知名企业顶管工程施工技术方案

-555-知名企业顶管工程施工技术方案顶管施工概况（1）二道沙河截污管线分为二道沙河左岸截污管和右岸截污管两部分，沿线纳污范围西起G210、东至环城铁路，北起教育西路、南至京包铁路，总纳污面积约为17.4km,同时负责转输上游职教园区、石拐新区和包头三电厂全部污水，管线全长约为12.1km。为便于沿线污水接入，设计在截污管沿线每隔适当距离向河道同侧预埋支管，支管管径为d600。二道沙河左岸截污管起点接自职教园区教育西路现状污水管，终点至京包铁路南侧、接包头市水务集团拟建d1500污水管，顶管段管材采用焊接钢管或顶管用III级钢筋混凝土排水管。道沙河右岸截污管起点接自职教园区教育西路现状污水管，终点至沙河一小（北校区）东侧现状污水管，顶管段管材采用焊接钢管。（2）北郊截洪沟管网主要包括河截污管网、新建再生水配水管及循环水管等管线工程。再生水管线位于AK0+000～AK2+679间，管材为钢管，钢材采用Q235B，管径为D1020×14。其中过110国道段顶管采用管径D1220×16钢管；过民族东路AK2+578段顶管采用管径D1020×16钢管。北郊截洪沟截污管线收集北郊截洪沟北侧污水，全长9.142km，主管管径为d600～d1000，支管管径为d400.管材采用Ⅱ级钢筋混凝土管，过公路、铁路顶管段钢材采用焊接钢管，其余顶管管材为顶管用钢筋混凝土管。（3）在水系连通工程中，沿莫尼路—建设路沿线新建银河水系，串连昆都仑河—啤酒园—植物园—劳动公园—赛汗塔拉—四道沙河—奥体公园—青年生态园—巴音广场—二道沙河，形成城市轴心水系。铺设一根DN800压力管道，在啤酒园、植物园、劳动公园、奥体公园、青年生态园、八音广场设支管向公园补水，再通过重力流向人工河道补水。沿民族西路（莫尼路至团结大街）管道段采用顶管施工，管道布置于民族西路东侧非机动车道下，顶管总长622.3m，沿线布置2座工作井，3座接收井。管材采用Φ1200砼顶管（DRC1200x2000PⅡAJC/T640）内衬DN800螺旋钢管，顶管砼强度等级为C50，抗冻等级为F250，抗渗等级为W6。钢管中心高程为1065.39m（顶管段起点）～1062.91m（顶管段终点）。（4）昭君河水系沿南绕城公路新开明河，经燕家梁水库，连通昆都仑河及四道沙河，引昆都仑河水源向四道沙河补水。工程需开挖明河长11.6km，沿线穿越6条主干道采用顶管施工。计算依据顶管顶力计算顶管的顶力可按下式计算(亦可采用当地的经验公式确定)：式中：P——计算的总顶力，kN；γ——管道所处土层的重力密度，kN/m3；D1——管道的外径，m；H——管道顶部以上覆盖土层的厚度，m；——管道所处土层的内摩擦角；ω——管道单位长度的自重，kN/m；L——管道的计算顶进长度，m；f——顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数，其取值可按表9.1.1所列数据选用；Ps——顶进时顶管掘进机的迎面阻力(其取值见表9.1.2)，kN。后座反力计算忽略钢制后座的影响，假定主顶千斤顶施加的顶进力是通过后座墙均匀地作用在工作坑后的土体上，为确保后座在顶进过程中的安全，后座的反力或土抗力应为的总顶进力的1.2~1.6倍，反力可采用公式计算：式中：——总推力之反力，kN；——系数，取=1.5~2.5;——后座墙的宽度，m；——土的容重，kN/m3；——后座墙的高度，m；——被动土压系数(见表7.1.8)；——土的内聚力，kPa；——地面到后座墙顶部土体的高度，m。在计算后座的受力时，应该注意的是：=1\*GB3①油缸总推力的作用点低于后座被动土压力的合力点时，后座所能承受的推力为最大；=2\*GB3②油缸总推力的作用点与后座被动土压力的合力点相同时，后座所承受的推力略大些；=3\*GB3③当油缸总推力的作用点高于后座被动土压力的合力点时，后座的承载能力最小。因此，为了使后座承受较大的推力，工作坑应尽可能深一些，后座墙也尽可能埋入土中多一些。