雨污管网顶管专项施工工艺技术

雨污管网顶管专项施工工艺技术1顶管施工设备选择方法对比和分析1人工顶管掘进法1）由于采用人工开挖，人工掘进顶管法工具管不适应于小口径顶管，小口径主要是指小于DN800的顶管。2）人工顶管的劳动强度相对较大。3）人工顶管，对工人技术水平要求较高，人工掘进时要适度掌握每次挖入米数。在实际施工时，通常是按每米单价进行结算，工人为了追求更大的收益，造成超挖导致轴线偏离，标高失控，甚至出现洞内塌方等诸多问题，容易造成质量和安全隐患。4）适用于无地下水、人工开挖的短距离顶管施工。5）使用这种方法容易形成地面下沉，工作效率也比较低，还需要全面降水。对工期压力较大。6）本方法构造简单、操作方便、施工成本低。2土压平衡掘进法1）适用于大口径顶管。适用土质非常广泛，几乎从软土到硬土的各种土质都适用。2）利用带面板的刀盘切削，支承土体，对土体扰动小，施工后的地面沉降较小。3）采用干式排土，废弃泥土处理方便，对环境影响和污染小。4）施工中基本不使用土体加固等辅助施工措施，节省技术措施费，施工设备投入较少，施工方法简单，整机造价低廉。5）机械自动化程度高、施工速度快，顶力要求比较高，顶进摩擦力大。3泥水平衡顶管掘进法

1）适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高，以及变化范围很大的条件下，它都适用。

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，采用此方法顶管引起的地面沉降较小。

3）与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其在粘土层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。

4）工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道，输送弃土，不存在吊土，搬运等危险的作业。

5）泥水输送弃土为连续作业，因此进度比较快。综上所述，土压平衡和泥水平衡在各方面都优于人工顶管掘进法。由于本项目顶管距离较长，顶力设计值比较小，选择泥水平衡顶管掘进法进行施工。2技术参数2.1沉井技术参数1本工程沉井为钢筋混凝土结构；2工作井、接收井结构安全等级为三级，设计使用年限5年，重要性系数1.03裂缝控制等级为三级，最大列分个宽度限制不大于0.2mm，沉井无防水要求。4沉井下沉采用挖机及人工配合取土，封底采用排水法混凝土干封底。5沉井工作井、接收井采用强度C30混凝土，钢筋保护层厚度40mm，沉井封底采用1500mm厚C20素混凝土，无抗渗等级要求。6沉井井壁外壁与土体间应注浆饱和。表2.1沉井技术参数表序号沉井编号内壁宽度（mm）内壁长度（mm）壁厚（mm）高度（mm）1P-1800080008009730+19002P1.1400040008009390+19003P-2400040008009730+19004P-38000800080010670+19005P-46000600080015000+19006Y126000600080010860+19007Y134000400080010970+19008Y146000600080011080+19009W2Φ8000mm8006350+190010W3Φ4000mm8007080+190011W4Φ8000mm8007290+190012W5400040008007310+190013W6400080008008590+190014W7400040008008610+190015W8400080008009700+190016W9400040008009720+19002.2顶管技术参数1主顶系统主顶系统装置由：后座垫铁、导轨、千斤顶及千斤顶支架、后座泵站组成，其作用是完成管道的推进。图2.2-1主顶设备安装图设备安装调试：1）导轨安装导轨用45kg/m重型钢轨制作，导轨基座焊于20＃槽钢上。钢横梁置于工作井底板上，并与底板上的预埋件焊接，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。