程钢筋的质量要求本工程中钢筋砼结构所用的国产钢筋必须符合国家现行有关标准的规定和设计要求。所有钢筋为信誉良好的合格制造厂产品，钢筋应有出厂质量证明书和试验报告，钢筋表面或每捆(盘)钢筋应有明确标志，进场时按要求分批检验。进场检验内容包括查封标志、外观观察，并按现行国家标准规定的批抽样作为力学性能试验，合格后方可使用。钢筋在加工过程中，若发现脆断，焊接性能不良或力学性能显著不正常现象，应根据现行国家标准对该批钢筋进行化学成分检验，合格后方可使用。钢筋的制作该工程的钢筋加工将全部在现场制作成型。钢筋的规格、形状将严格按施工图及规范进行翻样制作，并由质量员负责进行审核，检查验收。验收合格的成型钢筋分部位、分规格、分先后施工的顺序堆放于坑边，并挂牌进行标识，防止用错、用乱。钢筋绑扎底板钢筋在绑扎前，先在砼垫层上进行试排，用粉笔划出标记。然后开始绑扎，要求均匀平直，无弯曲。搭接弯勾必须准确规范，符合设计及规范要求。支撑用铁马凳以保证钢筋间距及保护层厚度，铁马凳焊在底层钢筋上部。在井壁钢筋绑扎前，同样先在垫层上用粉笔划出竖向钢筋的位置并绑扎，然后顺竖向钢筋上用粉笔划出水平钢筋的位置并绑扎，双向钢筋之间用钢筋支撑，撑开以保证钢筋间距和钢筋保护层。钢筋位移是墙板施工的常见质量通病，主要表现在钢筋保护层过厚或过薄，甚至出现露筋现象，为保证双排钢筋位置的准确和砼浇筑过程中不移位，可在双排钢筋设置撑筋。井壁双排钢筋绑扎好后，内、外层钢筋网片用撑筋按每平方米一只呈梅花形设置，与水平钢筋绑扎牢固。井壁砼浇筑过程中，安排专人看护，如发现撞斜碰歪的钢筋要及时纠正。钢筋工程钢筋绑扎质量要求钢筋的品种规格、形状、间距、尺寸、数量必须符合设计及规范要求。钢筋表面必须清洁，无颗粒或片状老锈。钢筋网片和骨架的缺扣、松扣数量不得超过应绑扎数量的20％，且不得集中。钢筋保护层不得漏垫，网眼尺寸允许偏差±20mm，受力钢筋的间距允许偏差±10mm，箍筋间距的允许偏差为±20mm。钢筋焊接要求钢筋焊接采用电弧搭接焊。钢筋焊接前必须先进行预弯，确保钢筋焊接后两根钢筋在同一轴线上。钢筋焊接前应先将焊接部位泥土、铁锈等清除干净，确保焊接质量。在焊接过程中及时清渣，焊缝表面光滑平整，弧坑应填平。钢筋原材料堆放及成品保护钢筋加工场地将铺垫碎石层，防止钢筋直接在土面上操作。成品钢筋堆放有条件部位铺垫碎石，无条件部件必须架空堆放。所有钢筋都必须按规格、成品形状分别堆放，并挂牌，防止出错。若钢筋上沾有油污、泥土或它杂物，必须及时清洗干净。在整个钢筋工程的施工过程中，从材料进场、存放、断料、焊接至现场绑扎施工，将实行责任落实到个人，层层严把质量关的质量保证措施。在钢筋堆放过程中保持钢筋表面洁净，不允许有油污、泥土或其它污染物，储存期不宜过久以防锈蚀。根据工程进度情况，所有钢筋将分批进场。在钢筋吊装时应注意避免碰撞它物，使钢筋变形，不准在已扎好的钢筋上堆放杂物。脚手架搭设方法材料准备所有脚手架搭设所需Φ48钢管、扣件等均必须是合格品，同时根据工程需要选配长度不同的立杆、大横杆、小横杆及剪刀撑，脚手板采用Φ14钢筋焊制的钢脚手板。搭设程序及方法从弹好外架线的一个角或跨中立外架的立杆和大横杆，采用小横杆临时固定，开始竖立时不少于三根。立杆和大横杆要长短搭配，接头位置错开。外架的基础位于基底土体，第一步大横杆的高度离地面不小于200mm。大小横杆每步的高度基本为1800mm，但因为高度的关系可适当调整，最大高度不大于1900mm。在搭设一步高后进行立杆和大横杆的校正调直。立杆应用线锤校正其垂直度，大横杆应拉线调直并校正水平。在校正调直后铺脚手板，每搭设一步高铺设一次。与结构拉结：连结采用钢管与墙抱接。为保证架体的稳定，应在架体外设抛撑，撑点高度为2．