工作井与接收井施工工艺流程平整场地、测量放样→基坑开挖→顶背安装→沉井下沉→后座墙施工平整场地、测量放样基坑开挖前先平整场地，随后根据设计井位座标将井位放出，并利用周围环境做好井位控制点并加以保护，同时根据设计提供的水准点进行复测，根据施工需要，设2—3个水准控制点，并加以保护。施工中所设的座标控制点、高程控制桩需经业主及监理复核无误后方可进行下道施工。基坑开挖基坑开挖以液压挖掘机配合人工开挖并修整边坡。特别是当开挖还剩20-30cm左右采用人工修挖坑底，以保证坑底不被扰动及保证坑底的平整度。在坡脚处设20×20cm盲沟并设4只集水井以抽明水，集水井比盲沟底低50cm以上，以保证基坑干燥、稳定。基坑周围不允许土方堆载。顶背安装（1）支模和架设钢筋：井壁采用组合钢模，内外模均采用竖向分节支设，并用Φ12对拉螺栓拉槽钢圈固定。为使井壁重量能均匀地传至土层，在刃脚下方安放枕木及木板，其间设置楔木，在浇筑时楔紧，浇好后放松楔木，抽出紧木以备沉井下沉。沉井钢筋按设计要求做成骨架，用吊车垂直吊装就位，为保证钢筋与模板间有足够的钢筋保护层，应用小的预制砂浆片以保证钢筋间的准确位置。（2）浇灌混凝土：混凝土应沿壁周的水平高度均匀浇捣，每次浇筑高度约为30～50cm，以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜。混凝土应一次连续浇完，如因工作量过大不能一次浇完，需设置水平施工缝，当第一节混凝土强度等级达到70%时，才可浇灌第二节，前一节下沉应为后一节浇灌混凝土工作预留0.5m高度，以便操作。混凝土浇完后要注意保养，经常浇水保证表面潮湿，并盖麻袋或塑料布防止水分蒸发。（3）爬梯制作：在浇灌混凝土之前，用Φ22钢筋制作50cm宽U型梯步，把U型钢筋两端预埋在混凝土里，外面支出20cm，由上向下每30cm一个，外面焊接一个钢筋保护网，确保施工人员上下安全。沉井下沉（1）制作第一节沉井：施工时先在场地上整平地面铺设砂垫层，设置承垫木，再制作第一节沉井；（2）抽垫木，挖土下沉：混凝土达到设计规定的强度后，抽掉刃脚下的垫木，井筒在自重的作用下开始下沉，在井壁内挖土，边挖边排边下沉。当下沉施工中遇到岩层时，采用风镐施工。在挖土下沉和风镐凿岩过程中，要注意对称施工，防止不均匀下沉；（3）沉井接高下沉：由于工作井的井筒较高，可分节制作接高下沉；（4）封底，浇筑钢筋混凝土底板：当井筒下降到设计标高时，在刃脚下嵌入木块，防止过度下沉。随即用素混凝土封底，然后浇筑钢筋混凝土底板。沉井施工措施（1）由于基坑开挖深度较大，开挖时分多层进行。第一层开挖2～3米土方，挖掘机布置于基坑原地面上方。第二层开挖余下土方，挖掘机布置在第一层土方的开挖面上进行开挖，坑外用挖掘机将挖出的土方转运到运泥车上。土方开挖过程中，沿坑内周边设置简易的排水沟，排水沟比基坑低约0.8m，宽约1.0m，并在井一角挖一个1000×1000×1200mm的集水坑，集水坑内的水要及时用水泵抽至坑顶截水沟内。（2）顶管井封底1）干封底的方法如下：人工整平锅底向井内抛填块石和碎石6Ocm厚，井格中央设置一只钢制集水井抽水，在块石上面铺筑一定厚度的砂垫层可过滤地下水的作用，在砂垫层面上铺设隔层带(油毛毡三层或防水塑料布二层)防止地下水上升，阻止浇素砼垫层的水泥浆水流进砂碎石层中堵塞地下水甬道，让集水井发挥作用。2）在隔离层上浇素砼垫层2Ocm，其上绑扎底板钢筋完毕后，浇灌底板砼C25。从井中央顶面的平台上往下挂漏斗串筒至底板面，砼从漏斗串筒中往下灌，倒在底板内，由人工以震动器把砼底板振捣密实，只留下集水井的部位让地下水从集水井中向井外抽排，使底板砼不承受水压，底板砼经养生达到设计强度，即为沉井下沉封底全部结束。（3）钢筋安装1）钢筋配料时，应根据理论计算并结合实践经验确定其下料长度，各种钢筋的下料长度如下：直钢筋下料长度=构件长度－保护层厚度+弯钩增加长度，弯起钢筋下料长度=直段长度＋斜段长度－弯曲调整值+弯钩增加长度。