导轨安装要求如下：（1）导轨选用钢质材料制作，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。（2）两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致。（3）导轨安装的允许偏差为：轴线位置：3mm；顶面高程：0～+3mm；两轨内距：±2mm2）基坑内导轨在顶管施工过程中有时会产生左右或高低偏移现象，防治措施如下：（1）对导轨进行加固或更换。（2）把偏移的导轨校正过来，并用牢固的支撑或焊接锚固钢筋固定。（3）垫木应用硬木或型钢、钢板，必要时要焊牢。（4）对工作井底板进行加固。3）千斤顶支架千斤顶支架是用来支撑并固定主顶千斤顶的构件，用12-16＃槽钢加工而成。支架固定在工作井底板的预留板上，支架体要有足够的刚度，要稳定性好，两支架应平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致。4）主顶千斤顶安装主顶油缸选用600t的千斤顶，固定在稳固的支架上，支架焊在井底的预留板上，千斤顶着力点应在管轴圆心高度外壁上，对称布置，其合力的作用点在管道的中心上。每个千斤顶的安装纵向坡度应与管道设计坡度一致。使用前应进行调试，要对缸体内进行多次排气，使到缸体伸缩自如，不出现爬行现象。设定工作压力为25MPa（最高压力不能超过31.5MPa），防止超压损坏千斤顶。5）主顶泵站安装主顶泵站是给主顶千斤顶供油以及回油的设备，为千斤顶提供动能，该泵站压力最大31.5MPa，安装在工作井边，靠近操作台，方便操作，可自动化控制。6）后背墙施工后背墙采用C30钢筋混凝土，钢筋的保护层厚度为35mm，后背墙在顶进一侧贴一张20mm厚钢板。2顶管机1）顶管机的作用是切削土体并搅拌均匀和控制顶进的方向。图2.2-2泥水平衡式顶管机2）顶管机安装调试：机头吊入工作井前应进行详细检查。装、卸机头时应平稳、缓慢，避免冲击、碰撞，并由专人指挥，确保安全。机头安放在导轨上后，应测定前后端的中心的方向偏差和相对高差，并做好记录，机头与导轨的接触面必须平稳、吻合。机头必须对电路、油路、气压、泥浆管路等设备进行逐一连接，各部件连接牢固，不得渗漏，安装正确，并对各分系统进行认真检查和试运行。3排土系统1）泥水式排泥系统主要设备：包括进排泥浆泵、泥浆管、泥水处理装置、泥水箱等。排泥系统有两个作用：一方面是排土，另一方面是平衡土体。图2.2-3泥浆系统2）安装调试：泥水处理是指泥水平衡顶管过程中排放出来的泥水的二次处理，即泥水分离。一般采用振动筛与旋流器组合起来进行泥水分离的方法。由振动筛把较粗的颗粒，一般在1.0mm以上的颗粒分离出来，然后由旋流器把较细的颗粒再分离出来。如果颗粒比较细，分离出来的土的含水量比较高，可在其中掺入一定比例的吸水剂，如丙稀酸盐，这种吸水剂可吸去土中的水分，使原来流淌的土变成可运输的干土。泥水系统的进排泥水的调配是确保挖掘面稳定的条件之一，同时也是确保泥水能正常输送不可忽视的一个重要环节。根据地质资料，顶管穿越的土质弱透水淤泥层。应采用密度较大、失水量较小的泥浆，以防粘土遇水膨胀，而造成土壁坍落破坏。所以，进浆泥水的比重调配在1.05～1.10之间。在施工中测试，排浆泥水的比重在1.25～1.30之间，此排浆泥水的比重能确保细砂在输送管内不易沉淀，也能确保挖掘面的稳定。4测量系统1）测量系统的主要设备：由激光经纬仪、测量靶和监示器组成。图2.2-4测量系统2）测量系统的作用：监示顶管施工过程中顶管机推进的轴线偏差。3）安装调试：顶管机安放在工作井内的道轨上，调整测量靶中心与管道中心线基本一致，与管道中心线垂直。调整激光经纬仪座的高度，使激光经纬仪的激光束的高度基本与管道中心线标高一致。根据测量定位点调整激光束，使到激光束基本与管道轴线重合。调整测量靶激光束点的大小，根据测量靶激光斑点的位置，调整测量靶的位置，使激光点与靶中心点重合。5纠偏系统1）纠偏系统主要设备：纠偏千斤顶、油泵站、位移传感器和倾斜仪组成。2）纠偏系统的作用：控制顶管施工中的顶管机推进方向。