5m，底角为60度，撑杆间距6m。同时在搭高三步高后应架设剪刀撑，角度为45度。脚手架施工注意事项所有钢管、扣件强度须满足要求。弯曲、烂洞、锈蚀脱皮的钢管严禁使用到外架上。所有小横杆长度应基本统一，且两头超出立杆的长度不小于10cm。立杆和大横杆的接头位置要错开。剪刀撑的接头长度不小于40cm，且不能少于两个扣件。铺设的脚手板必须和大横杆绑牢，每块脚手板不少两个点。外围护安全网用16#铁丝捆绑于大横杆上，须每点都应绑扎，且上下左右都要绷直。所有绑扎必须朝向架外，以免挂烂衣服或伤人。在架体搭设时，各材料必须进行可靠的传递，不得随意乱抛，同时施工人员必须系好安全带。在竖立杆时，必须有两人以上同时操作，以免立杆不稳。六级以上大风和雨天不可进行外架的搭设，同时各架体材料放置点必须稳定。搭设好的架体，其上的构件，特别是扣件、钢管等在使用过程中严禁随意拆卸，并且架体严禁用作材料堆场，其上只允许放些临时的零星材料，且放置要稳定。建立完善的验收和检查制度。搭设好的外架在验收合格后方能投入使用。同时对外架应进行定期和不定期的检查，并安排专人对架体进行护理，清理架体上的零星材料，检查各连接点是否有转动。在恶劣天气(大风、大雨)前后应对外架进行检查和加固，特别是恶劣天气之后，必须经过全面检查符合安全要求后才能继续使用。在脚手架两端和转角处必须设置剪刀撑，中间每隔12m左右设一道，且每片架子不少于三道，最下面的斜杆的连接点离地面不宜大于50cm。脚手架的纵向传力构架因条件限制不能形成封闭形时，如“一”字型、“I”型、或“凹”型的脚手架，其两端必须设置横向支撑，并于中间每隔六个间距加设一道横向支撑。砼浇筑素砼垫层基坑土方开挖结束且基底人工土方修整结束，砂垫层铺设完毕后即可浇筑砼垫层。砼垫层浇筑可根据实际情况分段进行，砼浇筑必须遵循由远及近的原则。砼垫层顶面标高控制采用网格控制，即在基坑底面需浇筑砼地段沿纵、横方向设控制桩，在浇筑时，采用水准仪抄平，确保砼垫层顶面标高误差控制在规范要求范围内。同时在浇筑过程中随时测量，防止控制桩受到破坏而产生大的偏差。砼振动采用平板振动器，由专人负责振捣。砼垫层浇筑时必须确保浇筑面无积水，有积水时必须排除干净，确保干燥作业。砼浇筑时必须留置好试块，以检测砼强度。砼试块必须现场随机抽检，由施工现场监理指定。钢筋砼底板由于本工程底板系顶管设备安装的基准面，底板顶标高控制尤为重要。底板顶板高控制点必须在砼浇筑前事先设置好。本工程中底板顶标同控制具体做法如下：在底板钢筋网上用钢筋焊接高程控制点，且所使用的钢筋必须伸到钢筋网下层，同时在控制点下部垫好砂浆保护块。砼浇筑时采用人工找平。在施工过程中对高程控制点随时进行测量，防止因机械或人为因素破坏而导致底板顶标高的偏差。在砼浇筑前，必须对钢筋工程及预埋件做好验收，并填报验收记录。在底板钢筋绑扎和模板验收合格，监理签发砼浇筑令后即可进行底板砼的浇筑工作。砼浇筑必须遵循“先远后近，先深后浅”的原则，施工时必须退着浇筑。砼振捣采用插入式振动棒，振捣间距为30cm，振捣深度必须插入前浇筑层内5cm，以保证两层砼结合良好。砼到位初凝前必须人工找平，并测量顶面标高，不足部分采用砼原浆补平。砼浇筑过程中，砼表面积水必须清除干净，仓面第一次找平用刮尺和木盒随浇随平，待砼终凝前再平仓抹光一次。钢筋砼井壁井壁砼浇筑，在钢筋绑扎隐蔽验收合格、模板架设验收合格后进行。砼浇筑对施工接缝位置先浇水湿润，并用与砼同标号的砂浆接缝。砼井壁分几次完成池壁砼的浇筑，中间留设水平施工缝。浇筑砼时分层浇筑，分层高度50cm左右。一层浇筑完成后再回头浇筑第二层，以此类推，每层砼浇筑量较少，每次浇筑时间控制在1小时以内，这样可确保在下层砼初凝前浇筑上层砼。