钢筋的焊接与绑扎钢筋的焊接采用帮条焊或搭接焊，焊缝长度双面焊5d，单面焊10d。电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径，也不应位于构件的最大弯矩处。受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处，并错开布置，两接头间距离不小于1.3倍搭接长度。2）钢筋绑扎接头搭接长度不应小于下表的规定：围檩与墙采用插筋进行整体连接。底板与墙采用接驳器连接。（4）管前挖土护拱1）为避免出现因为土质结构较松散，易坍塌，顶管施工的管前掘进时，不能形成土拱，给管道顶进造成困难。甚至因为坍塌严重，造成管前掘进时挖掘出大量土方，给管道顶进造成困难，且造成路面沉陷等情况。拟采用单管旋喷灌浆施工方法，选用SH-30型钻机成孔，高压泥浆泵选3XB系列，注浆材料选用32.5级普通硅酸盐水泥，每米用量不小于180kg，水灰比为1：1，可按20%添加外加剂；注浆压力不小于30Mpa；旋喷桩径900mm，搭接不小于100mm，设计水平桩距为800mm、排距均为1000mm，旋喷深度为9.5米。2）具体施工工艺流程如下：施工准备→测量放线→机具就位→钻孔至设计标高→制作浆→下喷管旋喷→提升旋喷注浆→旋喷结束3）施工方法：①测放桩位：根据本技术方案旋喷桩平面布置图，用经纬仪或全站仪施放各旋喷桩轴线点，再用钢尺确定每个喷孔的孔位。在施工过程中，随时复核桩位，以保证桩位准确。②钻机就位成孔：拟选用电钻对路面开孔后用SH-30型冲击钻机成孔至预定深度，钻孔孔径Φ76mm。如遇卵石粒径过大无法穿透时再选用哈迈J-70型潜孔锤成孔。移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度偏差不超过1.5%，孔位偏差不大于50mm。孔深根据设计深度进行。③浆液制作：采用高速搅拌机制浆，在储浆桶内安装低速搅拌轴搅拌，防止水泥浆沉淀。浆液水灰比为1：1，材料选用32.5普通硅酸盐水泥。④喷射灌浆：将旋喷管放入成好的孔中，下旋喷管过程中须保证喷嘴不被堵塞和钻杆接头处不松动，喷管为Φ42mm钢管，高压泵为3XB系列，在旋喷管放入设计深度后，先用2MPa低压水测试喷嘴有无堵塞现象，若无则开始自下而上旋喷。在旋喷过程中按设计要求控制压力（不小于30MPa）、转速(15～20转/分)和提速（180～220mm/min），旋喷作业完成后，将不断冒出地面的浆液回灌到桩孔内。⑤孔口回填补浆及封孔：喷浆结束后，利用部分回浆或搅拌机制的浆液向喷射孔内补充浆液以消除凹穴直到桩孔内的浆液面不再下沉为止。沉井施工控制（1）沉井标高控制：沉井位置标高的控制，是在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线、水准基点，以控制位置和标高。（2）沉井垂直度控制：在井筒内按4或8等分标出垂直轴线，各吊线锤一个对准下部标板来控制，挖土时，随时观测垂直度，当线锤离墨线达50mm或四面标高不一致时，应进行纠正。（3）沉井下沉控制：在沉井外壁两侧用白铅油画出标尺，用水平尺或水准仪来观测沉降。沉井下沉中应加强位置、垂直度和标高(沉降值)的观测，并做好记录，使偏差控制在允许范围以内。质量检验（1）沉井制作：沉井制作后实际尺寸与设计尺寸的偏差，不得超过0.5%，且不得超过100mm。沉井制作后曲线部分半径的实际尺寸与设计尺寸的偏差，不得超过0.5%，且不得超过100mm。井壁厚度的实际尺寸与设计尺寸的偏差，不得超过l5mm。（2）沉井下沉：沉井下沉完毕，其偏差应符合下列规定：1）标高偏差：刃脚平均标高与设计标高偏差不得超过100mm。2）水平位移偏差：刃脚平面中心的水平位移不得超过下沉总深度的1%，当下沉总深度小于10m时，水平位移允许100mm。3）倾斜偏差：矩形沉井偏差(圆形沉井为相互垂直两直径与圆周的交点)中任何两角的刃脚底面高差，不得超过该两角间水平距离的1%，且最大不得超过300mm。