图2.2-5纠偏系统纠偏系统的动作控制是在地面操作室的操作台远程控制的，纠偏量的控制是通过安放在纠偏千斤顶上的位移传感器来实现纠偏量的控制，纠偏动作是一个纠偏千斤顶的组合式动作来实现。纠偏动作组合如：向上纠偏：左下、右下油缸同时伸动作；向下纠偏：左上、右上油缸同时伸动作；向左纠偏：右上、右下油缸同时伸动作；向右纠偏：左上、左下油缸同时伸动作。6起重设备顶管用的起重设备一般采用两类：龙门吊车，汽车吊机。管径较大管道较长时一般采用龙门吊机；管径较小、管道较短时一般采用汽车吊机。本工程拟使用吊车和龙门吊配合施工。3工艺流程3.1沉井施工工艺流程施工准备施工准备测量放线第一节制作沉井下沉第二节接高沉井下沉浇筑混凝土底板浇筑混凝土架立内模绑扎钢筋架立外模土方开挖及外运土方开挖及外运图3.1沉井施工工艺流程图3.2泥水平衡式顶管施工工艺流程测量引点→工作井施工→测量放样→井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装→地面辅助设施安装→顶管掘进机吊装就位→激光经纬仪安装→顶管机出工作坑→正常顶进→出土→安放中继间→顶管机进接收坑→设备吊出→拆除辅助设备图3.2泥水平衡式顶管施工工法图4施工方法及操作要求1沉井施工方案1沉井施工顺序安排：沉井施工首先进行施工基坑开挖，基坑开挖坡度为1：0.7，开挖深度为3米。首先进行沉井刃脚钢筋的绑扎及浇筑，本工程沉井刃脚高度均为1.9米；随后进行沉井墙身的钢筋混凝土浇筑，沉井混凝土高程出地面后，对沉井基坑进行回填；沉井混凝土在未达到设计高程前均高出原始地面：1.9（刃脚高度）+1.8（模板高度）-3（基坑深度）=0.7（米），确保周边施工安全。采用翻模法继续绑扎钢筋支设模板浇筑混凝土，并在井壁预留顶管管道进出口位置，沉井井壁出原始地面高度大于1.5米时，采用长臂挖掘机挖出沉井内土方，沉井刃脚预留0.5米不挖，自刃脚底部向下开挖1.5米后，分别自刃脚每边的中心位置开挖剩余0.5米土方直至沉井下沉，清除基坑内土方至沉井下沉高程后，复测沉井高程及偏位，确保沉井无倾斜。采用翻模法继续绑扎钢筋支设模板浇筑混凝土，重复上述工序直至沉井下沉至设计高程，监测沉井处于稳定状态，清理沉井底部浇筑混凝土封底，绑扎钢筋浇筑混凝土底板后沉井施工完成。2沉井地基处理1）场地平整施工前做好管线探测、地基处理、平整场地等工作，避免开挖到原有管道和其他构筑物。2）工程测量定位放线按照图纸坐标放线定位，每道工序进行复核制度避免出差错。测量控制网点设置要避开因沉井下沉引起塌方，沉降等区域，并经常校核。测量控制网点要采取保护措施，如损坏等情况要及时补复，到工程结束为止。确定好顶管井位中心，以护壁厚度画出上部（即第一步）的四周，需开挖基坑降低工作面的沉井还应根据放坡系数，确定开挖边线，撒石灰线作为井开挖尺寸线。顶管井位线定好之后，必须经有关部门进行复查，办好预检手续后开挖。3）基坑开挖至起沉标高对于下沉深度大于8m和尺寸较小的沉井，应先挖3-4m的基坑工作面，以减少沉井自由高度，增加稳定，防止倾斜，也方便施工；无需开挖基坑的沉井可在原地貌整平后直接进行下道工序。3沉井结构制作1）刃角施工为避免沉井制作过程中产生不均匀沉降，采用垫架（或半垫架）法，先在刃脚处铺承垫木和垫架，垫木用16cm×22cm枕木，垫架间距为0.5~1.0m。垫架铺设应对称，一般先设8纽定位垫架，每组由2~3个垫架组成，矩形沉井常设4组定位垫架，其位置在长边两端0.15L（L为长边边长），在其中间支设一般垫架，垫架应垂直井壁铺设。圆形沉井沿沉井刃脚圆弧部分对准圆心铺设。在垫木上支设刃脚、井壁模板。铺设垫木应使顶面保持在同一平面上，用水准仪找平，使高差在10mm以内，并在垫木间用砂填实，垫木中心线应与刃脚中心线重合：垫木埋深为其厚度的一半，在垫架内设排水沟。2）分节制作沉井沉井井身制作过程包括绑扎钢筋、预留顶管洞口、支设刃角和井壁模板、预留洞口临时封堵、浇筑混凝土。（1）绑扎钢筋按照施工图纸及规范要求进行放样、配料、机械成型、分规格堆放、挂牌。井壁拉结筋采用Φ10钢筋，底板马镫筋采用14钢筋其余主筋采用20的钢筋。钢筋的连接方法可采用绑扎连接或套筒连接或机械连接，各种连接方式应按规范要求施工，机械连接错开35d，焊接连接单面焊10d，双面焊5d，相连接头错开35d和500mm的较大值，搭接连接长度37d，相连接头错开1.3北锚固长度，连接区内接头面积百分率均≤50％，环向钢筋必须采用焊接连接。