浇筑井壁砼，砼入模时应尽量避免直接冲击在侧模和池壁钢筋上。砼振捣采用插入式振动棒，振捣点间距不大于30cm，且插入时必须插到下层浇筑面以下5cm，以利于两层砼良好结合。浇筑池壁砼时，如砼落差较大，砼入模必须采用串筒，以防止砼入模时产生离析现象而影响砼的浇筑质量。砼养护在砼终凝后且砼强度达到1．2Mpa以后，立即进行砼养护。底板砼养护采用草袋覆盖，专人洒水养护。砼池壁采用专人养护，确保砼面湿润。砼养护必须指定专人进行，确保砼质量不受外界天气的影响而降低。砼施工缝处理在本工程钢筋砼结构中，在钢筋砼底板以上0.5m处设置水平施工缝，在池壁上根据施工需要再留置2道水平施工缝。水平施工缝处理方式有多种形式：水平凹缝、水平凸缝、止水钢板等。在本工程中，将根据设计要求，水平凸缝。在进行第二次砼施工前，必须对第一次浇筑的砼缝进行处理。在进行第二次砼施工前，先对第一次浇筑的砼施工缝表面进行凿毛处理，砼表面的浮浆和钢筋上的砂浆必须凿徐并用水清洗干净。必须经检查验收合格后，在进行钢筋绑扎和立模工作。砼施工注意事项砼原材料必须符合设计图纸施工规范要求；在浇筑砼前，模板内垃圾、木片、泥土等杂物，应清除干净。在浇筑砼前，施工缝必须冲洗干净，但不能有积水；浇筑砼前，木模板应浇水加以温润，但不允许有积水；井壁上悬挂物造物必须与井壁一同浇筑，不得留有施工缝隙；水平施工缝表面应凿毛处理，表面水泥薄膜、表面砂浆必须清除干净，在浇筑前24h洒水充分湿润，浇筑前表面积水需予以清除；水平施工缝处理形式采用镀锌钢板；浇筑砼前再根据施工设计图对预埋件检查一遍，同时检查钢筋保护层是否到位，发现问题立即纠正；砼应振捣密实，不得漏振或过振；在砼浇筑过程中，有专人看模，发现问题必须立即通知砼工暂缓浇筑，同时立即组织人员进行纠正处理，符合要求再继续浇筑；钢筋工有专人看钢筋，及时纠正偏斜的钢筋；砼浇筑完成后，必须及时进行养护，防止失水而产生裂缝等现象；拆模后必须确保有专人负责养护，底板及现浇板用草袋覆盖，井壁洒水，保持砼面湿润。图3.2沉井制作示意图1图3.3沉井制作示意图2沉井下沉施工刃脚砖砌斜面底模和砼垫层的凿除砖砌斜面底模和砼垫层的凿除要求均匀、对称、迅速，因此，采用风镐凿除。凿除时用风镐对称进行，先凿除砖砌斜面部分，后凿除砼垫层部分，在凿除斜面底模和砼垫层时，沉井即开始下沉。沉井下沉（1）下沉准备沉井下层前，在沉井外壁浇冷底子油，并画出标尺及轴线控制点，以便在沉井下沉时进行测量，控制井体倾斜、偏移。沉井刃脚砼强度达到100％，其余部分达到70％，即可下沉。沉井下沉前，要先拆除刃脚砖内模和垫层混凝土，拆除时要四周对称，防止沉井因各个方向基础承载力不同而产生偏斜。拆除下来的混凝土和砖块要及时清理，不可留在井内和周围，以免对沉井下沉和后续顶管工作产生不良影响。在沉井下沉开始的5m以内，要特别注意保持平面位置与垂直度的准确，为沉井下沉到位创造条件。（2）排水下沉本工程中沉井是整个工程的基础，故下沉控制非常重要，一旦发生倾斜就会给后续工序带来困难，故需精心施工，均匀下沉。每次沉井下沉前均要按规范进行沉井下沉计算，需满足下沉系数K≥1.05。下沉前都要注意有关下沉的技术数据，如井壁实际阻力等，供下沉系数计算时考虑。沉井浇筑完毕后，开始下沉。沉井下沉必须由专人指挥。初沉是沉井下沉最关键的工序。此时四壁无约束无摩擦力，全部重量靠砂层承担，下沉系数很大。沉井重心又高，开挖若不均匀，就可能倾斜位移，刃脚下的砂垫层要分层均匀开挖，每层厚度25cm，在刃脚沿线全面进行。沉井入土后，挖土应分层、均匀、对称的进行，分层厚以30cm左右一层为宜。井内土面高差一般应控制在0.5m以内，为防止突沉，靠近刃脚处尽可能不掏土，发现沉井倾斜，应及时纠偏，如出现突沉，应分析原因，及时采取措施。