如果两角间水平距离小于10m时，其刃脚底部高差允许为100mm。后座墙施工（1）后座墙(reactionwall)是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，有时也称为后座、后背或者后背墙等。在施工中，要求后座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶管施工就要停顿。后座墙的设计要通过详细计算，其重要程度不亚于顶进力的预测计算（计算见4.2节）。（2）后座墙的结构形式一般可分为整体式和装配式两类。整体式后座墙多采用现场浇筑的混凝土。装配式后座墙是常用的形式，具有结构简单、安装和拆卸方便、适用性较强等优点。（3）后座墙安装要求：1）要有充分的强度：在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力而不致破坏。2）要有足够的刚度：当受到主顶工作站的反作用力时，后座墙材料受压缩而产生变形，卸荷后要恢复原状。3）后座墙表面要平直：后座墙表面应平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力损失和发生质量、安全事故。4）材质要均匀：后座墙材料的材质要均匀一致，以免承受较大的后坐力时造成后座墙材料压缩不匀，出现倾斜现象。5）结构简单、装拆方便：装配式或临时性后座墙都要求采用普通材料、装拆方便。（4）若采用装配式后座墙安装，需满足一下要求：1）装配式后座墙宜采用方木、型钢或钢板等组装，组装后的后座墙应有足够的强度和刚度；2）后座墙土体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直；3）装配式后座墙的底端宜在工作坑底以下(不宜小于50cm)；4）后座墙土体壁面应与后座墙贴紧，有间隙时应采用砂石料填塞密实；5）组装后座墙的构件在同层内的规格应一致，各层之间的接触应紧贴，并层层固定。6）顶管工作坑及装配式后座墙的墙面应与管道轴线垂直，其施工允许偏差应符合表中的规定。工作坑及装配式后座墙的施工允许偏差(mm)表6.13-1项目允许偏差工作坑每侧宽度不小于施工设计规定长度装配式后座墙垂直度0.1%H*水平扭转度0.1%L**顶管施工工艺流程图6.13-1顶管施工工艺流程图图6.13-2定向钻示意图主顶进装置主顶进系统由底架、油缸组、顶进环、钢后靠及液压泵站等组成，其主要功能是完成管节顶进。（1）底架：承托顶管机头、顶进环、顶进管节。底架设有微调千斤顶和水平支撑，可以调节底架高程和水平位置。底架顶部设内、外两幅轨道，内轨作顶管机、顶进管节的承托及导向之用，外轨则为顶进环往复行走之用。（2）油缸组选择：根据经验，油缸组选4只油缸分两列左右对称布置，该油缸行程2400mm，最大推力为2000KN。后座千斤顶总顶力可达到8000KN。（3）液压泵站：选用63SCYl4—1B手动变量轴向柱塞油泵，配备Y180L—4型电机。通过变频调速可以改变油泵的流量，根据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。并可遥控操作。（4）顶进环：由顶环和顶座组成，顶环用螺栓固定在顶座上，顶座底设有顶轮，可沿底架上的外侧轨道往复运行。顶进时，油缸将顶环顶入管节尾部，与管节端部环垫板相贴，起对中及导向作用，并传递油缸顶力，均匀作用在顶进管节上。设备安装（1）顶进的设备安装顺序：导轨安装→后背加固钢板→顶机安装→安装和调校油泵→顶管机头安装→横顶和分块的安装→试顶。（2）导轨选用重型钢轨制作：两导轨顺直、平行、等高，其标高应与管道设计一致；导轨安装的允许偏差应为：轴线位置3mm，顶面高程±2mm，两轨内距±2mm。（3）顶机的安装：顶机固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道的中心线上。在顶进过程中，需采用二台顶机时，将同规格的千斤顶对称布置，千斤顶的油路并联，每台顶机有进油.