为确保钢筋位置和保护层厚度正确，内外钢筋之间加设C14支撑钢筋，每1.0m不少于1个，梅花形布置。在钢筋外侧垫置水泥砂浆保护层垫块。钢筋用挂线控制垂直度，用水平仪测量并控制水平。（2）预留顶管洞口根据顶管的位置和标高，确定顶管的位置。（3）支设刃角和井壁模板刃角和井壁模板内撑模板采用木模板，水平支撑采用带可调节螺栓的φ50钢管，上下的一道，间距为45cm，竖向背楞采用35×75mm木方，20cm一道，以保证顶管井的内平面尺寸准确。模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板用对拉螺杆、钢管固定。每节沉井模板应高出施工缝10cm。（4）预留洞口临时封堵洞口用砖墙封堵（5）浇筑混凝土井护壁混凝土每挖完一节以后要立即浇筑混凝土。人工浇筑、人工捣实，混凝土强度为C30，坍落度控制在80—100mm，确保井壁的稳定性。每次浇筑应按规范抽查混凝土的坍落度和留置标样和同条件试块检查顶管井位（中心）轴线及标高顶管井每节护壁做好以后，用十字线对中，吊线坠向井底投设，保证井圈中心线与设计轴线的偏差不大于20mm，井圈顶面应比场地至少高出150mm~200mm,同一水平面上的井圈任意直径的级差不得大于50mm。浇筑混凝土前，应将预埋件按工艺图纸校核后预先埋设牢固，预埋孔洞应事先留出，不得事后敲凿。混凝土拆模后平整、垂直度、混凝土振捣密实度应达到施工验收规范要求。依混凝土同条件养护试块确定混凝土拆模时间，拆模后应对混凝土进行养护，不少于7d。4沉井下沉1）第一节下沉（1）沉井必须在混凝土强度达到100%后方能开始下沉，下沉前在井壁外画观测标志，在沉井四角设水准观测点，观测下沉量及平衡情况：在中轴线处设垂直线，观测沉井位移及平衡：拆除模块。（2）垫架的拆除，对大型沉井混凝土应达到设计强度的100%，小型沉井达到70%始可拆除。抽除刃脚下的垫架（垫木或砖垫座）应分区、分组、依次、对、同步地进行。抽除次序：圆形沉井挖先抽一般承垫架，后拆除定位垫架：矩形沉井先抽内隔墙下垫架，再分组对称地抽除外墙量短边下的垫架，然后抽除长边下一般垫架，最后同时抽出定位垫架。抽除方法是将垫木底部的土挖去，利用绞磨或推土机、拖拉机将相对垫木抽出。每抽出一根垫木后，刃脚下应立即用砂石、卵石或砂砾填实，在刃脚内外侧应填筑成适当高度的小土堤，并分层夯实使下沉重量传给垫层。抽除时要加强观测，注意下沉是否均匀，隔墙木排架拆除后的空穴部分用草袋装砂回填。（3）在地面用长臂挖土机分层开挖，挖土必须对称，均匀进行，使沉井均匀下沉。（4）从沉井中间开始逐渐向四周挖，每层挖土厚度为0.4~0.5m，在刃脚处留0.5m宽台阶，然后沿沉井壁每2~3m一段，向刃脚方向逐层全面、对称、均匀的开挖土层，每次挖去5~10cm，当土层经不住刃脚的挤压而破裂，沉井便在自重作用下均匀破土下沉，当沉井下沉很少或不下沉时，可再从中间向下挖0.4~0.5m，并继续向四周均匀掏挖，使沉井平稳下沉。（5）每次下沉至离地面0.5~1.0米时，停止下沉，开始下节沉井制作。（6）在沉井外部地面及井壁顶部四周设置纵横十字中心控制线、水准基点，以控制位置和标高。在井内按4等分标出垂直轴线。各吊线坠对准下部标板来控制，并用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时，随时观测垂直度，当线坠离墨线达50mm,或四面标高不一致时，即进行纠正。下沉前，至少测3次初始值；下沉中每下沉50cm需进行一次平面和垂直校核；封底过程，每天监测一次；封底结束后7天到30天内，每3天监测一次；后期30d~60d，每15天监测一次沉井出现倾斜和位移偏差时，应及时进行纠偏：矩形沉井长边产生偏差，可用偏心压重纠偏；沉井向某侧倾斜，可在高的一侧多挖土使其恢复水平再均匀挖土；采用触变泥浆润滑套时，可采用导向木纠偏；小沉井或矩形沉井短边产生偏差，应在下沉少的一侧外部用压力水冲井壁附近的土并加偏心压重：在下沉多的一侧加—水平推力来纠偏。