沉井下沉过程中，在做好观测、分析刃脚压力变化、分析挖土深度与沉井下沉量的关系的基础上，确定合理的开挖深度，让沉井缓缓“穿刺”下沉，防止因开挖过深形成突沉，特别是沉井最终接近设计标高时，尽量控制好井底开挖量。沉井下沉至设计标高后，经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm，或沉降速率在规范允许范围内时，即可进行沉井封底。沉井下沉技术计算底板施工时抗浮验算——井壁重量；——封底砼重量；F——抽水后沉井浮力。下沉系数计算（1）下沉系数计算分析G——沉井自重（KN）；Tf——沉井外壁摩阻力（KN）；B——被井壁排出的水重（KN）。（2）下沉系数在1.1-1.25时，可安全下沉；减阻、压载助沉时应注意控制在1.15左右。助沉措施（1）当沉井下沉困难，下沉系数无法满足要求时，可采取以下方法：1）在井体上加载；2）挖除井壁外侧上部土层，减少侧压力及摩擦阻力；3）在井外壁边沉边填砂助沉；4）在井外壁压入润滑泥浆或空气幕助沉。（2）沉井下沉采用触变泥浆（或空气幕助沉）和外壁灌砂的方法，减小沉井的下沉摩擦阻力和地面沉降，如若下沉系数仍然不能满足要求，可再使用配重加大下沉的动力，配重可选用密度比较大的铅块或铁块及混凝土块，若现场条件有限，也可选用砂袋和土包。配重加设应沿井四均匀对称加载，使井四周均受力。配重的支撑应具有足够的强度和钢度，不变形。采用触变泥浆（或空气幕助沉）和外壁灌砂的方法，沉井单位面积的摩擦阻力：μ＝0.9t/m2则f摩＝μA1其中A1——井外壁面积；根据计算可以得出沉井下沉阻力，结合沉井下沉系数进行计算后，可以得出各个沉井下沉所需采取的助沉措施以及助沉控制量，以及加载重量。（3）触变泥浆（或空气幕）管路布置在沉井下沉中，在井外壁布置注浆管，在下沉时注入触变泥浆，减小下沉阻力；或采用高压空气在井外壁形成空气幕，减小井外壁与土层的摩阻力，使下沉顺利。使用触变泥浆助沉时，储浆池放置在沉井基坑上方，池中泥浆面要高出触变泥浆套顶面1.0m，以使泥浆随沉井下沉而自流补入触变泥浆套中，下沉中要及时浆泥浆补入泥浆套，防止孔道堵塞。沉井封底完成后，利用原有管路压注水泥浆液置换井外壁围触变泥浆，使井处于稳定状态。图3.4注浆润滑管路布置示意图下沉注意事项（1）沉井下沉时，井内除土应先从中间开始，均匀、对称地逐步向刃脚处分层取土，使沉井均匀下沉，防止偏斜，特别是下沉初期，沉井入土较浅，土层对沉井的平衡稳定作用差，容易产生偏斜，尤应注意。在挖土下沉过程中，不应偏除土，避免沉井发生偏斜。（2）为防止沉井下沉时产生较大的偏斜，根据土质情况、入土深度等，控制井内除土深度。此时应注意。a、接近刃脚处，除土泥面不得低于刃脚。b、沉井过程中应严格控制每次挖土下沉的深度，以保证沉井平稳、均匀下沉。（3）下沉中随时掌握土层变化情况，分析和检验土壤阻力与沉井重量的关系，控制其除土部位及除土量，使沉井平衡地下沉。（4）下沉过程中，应做好标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作、随时注意纠正沉井的偏斜。（5）沉井下沉至设计标高以上2m前，控制井内除土量，注意调平沉井，防止因除土量过大及除土不均，而使沉井突然大量下沉并产生较大的偏斜，增加准确下沉至设计标高的困难。（6）在沉井开始下沉前，在其周围构筑物及地面设置一定数量的沉降、位移观察点，随时观测沉井周围地面的塌陷、开裂情况和构筑物沉陷、位移的情况，以便迅速采取措施，确保附近设施的安全。