回油的控制系统。顶机布置根据顶管距离长短采用并列的形式，并列顶机的合力位置和顶进抗力的位置在同一轴线上，避免产生顶进力偶，防止管子发生位置偏移。顶进时着力位置在管子全高的1/4—1/5之间比较合适。千斤顶与管子之间采用顶铁传递力。（4）油泵安装和运转：油泵设置在千斤顶附近，油管顺直、转角少。顶进开始时，缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；顶进中若发现油压突然增高，立即停止顶进，检查原因并经处理后才继续顶进；千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。（5）分块顶铁的质量：顶铁有足够的刚度，顶铁采用铸钢整体浇铸，每一个顶铁相邻面互相垂直，顶铁放置时保持稳定。在施工过程中，顶铁与管口之间采用木质衬垫，以缓冲顶力。顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并随时观察顶铁有无异常情况。（6）起重机：在施工中，采用12T吊车吊装设备与管道。在正式作业前应试吊，吊离地面10cm左右时，检查起重物捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊；下管时工作坑内严禁站人，当管节距导轨小于50cm时，操作人员方可近前工作，严禁超负荷吊装一切重物。出土与运土工作坑与各种设备布置完毕后，即开始挖土和顶进。挖土时，密实土层内坑壁与管上方可有1—2cm的间隙，以减少顶进阻力。但如果间隙范围大，管壁与坑道壁接触所形成的管中心包角越小，这时顶进阻力就小，但管子的偏移随意性越大，不易控制顶进管子的中线。因此，开挖时管壁与坑壁之间不宜留有空隙，最好是少许切土顶进，根据规范要求，管顶上部超挖量不得大于15mm,在管道下方135°范围内不得超挖。每次挖土掘进深度，一般等于千斤顶的顶程，本工程每次超挖量为20cm左右。前方挖出的土要及时运出管外，避免管内因堆土过多而导致管子下沉。顶进管道的土方水平运输用特制四轮车，垂直运输采用小型行吊，在工作坑边50米内集中堆放,最后集中外运。泥浆系统（1）压浆工艺：地面拌浆→总管阀门打开→开启管→节阀门→启动压浆泵→送浆(顶进开始)→管节阀门关闭（顶进停工）→坑内快速接头拆开→下管节→接总管→循环复始。（2）泥浆减阻是长距离顶管减少摩阻力的重要环节之一。在顶管施工过程中，如果注入的的润滑泥浆能在管子的外围形成一个比较完整的泥浆套，则其减摩效果将是十分令人满意的，一般情况下摩阻力可减至3-5KN／m。（3）压浆工艺及压浆操作规程：对于中距离顶管，为了减少土体与管壁间的摩阻力，应在管道外壁压注润滑泥浆。为确保减小管道外壁的摩阻力，需要有切实可行的技术措施来保证润滑泥浆，在施工期间不失水沉淀、不固结，合理布置压浆孔。在管节断面一侧安装压浆总管，每6米处接三通阀门至管节注浆孔。总管与阀门用软管连接。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填补，形成泥浆套，达到减少摩阻力及控制地面沉降。压浆时必须坚持“先压后顶，随顶随压，及时补浆”的原则，泵送注浆压力控制在0.1-0.6Mpa(1-6kg／cm3)。测量系统（1）建立平面控制网：地面按设计院提供井位轴线控制桩定位。采用J6经纬仪测量。工作井、接收井施工结束后，按工作井穿墙孔与接收井接收孔的实际坐标测量放线，定出管道顶进轴线并将轴线投放到工作井测量平台上和井壁上。在工作井井四周建立测量控制网，并定期进行复核各控制点。（2）管道轴向测量：土压平衡段施工管道轴向测量采用高精度激光经纬仪进行测量，测量主要用导线测量法，测量平台设在顶管后座处。测量光靶安装在掘进机尾部，测量时激光经纬仪直接测量机头尾部的测量光靶的位置，并根据机头内的倾斜仪计算机头实际状态。（3）顶管水准测量：全站仪水准仪测量精度由于顶进距离长而略有降低，传统方法用联通管测量。