当沉井中心线与设计中心线不重合时，可先在一侧挖土，使沉井倾斜，然后均匀挖土，使沉井沿倾斜方向下沉到沉井底面中心线接近设计中心线位置时再纠偏。（7）排水措施井内设置设集水坑，井底四周设排水沟。（8）难以下沉时的辅助措施高压射水在土层中用抓土斗除土时，当抓土至2米以上的深坑，其周围土层仍不坍塌，采用水平射水弯头或高压射水弯头冲射，将坑周边土体坍塌后，再抓走。在土层较坚硬，抓不进时，可用升垂直射水嘴冲射，松动后再抓土。压重下沉在沉井尚未浇筑完毕，可利用接筑沉井而压重，但须注意下沉不致造成新筑混凝土发生裂纹，可微利用钢轨、钢板、铸铁锭等，作均匀压重辅助下沉。2）分节接高沉井（1）接高沉井（2）应将沉井分成若干段同时对称均匀分层浇筑，每层厚30cm，以避免造成地基不均匀下沉或产生倾斜：（3）混凝土应一次连续浇筑完成，第一节混凝土强度达到70%始可浇筑第二节：（4）上下节接缝处凿毛并冲洗处理后，再继续浇筑下一节。3）第N次下沉（1）每次具备下沉条件后，下沉沉井（2）将沉至设计标高时，周边每层开挖深度应小于30cm或更薄些，避免发生倾斜，在离设计标高20cm左右应停止取土，依自重下沉到设计标高。（3）沉井下沉完毕，其偏差应符合规范规定：轴线位移不大于井深1％；高程：+40mm，-60mm；倾斜度不大于井深0.7％。5底板封底1）在经2~3d下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底。2）封地采用1.5m的C20素混凝土封底，在刃脚下切实填严，振捣密实，以保证沉井的最后稳定。达到50%设计强度后，在混凝土上绑底板钢筋，两端深入刃脚或凹槽内，浇筑上层底板混凝土。封底混凝土与老混凝土接触面应冲刷干净：浇筑应在整个陈井面积上分层、同时、不间断地进行，由四周向中央推进，每层厚30~50cm，并用振捣器捣实：混凝土采用自然养护。表1工作坑及装配式后座墙的施工允许偏差（mm）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**说明：H为装配式后座墙的高度（mm）；L为装配式后座墙的长度（mm）。2顶管施工方案1顶管方式的选择经前述分析比较，本工程选用泥水平衡顶管掘进法2顶管机的选择顶管机采用DT1200，DT1000，DT1500，DT2400泥水平衡顶管机。3顶进顺序从工作井分别向两侧接收井同时顶进。4顶力估算千斤顶顶力为2台300T千斤顶，合计顶力600T，按照最大顶力的70%进行计算，本工程千斤顶顶力估算值为600*0.7=420T。5顶管施工准备工作1）后背墙施工后背墙采用C30现浇钢筋混凝土结构做后背墙，钢筋保护层厚度为35mm，另在顶进一侧贴一块20mm厚钢板。（1）8m×8m工作井设计后背墙尺寸8m×4m×0.7m，配筋如下图所示图2-18m×8m工作井后背墙配筋图（2）8m×6m工作井设计后背墙尺寸6m×4m×0.7m，配筋如下图所示：图2-28m×6m工作井后背墙配筋图（3）8m×4m工作井设计后背墙尺寸4m×4m×0.7m，配筋如下图所示：图2-38m×4m工作井后背墙配筋图（4）圆形工作井设计后背墙尺寸5.2m×2.5m×1m，配筋如下图所示：图2-48m×4m工作井后背墙配筋图2）竖井导轨设计及安装（1）顶管基座为钢结构预制构件，位置按照管道设计轴线进行准确放样，安装时按照测量放样的基线，吊入井下安装固定，基座上的导轨对管道的支撑角宜为60°，导轨安装时，应复核管道的中心位置，坡度与设计轴线一致，2根导轨必须互相平行，等高，导轨面的中心标高应按设计管底标高适当抛高（一般为0.5~1cm）（2）安装导轨时，要在穿墙下留出一定空隙，为焊接拼管之用。（3）导轨安装的允许偏差应满足下列要求：轴线位置：3mm：顶面高程：0~+3mm：两轨净距：±2mm。3）止水环安装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。4）掘进机就位（1）完成止水施工后，可进行人工凿除穿墙位置砖块，用汽车吊将掘进机和工具管吊入工作井导轨上，复核顶管机和工具管，确保其在导轨上的中心线、坡度和高程与图纸一致。安装及调试好各个系统、检查穿墙位置的止水设备、准备好足够的水泵，确保穿墙时各个系统的正常运转。