沉井下沉纠偏处理施工偏差的处理因此在沉井施工过程中一定要加强控制，确保沉井准确下沉到位，并且要制定尽可能详细的处理措施，为施工过程中可能出现的问题做好准备工作。倾斜处理沉井下沉过程中倾斜率要控制在1/150～1/200，超过1/200时就要进行纠偏，纠偏方法是在倾斜的相反一侧刃脚偏除土，在并壁外侧射水冲刷，井顶施加水平力予以纠偏。水平位移处理纠正位移时，可先有意偏除土使沉井向偏位的方向倾斜，然后沿倾斜的方向下沉，直至沉井底面中心与设计中心位置相合或接近时，再将倾斜纠正或纠至向相反方向倾斜一些，最后调整至使倾斜和位移都在容许偏差范围内为止。沉井位置扭转的纠正在两对角偏除土，在另两对角偏填土，借助于刃脚下不相等的土压形成的扭矩使沉井在下沉过程中逐渐纠正其位置。图3.5沉井位移纠偏图沉井下沉中特殊情况的处理沉井突沉的处理为了确保施工顺利进行，防止由于挖土过快或地质骤变等使下沉失控，产生突沉，在施工前一定要对施工地点进行实地考察，详细了解土质情况。在下沉过程中如遇到突沉采取如下处理措施：沉井下沉速度过快时，首先要放慢挖土速度，始终保持刃脚以上有较厚的土，使井壁内侧亦承受一定的摩阻力，刃脚下土的阻力和井壁内、外侧摩阻力之和与沉井自重处于极限平衡状态，沉井徐徐“穿刺”下沉。采用井壁外回填，以增强井壁外摩阻力。超沉的处理在刃脚处回填土，垫加石块，增加阻力。向井内灌水，增加沉井所受的浮力。井壁外障碍物的处理沉井下沉发现障碍物，应立即停止下沉，根据障碍物的性质、大小、位置等情况决定处理办法。刃脚下如遇较小的孤石，可将四周土掏空后取出；较大孤石，可用风动工具破成小块后取出。沉井封底本工程采用排水干封底工艺。预埋件沉井井壁制作施工时，应根据设计和实际施工要求，在相应位置放置预埋件，以便安装钢封门、爬梯、钢制后背等构件；此外在沉井底板施工时，应注意按要求放置预埋件，用于安装设备基础、托架、轨道等。沉井质量控制标准沉井制作质量项目允许偏差（mm）长度±0.5%且≤100mm宽度±0.5%且≤100mm对角线差对角线长1%井壁厚度±15mm井壁垂直度1%预埋件、预留孔位移±20mm下沉后质量轴线位移1%H底板高程+40，-60垂直度0.7%H顶管施工顶管工艺选择气压法顶管对土质的适应范围较小，对施工环境影响较大；泥水平衡法顶管适用土质范围较广，但现场占地面积大，泥水分离及弃运成本高，对环境影响较大；土压平衡法顶管适用土质范围广，施工占用场地面积较小，泥土处理排放简单，施工地面噪声较小。根据以上比较，本工程宜采用土压平衡顶管工艺。1）构造：工具管是顶管的关键机具，其主要作用为：掘进、防坍、出泥、导向。根据工程的特点和地质情况，本工程选用土压平衡式工具管。土压平衡式工具管分前后两段，前后段之间安装纠偏油缸。工具管最前端是刀盘，刀盘后面是隔板，隔板把前段分成两部分，隔板前面是搅拌舱，承受水压力、土压力。后面是动力舱，处于常压。隔板通过刀盘的轴，还固定刀盘的驱动装置，另外还有螺旋输送机的出口。工具管的后段与跟进管段连结。刀盘的支承形式为中心支承式，螺旋输送机为无轴输送机，该种输送机允许通过的粒径较大。2）原理：随着工具管的顶进，刀盘不断转动，开挖面钻削下来的泥土进入搅拌舱，被搅拌成软塑状态的均质土。不能软化的天然土，要加入水、粘土泥浆或其它物质使其塑化，搅拌成具有一定塑性和流动性的弃土，由螺旋输送机排出搅拌舱，再由泥渣泵输送设备排放到管外。所谓土压平衡是指搅拌舱内的土压力可以人为地控制在某一压力范围内，与掘进机所处地层的土压力抗衡，以减少施工对土体的扰动和损失。搅拌舱内的土压力应大于开挖面的主动土压力与水压力之和，但不能大于开挖面的被动土压力与水压力之和。正常情况，搅拌舱内的土压力强度要比允许最低值提高20kPa，使开挖面稳定更有保证。搅拌舱的土压强度是由安装在隔板上的土压力计测定的。