顶管施工技术措施（1）顶进穿墙措施：顶进前所有顶进设备必须全部安装就位，并需试运转。在穿墙前通过沉井墙上的预埋螺栓安装好帘布橡胶板、圆环板、扇形后板等止水装置。将掘进机机头顶进至工作井墙面，拆除封门板后，马上启动主顶千斤顶和顶管掘进机顶进工作。（2）顶管轨迹控制措施：初期顶进顶管掘进机先行入土，然后在其尾部拼接特殊纠偏段。初期顶进应均匀出土，控制好初始偏差，并及时调整后座千斤顶合力中心来控制初始偏差，确保工具头初始状态稳定和轴线顺直。（3）顶进时管道防扭转措施：在安装设备及管材的另一侧配以相同重量的配重，使管道顶进时左右重量保持平衡。消除人为造成管道扭转的因素。（4）地下防治措施：1）管内设置排风管道，由数台轴流风扇通过皮带接力输送到工作井口，一旦报警装置显示管内有有害气体，即启动排风系统，迅速抽取管内有害气体，并通过程控电话通知供气房，加大对管内净化气体的供气量。2）建立建全管内动火制度。管内施工人员不允许吸烟，管内动用明火施工必须开具动火证明且专职安全员在场监督。3）如果发现开挖土体含大量沼气，且浓度较高、面积较大时，立即停止顶管施工。会同工程技术人员制定详细、周密的施工方案，报监理、业主同意后方可继续施工。4）顶管接收井进洞措施：在顶管掘进机接近接收井洞口10m—15m时，作一次全面的轴线及高程复核，在确认无误后，在接收井内做好接收的一切准备工作，包括接收平台的搭设。工具头顶进到井壁后，停止压浆，拆除接收井的封门，顶管掘进要穿进井墙上接收架，马上采取临时止水措施，并继续顶进，待完全上架后采取永久性止水封堵措施。5)采取减少地层移动的施工技术措施①工具管开挖面的稳定措施1.在开挖和顶进中，必须采取措施防坍塌、防涌水，确保正面土体稳定，并尽量使正面土体保持或接近原始的应力状态。2.采用土压平衡式工具管时，为平衡正面土体，须注意根据土质特性在施加性能适当的护壁泥浆。并通过关于地层移动的测量反馈资料及时合理调整。查明和封堵顶进路程中的漏浆通路。严密检查工具管尾部的密封性，以防漏浆影响正面泥浆压力。②向顶管外周空隙中精心注浆由于顶管工具管与管道外径相差以及工具管纠偏形成的管道外周空隙，必须精心压注触变泥浆有效地予以填充。压浆一定要及时、适量，压力、点位要适当，方法要正确，以使全部管道外周空隙在整个顶进过程中始终充满着有一定压力的触变泥浆。③控制顶管顶力的偏心度随时监测推进中该管节接缝上的不平均压缩情况，推算接头端布应力分布状况及顶推合力的偏心度，并据以调整纠偏幅度，防止因偏心度过大而使管节接头压损或管节中部出现环向裂缝，从而无法保证管道外围泥浆套的支承润滑作用，因而造成推进困难并引起地表沉降。④确保顶管承压壁的后靠结构及后靠土体处于稳定状态除了保证工作井结构工程的施工质量以外，尚须在工作井下沉到位封底及底板施工完毕填实沉井侧面与地体之间的空隙，验算沉井后靠土体稳定性确定顶进的极限顶力，并适当安排中继间的间距。⑤采取严密的防止土压流入管道的密封措施在顶管施工前须严格检查工具管尾端与管道搭接处，各管节接头中及中继间与管节端头搭接处的环形橡胶密封装置、管节本身和管节中预埋注浆孔的防水性。顶进管节要有检验合格的质保书。务必防止管节在搬运中碰撞损坏，以及在顶进纠偏中引起管节的压损开裂和过大的接缝张开。⑥加强施工监测：对需保护的建筑物进行施工监测。1.在工作井、顶管和埋管施工阶段，对邻近建筑、道路及地下管线水平和垂直位移进行跟踪监测，以信息指导施工，确保工程和环境的安全；2.如监测数据超过预警值，应及时通知建设、监理、设计和施工单位，并研究和采取应急措施，防止发生工程和环境事故。顶进（1）地面准备工作1）在顶管顶进施工前，按常规进行施工用电、用水、通道、排水及照明等设备的安装。起重设备置于便于出土和下管的地方。顶进管道采用25T吊机吊管。2）施工材料、设备及机具必须备齐，以满足本工程的施工要求，管节、止水胶圈等应有足够的余量。3）坑上、坑下建立测量控制网，并经复核、认可。