5）洞口处理对洞口土体进行注浆加固，防止土体坍塌。（1）布孔形式及孔距注浆孔共两排，矩形布置，纵横向间距1m，第一排钻孔距沉井外壁0.5m，孔深10m。横向布置范围为沉井横向宽度。（2）施工工艺及参数采用水泥浆注浆，水灰比1.0，初凝时间20min。注浆的流量取9L/min，注浆压力0.5MPa。注浆孔孔径为100mm，金属花管孔径50mm。应跳孔间隔注浆，且先外围后中间的注浆顺序。6）机头入洞（1）拆除封门后，顶管机应连续顶进。（2）掘进机头顶进到位后，吊放第一节管，掘进机头与第一节管采用刚性联结，避免工具头“磕头”。在软土层中顶进混凝土管时，为防止管节飘移，宜将前3~5节管体与顶管机联成—体：7）管内断面布置（1）管内测量起始平台安装在主顶千斤顶之间轴线上，独立与混凝土底板连接，与千斤顶支架分离，确保顶进时测量平台的稳定。沿井壁依次安装1.5寸压浆管、4寸供水和出泥管、供电、1.5寸供气管线。井内两侧工作平台布置配电箱、电焊机、泥水旁通装置、后座主顶油泵车和顶铁。管内进、排泥管、压浆管、供电、通风管分别安装于管左右偏下侧，采用L75×75角钢支架固定。（2）管内照明采用24伏低压照明灯，每8m布置1只。工作井内照明采用高压水银灯。施工期间在工作井内及管道内应配置足量的排水设备，以保证雨季汛期的管道安全。8）管道进场检查、验收和堆放（1）管材到货时立即确认有关文件和手续齐全、合格，并进行外观检验，凡不合格的管子应立即运出现场。（2）管材存放场地应进行平整，且应在吊车作业半径内，下端放垫木支撑，并在两侧固定，管材根据顶进速率，批次进场，现场安排专人看守。（3）吊管时先试吊，吊离地面10cm左右，确认情况安全后方可起吊。（4）下管时工作井内严禁站人，当管节距导轨30~50cm时，操作人员方可靠近管子进行稳管作业。6顶管施工1）顶进试验段顶管机的操作全部采用在管道外工作井上控制台控制，只需1个机手操作，可实现对顶管机刀具的转动、纠偏控制、压力显示、实时监控顶管机安装了摄像头、控制台上安装了电视机。顶进利用千斤顶出镐在后背不动的情况下将被顶进管节推向前进，其操作过程如下：（1）安装好顶铁挤牢，管前端已一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管节推向一定距离。（2）停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。（3）添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管节为止。（4）复核顶进管的坡度和位置，都符合设计要求后，开始下一节管道的顶进施工；（5）卸下顶铁，下管并焊接牢固，保证管与管之间的连接安全，接好排泥及进水管道泥浆管道和顶管机的电缆。（6）重新装好顶铁，重复上述操作。图2-5顶管施工布置图2）土仓压力设定掘进过程中应严格量测监控，实施信息化施工，确保开挖掘进工作面的土体稳定和土泥水压力平衡：并控制顶进速度、挖土和出土量，减少土体扰动和地层变形：采用泥水平衡式顶管机出土，需要在顶管机中注入含有一定泥量的泥浆，通过大刀盘切削顶管机前方的原状土，与注入的泥水搅拌，泥水通过吸泥泵排到地表泥浆池中沉淀，表层泥浆可以反复循环使用，沉淀下的泥沙用汽车外运。停止顶进或拼接管段、排除故障等原因造成短期停顶时，要求顶管机前前留有足够土压力，保持土压力平衡。重新开顶时应对整个管路进行补浆。冲泥和吸泥泵稳定工作时，调节冲泥和吸泥的泵量，冲泥舱内应保持一定压力，舱内泥水压力应与地下水压力相平衡，泥水压力过大，将增加主千斤顶负荷，泥水冲破上覆地层，达到地表，造成突顶事故；泥水压力过小，地下水涌入冲泥舱，顶管机前方塌方，将破坏上覆地层，造成地面建筑物破坏。所以控制顶进与出泥的速度相当关键。3）触变泥浆减阻注浆系统由拌浆、注浆和循环管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液造浆后应静置24小时后方可使用。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力压力控制在水压力的1.1-1.2倍和注浆量计量桶控制。