控制搅拌舱的土压力有两种方法：①调节主油缸的推进速度来控制。让螺旋输送机的转速保持不变，排土量固定。这时如果推进速度大于螺旋输送机的排土速度，搅拌舱的压力便会升高；反之，搅拌舱的压力就会降低；②调节螺旋输送机的转速来控制。让主油缸的推进速度保持不变。这时如果螺旋输送机的转速提高，排土量增加，搅拌舱内的压力下降；反之，搅拌舱内的压力就会上升；搅拌舱内的土应有一定的塑性、流动性和止水性。这样的土才能从螺旋输送机输送出搅拌舱，才能在螺旋输送机内形成一个止水的上塞，承受地下水的水压；3）特点：①适用土质范围广。但不加添加剂时，适用的土质为粘土、粉质粘土以及部分粘质粉土。②能保持挖掘面的稳定，地层损失小，从而大大减小了地面沉降，可用于要求地面沉降较小的场合。③弃土的运输、处理都比较方便、简单。4）适用范围；①适用土质：粘土、粉质粘土以及粘粒和粉粒含量大于30%的粘质粉土。在砂性土、砂砾石中必须加粘土或土体改良剂。②适用管径：小、中、大管径都适用。③适用管材：钢筋混凝土管和钢管。④适用距离：由机械密封的耐磨寿命决定，一般为中、长距离。5）安装：顶管出洞前，将工具管吊入工作井内，安放在导轨上，后端放入分压环，启动主顶油缸、慢慢向前推动，工具管前方进入橡胶密封圈，接触到钢封门为止。6）设备使用：每段顶进开始后则应连续工作，当进行设备保养维修而暂停顶管施工时，必须采取措施确保开挖面的稳定。顶进时管道内采用低压照明和管道风机通风，并保持管道内的清洁。顶管地面防护顶管地面沉降宽度计算公式式中L——沉降宽度；H——地面至管外底高；α——45°+内摩擦角的一半；D外——管道外径。地面沉降验算式中S1——地面沉降量；S2——自重应力引起的沉降量；h土——地面至管顶覆土高度；B土——土壤系数，取经验值。允许覆土高度验算h土≥2.0D外顶管设备选型顶进工作井后靠土体稳定验算式中P——顶管最大计算压力；F1——顶进工作井侧面摩阻力；F2——顶进工作井底面摩阻力；W——顶进工作井地面总压力；Fp——顶进工作井后靠井壁总被动土压力；Fa——顶进工作井顶向井壁总主动土压力；A1——顶进工作井一侧面面积；A——顶进工作井后靠井壁面积；μ——混凝土与土体的摩擦系数；H——顶进工作井深度；γ——土壤重度；φ——内摩擦角；c——内聚力。根据设计图纸技术要求，此次顶管工作井的允许最大顶力为4000KN。机头正面阻力式中F1——机头正面阻力；γ——土的比重；H——管顶土层厚；φ——内摩擦角；D外——顶管掘进机外径；顶管管道周边阻力式中F2——采用注浆工艺时管壁与土层间的摩阻力；D——管节外径；L——顶进长度；f——采用注浆工艺时管壁与土层的摩擦系数；顶管阻力顶管所需总顶力：选型原则设备质量优良可靠，操作方便，工作效率高。设备的能力要留有充分富余，即使用时的保险系数要大。 主顶站与中继间的顶力要留有充分的富余系数，本工程主顶站及中继间顶力按设计允许顶进压力控制，用压力表控制顶力值。图4.1土压平衡顶管机外观图4.2排泥泵图4.3主顶站液压泵站图4.4双级行程主顶油缸图4.5膨润土注浆泵中继站设置中继间的结构主要由壳体、油缸、密封件等主要部件组成。中继间油缸的供油有两种方式：一种是利用主顶油泵通过高压供油管把压力油供到中继间油缸；另一种是在中继间附近安装一台中继间油泵。两种供油方式各有优缺点：第一种供油方式的供油管长，压力损失大，但它可以由一人在工作坑内集中管理，而且由于不占用空间，适合在小口径顶管应用；第二种供油方式供油管短，很少有压力损失，但油泵体积大，管径小安装有困难，另外，油泵工作的噪声也较大，且每台需要有专人管理。因此，在口径较大，顶进长度不太长时，可选两种中的任一种。