（2）坑下准备工作1）导轨安装：顶管导轨按设计轴线准确放样，安装时按测量放样的顶管设计轴线，吊入坑下就位焊接，并设置支撑加固；两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡度应与管道设计坡度一致；导轨安装的允许偏差为：轴线位置：3mm、顶面高程：O-3mm、两轨内距：±2mm；安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。2）顶管机安装：顶管机头吊装就位、调试验收。①千斤顶固定在支架上，并与管道中心的轴线对称，其合力的作用点在管道中心的垂直线上。②两千斤顶的油路并联，其行程应同步，每台千斤顶装有进油、退油控制系统。③圆形顶铁与管道的轴线、千斤顶的轴线平行。顶铁与管道之间联接垫以缓冲材料胶合板。使顶力均匀地分布在管端，避免应力集中对管端的损伤。④经纬仪按照管线设计的坡度和方向在工作坑内安装并调整。3）顶管正常顶进施工①顶管顶进与地层变形控制顶管引起地层变形的主要因素有：工具管开挖引起的地层损失，工具管后面管道外周空隙因注浆填充不足引起的地面流失。②对于长距离顶管，为了减少土体与管壁间的摩阻力，应在管道外壁压注润滑泥浆。为确保减少管道外壁的摩阻力，需要有切实可行的技术措施来保证润滑泥浆，在施工期间不失水沉淀、不固结，合理布置压浆孔。在管节断面一侧安装压浆管，每6米处接三通阀门至管节注浆孔。总管与阀门用软管连接。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润滑泥浆填补，形成泥浆套，达到减少摩擦阻力及控制地面沉降。压浆时必须坚持“先压后顶，随顶随压，及时补浆”的原则。4）顶管纠偏纠偏操作方案应是顶管司机交接班讨论的重点。方案的依据为测量提供的机头折角、倾斜仪基数和走动趋势、前后尺读数比较、机尾处地面沉降量等等。0.5度以上的大动作纠偏须尽量避免并慎重讨论，不得已时也应争取在非重要地段进行并加强观测。纠偏动作后如无折角变动应即停顶，会同电工、机修工检查电路和液压管路，尽早排除故障，严防轴线超差。纠偏应在下管后尽早进行，注意观察纠偏仪读数的纠后趋势及光点滞后变化，同时通知地面和地下压浆人员加大同步压浆量。顶进控制措施（1）顶管的进出洞口作业是一顶很重要的工作，施工中应充分考虑到它的安全性和可靠性。尤其是从工作坑中的出洞开始顶管，如果出洞安全、可靠又顺利，那么可以说顶管施工已成功了一半。许多顶管工程就是失败在进出洞口这两个环节上。（2）顶进前，为防止洞口处的水土沿工具管外壁与洞门的间隙涌入工作井，在工作井内洞口处安装一道环形橡胶止水圈。在顶进施工过程中又可防止减摩浆从此处流失，保证泥浆套的完整，以达到减小顶进阻力的效果。（3）工程技术人员、施工人员应了解施工现场情况和熟悉洞门附近的地质情况。分析可能出现洞口漏泥、水情况，井内布置一台排污泵，并制定相应的措施。（4）掘进机头顶进到位后，吊放第一管节，拼接完毕，然后在工具管后管节内安装工具管辅助设备。（5）管节运输：根据本工程施工场地情况，管节由l6T吊车卸到指定位置后，再由吊车将地面管节吊运至井下。（6）管节顶进：顶管管节采购成品管，对成品管生产制造厂家制造管子的资质和能力进行考查。生产过程中派专人检验，检验质量必须在外观质量、尺寸及允许偏差都检验合格后方可送至工地。运至工地后根据标书要求进行抽验，合格后才能送至工作面使用。（7）掘进机头进洞后的轴线方向与姿态的正确与否，对以后管节的顶进将起关键的作用，因此在顶进时，机头与前5节管子应连在一起，用拉杆将前5节管子与机头固定，防止机头重量大而下沉。实现管节按顶进设计轴线顶进，做好顶进轴线偏差的控制和纠偏量的控制是关键。根据控制台显示屏激光点及时调节纠偏油缸，使其能持续控制在轴线范围内。要严格按实际情况和操作规程进行，勤出报表、勤纠偏，每项纠偏角度应保持10，～20，，不得大于1。。严格控制机头大幅度纠偏造成顶进困难、管节碎裂。在穿越水塘时，应放慢顶速，并严格控制注浆压力，防止贯通塘底。