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：工具头一道、钢管每隔9m安装一道注浆管。每组压浆孔在同一横截面上设2～4个，管底不宜设注浆孔。主注浆孔应与管道顶进同步注浆，先注浆后顶进。中继间注浆孔的注浆应与中继间启动同步，运行中连续注浆。注浆流程：造浆静置→注浆→顶进注浆→停顶→停止注浆。4）顶进速度顶管顶进施工开始后，应进行连续不间断的顶进作业，千斤顶每次顶进形成为25-30cm。5）管节安装（1）吊管时先试吊，吊离地面10cm左右，确认情况安全后方可起吊。（2）下管时工作井内严禁站人，当管节距导轨30~50cm时，操作人员方可靠近管子进行稳管作业。（3）顶进一节钢管后，回缩千斤顶，拆开水、电、气、泥浆管路，吊入下一节管段，调直对中，钢管接头焊接好之后，接通各管线，开动油泵顶进管节行程，回缩千斤顶，测量、加顶铁，重复顶进至一节钢管后，重复上述流程。6）顶进测量（1）顶第一节管及在纠偏过程中，每顶进30mm，测量不少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进1000mm，测量不少于一次。测量项目为中心和高程偏差。基坑内设置2个稳固的水准点，以便测量高程时相互闭合。（2）每个管段顶完后，重新进行一次管道的中心和高程的测量，一般每个接口测一点。7）顶进纠偏管道顶进过程中，应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则，控制顶管机前进方向和姿态，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施：顶管过程中应绘制顶管机水平与高程轨迹图、顶力变化曲线图、管节编号图，随时掌握顶进方向和趋势；纠偏时开挖面土体应保持稳定：采用挖土纠偏方式，超挖量应符合地层变形控制和施工设计要求；8）胶圈安装钢筋混凝土管接口应保证橡胶圈正确就位；9）出土外运采用泥水平衡式顶管机出土，需要在顶管机中注入含有一定泥量的泥浆，通过大刀盘切削顶管机前方的原状土，与注入的泥水搅拌，泥水通过吸泥泵排到地表泥浆池中沉淀，表层泥浆可以反复循环使用，沉淀下的泥沙用汽车外运。10）机头出洞顶管机进洞前的3倍管径范围内，应减慢顶进速度，减小管道正面阻力对接收井的不利影响。进入接收工作井前30m应增加测量，每顶进300mm，测量不应少于一次。根据顶管进展情况，保证掘进机能顺利进入接收井，防止掘进机出洞后水土沿工具管与井圈之间的建筑空隙涌入接收井内，保证井内接头能顺利施工。如果发现地质较差，在掘进机到达接收井前，可对洞口土体进行注浆加固，加固范围洞口前5m范围内，洞口四周距管道外侧2～3m。掘进机进入接收井前的复核应测量顶管机所处的方位，确保以良好的状态、准确无误地进入接收井内。11）机头出坑在接收井砖墙封门破坏后掘进机头应迅速、连续顶进管节，尽快缩短出洞时间。掘进机整体进洞后应尽快把机头和混凝土管节分离，并把管节和接收井的接头按要求进行处理，减少水土流失。3操作总体要求1顶管工作开始之前，对顶管段地上、地下构筑物（道路及河道）的结构及基础做法和高程做细致的调查，听取各有关管理单位的要求和意见，得到他们的同意后，方开始施工。2掘进时保证管道内照明、通风良好。管道内采用低压照明。3为了保证工程的安全和可靠，每个顶管段的顶管工作应连续不断地进行。4无论何种原因使顶管暂停时，操作面必须干燥。5在进行顶管段施工时，严格遵守技术规范有关保护管道沿线周围建、构筑物和公用设施的规定，根据现场地质情况采取相应的施工措施控制地面沉降，确保重要管线及邻近房屋的安全和正常使用；对于穿越公路段，管道沿线地面的沉降值应满足道路管理单位的要求。4下管操作要求1管材到货时立即确认有关文件和手续齐全、合格，并进行外观检验，凡不合格的管子应立即运出现场。2吊管时先试吊，吊离地面10cm左右，确认情况安全后方可起吊。3下管时工作井内严禁站人，当管节距导轨30~50cm时，操作人员方可靠近管子进行稳管作业。5顶进操作要求1开始顶进前，须对全部设备进行检查，并进行试运转。2在顶进过程，顶铁的侧面和上方不得站人，以保安全。