如果口径大，顶进距离较长，则采用第二种较好。如果管径小，则只能采用第一种供油方式。本工程选用第一种方式。图4.6中继站示意图中继间在安放时，第一只中继间应放在比较前面一些。因为掘进机在推进过程中推力的变化会因土质条件的变化而有较大的变化。所以，当总推力达到中继间总推力40％—60％时，就应安放第一只中继间，以后，每当达到中继间总推力的70％—80％时，安放一只中继间。而当主顶油缸达到中继间总推力的90％时，就必须启用中继间。中继站位置计算如下：根据中继间顶力、管节允许承受的顶力、膨润土泥浆的润滑效果以及顶管工程所必须的安全系数。图4.7顶管中继间布置顶管主要施工方法顶管施工流程图布置顶管准备顶管准备顶管机头就位泥浆房吊机进场顶进设备进场导轨拼装后座顶板安装后座千斤顶安装井内其它设备安装机头调试拆除闷板后座顶进工具头进行试运转安装出渣轨道测量压浆出渣管段顶进管段连接顶管机头穿墙顶管机头推进管段拼装轴线高程控制网拌浆配电间供电管材验收管道导入接收井吊出掘进机管内设备转移接收井封墙拆除临时止水接收简易导轨辅设竣工测量清理接收井穿墙止水安装顶管出洞、进洞技术顶管出洞顶管出洞是指顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中，开始正常顶管前的过程，是顶管的关键工序，也是容易发生事故的工序。在井壁外侧洞口区域打入钢板桩，并进行压密注浆处理，确保出洞时土体干燥并具有一定强度，不会造成大量土体塌入管内。顶管机头在井内管床就位，调试完毕，作好出洞的一切准备后，便可用气割割除洞口内的钢封门和钢板装，将机头穿进橡胶密封圈顶入土中，同时在机头与洞口的缝隙中注满膨润土泥浆，以润滑管道，支护土体。图4.8顶管出洞口结构简图顶管出洞对操作者要求也很高，这是因为出洞时顶管机未被土体包裹，处自由状态，而使顶头出洞的主千斤顶顶力是巨大的，因此，控制操作哪怕出现少量不均匀或土质不均匀，使各千斤顶的行程不等，也足以使顶头和第一节管子偏离设计轴线。此时的土体难以对机头产生较大反力，难以对机头起到导向约束作用，故此时产生的偏差很难纠正，甚至是纠不过来的。因此，出洞顶进时一定要十分小心，用激光经纬仪随时测量监控，保证顶头和第一节管子位置正确。顶管机进洞前必须对所有设备进行全面检查，并经过试运转无故障，同时认真核对止水胶板安装位置是否准确，外夹板安装是否牢固，确认无误后才可破除封门。进洞时注意橡胶密封带压入是否均匀，有无翻转、破损等问题，如有应将顶管机拔出处理好后重新进洞。掘进机出洞时，要严格控制出洞时的顶进偏差。中心偏差不得大于50mm，高低偏差宜抛高5-10mm。若达不到上述要求，也应拉出顶管机，作第二次出洞。顶进初始阶段的顶进质量对后续顶进的管道轴线等有重要的影响。顶管进洞顶管进洞，是指一段管道顶完，顶管机破进洞口封门进入接收井，并作好顶管机后一节管与进洞口的密封联接的过程。膨润土泥浆减阻优质膨润土泥浆具有良好的触变性与润滑性，将其压到管外壁，包裹住管子，可大大减小管外壁与土壤间的摩阻力。若压浆技术得当，压浆管分布合理，膨润土质量好，摩阻力可大为降低。关于膨润土泥浆拌制与压浆，我公司有专门的技术操作规程（企业标准），可在本工程中应用。图4.9注浆管节分布及注浆口布置图注浆孔应合理分布，机头及其后面5节管每节都设有注浆孔，使泥浆及时填充管壁与土间的全部空隙（机头外径比管节外径大20mm，故有空隙），其后逐步过渡到每3节管加设顶力在控制值之内十分重要。若顶力过大，会带来一系列问题，各方面的控制都会困难，故膨润土泥浆压浆绝不可轻视。（1）注浆施工要素1）触变泥浆的耗量应大于地层土体的损失量。2）选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试。