（8）顶管顶进与地层形变控制：顶管引起地层形变的主要因素有：掘进机头开挖面引起的地层损失，机头纠偏引起的地层损失，机头后面管道外周空隙因注浆填充不足引起的地面损失，管道在顶进中与地层摩擦而引起的地层扰动，管道接缝及中继间渗漏而引起的地层损失。所以在顶管施工中要根据不同土质、覆土深度和地面沉降的情况，配合测量报表的分析，及时调整与土压平衡值，同时要求坡度保持相对的平稳，控制纠偏量，减少对土体的扰动。根据顶进速度，控制出土量和地层变形的信息数据，及时调整，从而将轴线和地层变形控制在最佳的状态。（9）触变泥浆减摩是顶管施工中减少顶力的一项重要技术措施，在顶进过程中，通过顶管机尾部的同步注浆与管道上的预留孔向管节外壁压注一定数量的减摩泥浆，采用多点对称压注使泥浆均匀地填充在管节外壁和周围土体的空隙来减小管节外壁和土体间摩阻力，起到降低顶进时阻力的效果。在管节外壁能否形成完整的泥浆套，将直接影咱到泥浆的减摩效果。减摩泥浆采用触变泥浆，该浆液性能稳定，且有良好的触变性，又有一定的稠度(浆液配比见下表)。施工过程中，泥浆应保证不失水、不沉淀、不固结，泥浆的配比应根据不同的地质情况作相应的调整，使泥浆适应土层的特性，起到预期的减摩效果。施工过程中还可配制特殊的泥浆以满足顶进施工中特殊适应土层的特性，起到预期的减摩效果。浆液配比(重量比)表6.13-2膨润土水纯碱CMS400适量62.5浆液质量指标:a、稠度12～14cmb、pH9～10c、析水率﹤2%压浆时，储浆池内的触变泥浆由地面上的压浆泵通过管路压送至管道内的压浆总管，并到达连通各压浆孔的软管内，通过控制压浆孔球阀来控制压浆。顶管接收（1）为了顺利完成顶管接收工作，一般应对洞口土体进行加固。如果土质不是很软，可采用门式加固法，即对所顶管道两侧和顶部一定宽度和长度范围内的土体进行加固，以提高这部分土的强度，从而使工具管或掘进机在出洞或进洞中不发生坍土现象。如果土质比较软，则必须在管子顶进的一定范围内，对整个断面进行加固。如果土质比较好，土比较硬，挖掘面上的土体又能自立，这时也可不必对土体进行加固。土体加固技术一般有：高压旋喷技术、搅拌桩技术、注浆技术和冻结技术等。（2）洞口的封门也应根据土质条件及顶管机的形式来选定。洞口可用低标号混凝土砌堵砖封门。在掘进机到达接收坑时，可以将砖封门挤倒或切削掉。有时，也可用低标号的混凝土取代砖头。（3）采用特制的钢封门保证掘进机安全进入接收坑。具体做法是在洞口外侧预先安装好由一块块槽钢制成的钢封门，把工作坑的洞口封住。槽钢的下部被安装在井壁上洞口以下的钢构件托住，中部被安装在井壁上洞口以上的钢构件压住，槽钢的上部必须高出沉井端面。在工作坑的洞口内，仍砌上一堵砖封门。当顶管机到达时，先把砖封门拆除。这时，由于有钢封门挡住，土体不会向洞内涌进来。等到顶管机推进到距钢封门50~100mm时，洞口止水圈已能发挥作用了，然后再依次拔除钢板桩。为减少钢板桩拔除过程中对顶管机正面土体的扰动，钢板桩全部拔除后应立即顶进，缩短停顿时间。（4）在接收顶管机时，应避免引起顶管机前方土体不规则坍塌，使顶管机再次推进时方向失控和向上爬高。对于较重的顶管机或掘进机，应防止其在达到接收坑时产生叩头现象，一方面可在接收坑内下部填上一些硬粘土或者用低标号混凝土在洞内下部浇一块托板，把掘进机托起。也可在接收坑内再预埋一副短的延伸导轨，把掘进机托起。另外，应把掘进机与第一节混凝土管联接在一起。（5）顶管机状态的复核测量：掘进机进入接收井前的复核应测量顶管机所处的方位，是确认顶管状态、评估掘进机出洞时状态和拟定施工轴线及施工方案等的重要依据，使掘进机在此阶段的施工中始终按预定的方案实施，以良好的状态、准确无误地进入接收井内。顶管施工注意事项（1）当掘进机中途停止工作时，一定要及时注浆并防止注浆液从土层或洞口及其它地方流失。先停止主压油缸顶进，刀盘、螺旋输送机出土不停，待土压力至下限时才能停转刀盘。（2）在掘进过程中，应注意观察地下水压力的变化，并及时采取相应的措施和对策，只有这样才能保持挖掘面的稳定。（3）在顶进过程中，随时要注意挖掘面是否稳定，要勤观察，勤纠偏，