3掘进机内排出的土应随排随外运，不允许在管内积存弃土。6顶管管节接头形式承口管用“F”形套环接口，接口处用1根楔形橡胶密封圈止水。F形接口管是最为常用的一种管节。它把“T”形钢套环的前面一半埋入混凝土管中就变成了“F”形接口。为防止钢套环与混凝土结合面渗漏，在该处设了一个楔形橡胶密封圈止水。橡胶圈应由制管厂配套供应。橡胶密封圈的外观和断面质地应致密，圆度均匀，无气孔、气泡、裂缝或凹痕等缺陷，需存放在阴凉处，不得受阳光直晒。橡胶密封圈材料应符合《橡胶密封件给、排水管及污水管道用接口密封圈材料规范》（GB/T21873-2008）的要求。7顶管内通风顶管内面无人，如果需要进去维修设备等，进管之前需要通风，采用压入强制性通风措施，用风机通过铁管向顶管顶管机压风。通过坑顶鼓风机用软输送管道导至工具管处，其间需不断检查输送管道是否有破损或弯折，以影响送风效果。在人员进入管道维护及检查前需送风一段时间，净化管道中的空气后人员才能进入管道内，以策安全。8中继间的应用中继间结构：中继间主要有壳体（钢板）与千斤顶组成，千斤顶分布固定在壳体上，安装独立的电、油路系统，壳体结构强度应符合实际顶力的要求。周边千斤顶分布应该下半部间距小，上半部间距大，中继间与前后管的连接缝不得大于1.0cm。中继间参数：中继间安装的数量及位置应通过顶力计算，中继间的数量及其在顶进管段轴线的位置应根据管道与土层的摩擦力计算来决定，设备的顶力使用应按设备顶力设计值的70%-80%考虑储备力。F=F0+RSL（F--总推力（KN），F0--初始推力（KN），R--综合摩擦阻力（KPa），S--管外周长（m），L--推进长度（m））中继间使用注意事项：在顶进过程中，中继间先把管子推进一小段距离以后，在由主顶的油稿推进最后一个区间的管子，每次顶进长度为20-30cm。因中继间后区间的距离长，供油管压力损失大，应采用在中继间附近安装一台油泵为中继间供油的方式，但因管径小安装设备完毕后，中继间顶进过程中所挖土方暂放在前几节管中，在中继间顶进过程中，中继间油缸推到行程以后，自己不能回缩，待主顶稿推动后，方可拆除中继间的油泵，并将油泵移至管外，既可将管内存放的土运至管外。测量完毕，再将中继间油泵移至到中继间，安装完毕后方可挖土顶进循环作业。中继间启动：中继间开始顶进时，工作坑的千斤顶要在导轨接好的管子上，防止中继间向工作坑方向退移。中继间与前后的管壁接牢，以防中继间内因设备布置重量不平衡在工作中产生旋转。中继间工作时，操作人员必须站在千斤顶的无油压侧以防油压侧出现事故。中继间的工作顺序是：第一中继间顶完后卸油压开始第二中继间顶进，最后开始工作坑千斤顶的顶进。中继间采用自动控制时须有专人巡视，发现故障立即断电。9顶后处理泥浆置换：顶进施工完成后，用水泥砂浆或粉煤灰水泥砂浆来置换触变泥浆主要是为了减少地面沉降。顶管结束后进行触变泥浆置换时，采取下列措施：采用水泥砂浆、粉煤灰水泥砂浆等易于固结或稳定性较好的装液置换泥浆填充管外侧超挖、塌落等原因造成的空隙。拆除注浆管路后，将管道上的注装孔封闭严密，将全部注装设备清洗干净。设备拆除：顶管到达终点后，立即开始中继间拆除工作，拆除的空间由后面顶进设备向前顶进至管口连接。拆除中继间应事先将顶稿、油路、油泵、电器设备等拆除，拆下的油路与辅助接头嘴用棉丝擦洗封堵，拆除零件要保存好。拆除顺序为先顶部再两侧后底部。5检查要求1不满足要求的相关材料一律不得使用，采用问责式制度，相关人员签字。2施工过程中加强管理，加大检查力度，将隐患消灭在初始状态，避免遗留安全隐患和加固时人力、物力大量耗费。确保一次验收通过。3管道接头应满足下列基本要求：1）密封性要求：（1）污水管道接头以及供水和供气管线管道接头必须满足如下密封要求：（2）能够承受管内超水压0.5bar；（3）承受施工条件下所要求的管道内部气体超压；（4）管外超水压0.5bar的水渗入（对较深的地下水也必须满足要求）对密封性能的要求，也可以根据具体的工程情况而定。供气和供水管道产品的密封性能检测应按照相关规范进行。2）抗偏斜能力要求：管道接头在最大允许偏斜的情况下必须保持良好的密封性能。3）在一定的剪切力/剪切运动作用下，要求管道接头能够保持良好的密封性能。4）轴向力的传递当管道之间使用垫环来传递