3）触变泥浆的配制、搅拌、静置时间，都必须按照膨润土的特性要求执行。4）为了防止贮浆池内泥浆离析，间歇地对贮浆池泥浆进行搅拌。（2）压注方法根据管道的埋深及地下水位情况，注浆系统设定压力一般比管道顶部水土压力高5－30KPa。为了使触变泥浆套的压力在停注后不能过快降低，在工作井内注浆总管上设置单向阀，不使其回浆。泥浆的压注采用在顶管机压浆、管节、中继环等处连续补浆的方法，对掘进机压浆要与顶进同步，以迅速在管道外围空隙形成粘度高、稳定性好的膨润土泥浆套。（3）泥浆的置换全段顶管顶进完成后，立即用2：1水泥浆将润滑泥浆置换出来，以确保管道外围土体有足够的支撑和减少渗漏水。掘进及出土顶进面前方的土体由顶管机前端刀盘上的合金刀齿切削，然后由螺旋输送机将切削下来的土体送入顶管机后方的砂土泵土斗内，经沿管道内铺设的泵管泵送至地面，并卸入自卸汽车中，运至指定弃土场排放。运土车运土时避免泄漏和遗撒。土的泵送速度要与顶管机的顶进出土速度相配，必要时土壤中可加入适量的水或泥浆，以方便泵送。泵管接头处要注意防止压力过大造成泄漏。顶管机出洞后顶进的起始阶段，机头的方向主要受导轨安装方向控制，一方面要减慢主顶推进速度；另一方面要不断地调整油缸纠偏和机头纠偏。严格控制起始20米顶进的偏差。顶进遵守“勤测、勤纠、缓纠、平顺”的原则。注浆和顶进同步进行，随顶随注，保证关外围泥浆套的形成，充分发挥减阻和支承的作用。避免长时间的泥浆停注，保证泥浆套完整。根据顶力计算和实际情况及时安放中继站，以减小后方千斤顶的工作负荷，确保工作井的安全。在顶进中严密注意顶进时的方向及顶力的大小变化，对于顶管处于河岸边所造成的机具两侧的受力不均匀现象应及时调整机具的工作态度，保证顶管方向的准确。设备现场安装井下设备安装包括出口器安装、导轨安装、千斤顶安装、后背墙安装及顶管机井下就位等。导轨安装导轨用型钢和P38以上钢轨制作，钢轨焊于型钢上，型钢用螺栓紧固于钢横梁上，以便装拆。钢横梁置于工作井底板上，并与底板上的预埋铁板焊接，使整个导轨系统成为在使用中不会产生位移的、牢固的整体。如图所示。图4.10导轨及千斤顶支架系统结构简图导轨安装在顶管中至关重要，其安装精度甚至决定管道是否可顶好，故须达到如下要求：1）两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致2）导轨轴线偏差≤3mm；顶面高差0～＋3mm；两轨间距±千斤顶安装主顶站千斤顶选用2台，固定在型钢制作的千斤顶支架上，支架焊在井底的横梁上，千斤顶着力点应在与水平直径平行顶管园周上，即与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道园心上，如图7-12所示。每个千斤顶的纵线坡度应与管道设计坡度一致。后背墙安装后背墙用工字钢焊成一堵墙，为顶管的反力提供一个垂直的受力面，正面焊一块钢板，使各工字钢受力更均匀。工字钢墙的空隙中灌满自密砼，形成一道由厚钢板、工字钢和砼组成的、牢固的、刚度很大的复合后背墙，承受千斤顶传来的顶进反力。后背墙安装无误后，在后背墙与井壁间浇筑砼，并垫一层木板，以使井壁受力均匀。图4.11装配式后背墙结构简图顶管机下井井下设备安装完后，将经保养、检查、调试好的顶管机吊下工作井，置于涂满润滑黄油的导轨上。因导轨安装精度是严格控制的，故顶管机座上导轨就已准确定位。井下设备和顶管机安装完毕后，启动油泵，伸缩千斤顶，检查千斤顶与后背墙的配合，顶管机与出口器及分压环的间隙等。准确无误后即可开始出洞顶进。管节选用符合设计要求的成套管材。管材由厂家供货时必须同时提供管材的内压、外压报告及产品出厂