第一章工程簡況2一、工程簡述2二、頂管主要工程內容3三、地質情況3四、編制依據3第二章出海頂管施工4一、頂管設備的選擇4二、工作井平面布置7三、頂管的施工工藝流程7四、土壓力值設定、總推力估算及中繼間設置7五、初始頂進12六、泥水平衡頂管頂進施工13七、頂進施工測量16八、頂管機姿態(tài)控制18九、頂管施工過程防旋轉措施20十、頂管機的管、用、養(yǎng)、修20十一、頂進過程監(jiān)控測量22十二、洞口止水裝置23十三、頂管管材、橡膠密封圈、木襯墊23十四、成品管的接口形式24十五、頂管出洞口地基加固措施24十六、地表隆沉控制措施24十七、頂管質量要求25第三章26頂管穿越長江大堤施工一、頂管施工沉降分析26二、大堤加固26三、頂管穿越施工措施27四、管道密封控制28五、監(jiān)測措施29第四章垂直頂升施工29一、工程簡況29二、頂升前的準備工作30三、頂升施工相關理論計算31四、頂升施工32五、頂升施工防泥水滲漏措施33六、止退措施33七、施工測量33八、質量要求34九、安全與文明施工要求34第五章應急預案措施36一、頂管施工階段36二、頂管穿越大堤階段36三、垂直頂升施工階段36四、海上施工作業(yè)階段37第一章工程簡況一、工程簡述本工程共有3個頂程共計1803.9m的頂管施工，管徑均為口V500，三根頂管均穿越圍墾新大堤頂入長江入海口。管材均為DN3500鋼承口式鋼筋混凝土管，采用“F”型鋼承口式鋼筋砼管，鋼套環(huán)接口，楔型+半圓型兩道橡膠圈密封。.二、頂管主要工程內容1#排海管全長L=853.8m,設置6根DN1300上升管(管內壁7.8cm鋼筋混凝土、外壁2.2cm鋼管)，每根上升管設置噴頭，噴頭處分二層設置12個DN340噴頭。在擴散段處設置拋石護底，尺寸120.0mX20.0m,厚1m。2#排海管全長L=746.3m,設置6根DN1300上升管(管內壁7.8cm鋼筋混凝土、外壁2.2cm鋼管)，每根上升管設置噴頭，噴頭處分二層設置12個DN340噴頭。在擴散段處設置拋石護底，尺寸120.0mX20.0m,厚1m。(3)應急排放管L=203.8m,設置4根DN1600上升管，每根上升管設置橡膠鴨嘴閥。在擴散段處設置拋石護底，尺寸50.0mX20.0m,厚1m。三、地質情況根據地質資料，頂管施工的主要土層為②3粉性土、③灰色淤泥質粉質粘土、④灰色淤泥質粘土。詳見附圖01《1#排海管地質剖面圖》、附圖02《2#排海管、應急排海管地質剖面圖》。第②3層為粉性土，在動水壓力的作用下易產生流砂現象；頂管過程中在軟硬界面易使管道產生偏離,對頂管是不利的因素。第③層灰色淤泥質粉質粘土：該層分布、層位及厚度變化較小，整體均勻性較差。其土的物理力學性質較差,以流塑狀為主,土質軟,高壓縮性。第④層灰色淤泥質粘土：該層分布、層位及厚度變化較小，整體均勻性較好。其土的物理力學性質較差,以流塑狀為主,土質軟,高壓縮性。1#排海管管頂覆土深度為6.3m?10.33m,覆土最淺處位于頂管完成后的工具管位置；2#排海管管頂覆土深度為6.0m?10.33m,覆土最淺處位于頂管出海后260m的位置；應急排放管管頂覆土深度為4.84m?10.33m,覆土最淺處位于頂管完成后的工具管位置；四、編制依據1)《上海市某城市污水處理廠擴建工程排放系統(tǒng)施工工程招標文件》；2)《上海市某城市污水處理廠擴建工程排放系統(tǒng)施工工程施工圖》；《上海市某城市污水處理廠擴建工程排放系統(tǒng)施工工程補充招標文件》；3）．3）《上海市某城市污水處理廠擴建工程排放系統(tǒng)施工工程施工組織設計》；4）《上海市排水管道通用圖》PSAR-D-01-92；5）《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268-97；8）《市政地下工程施工及驗收規(guī)范》DGJ-236-1999；9）《市政道路、排水管道成品與半成品施工及驗收規(guī)程》DGJ-87-2000；10）《市政排水管道工程施工及驗收規(guī)程》DBJ-220-96；11）《市政排水構筑物工程施工及驗收規(guī)程》DBJ-224-96；12）《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》JGJ18-96；13）《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205-200114）《建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范》GB50212-1991；15）《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50235-97第二章出海頂管施工一、頂管設備的選擇1.1、選擇頂管掘進機根據本工程地質條件及現場情況，本工程采取大刀盤泥水平衡頂管法施工。（參見附圖03《泥水系統(tǒng)示意圖》）泥水平衡頂管機的工作原理是利用具有一定壓力的泥水與土的混合體作用在頂管開挖面上，在開挖面上形成一層泥漿層（泥漿護壁）。泥水壓力透過泥漿層與開挖面上的水、土壓力相平衡，保持開挖面不會發(fā)生坍塌與沉降。作用在開挖面上的泥漿壓力一般設定為：泥漿壓力二土壓+水壓+附加壓（0.2kgf/cm2）泥漿壓力一般根據滲透系數，開挖面松馳狀況、滲水量決定。如果加壓過大而頂管機頂力及泥漿對開挖面的滲透量會加大，加快泥漿流失；相反會造成開挖面坍塌、失穩(wěn)。泥漿是通過設置在地面上的調整槽將泥漿調整到適合地層狀態(tài)后，用泥漿輸送泵加壓后經輸送管道送至開挖面和土壓力艙，調整泥水壓力，使泥水壓力與開挖面上的水、土壓力與開挖面上的水、土壓力保持平衡，達到穩(wěn)定開挖面的目的。在管道系統(tǒng)中設置了旁通回路，當管道被堵塞或后續(xù)設備發(fā)生故障，需要排堵及維修，長時間停機時，由于泥漿的滲漏，開挖面的泥漿壓力將下降，此時打開旁通回泵）向開挖面補充輸送泥漿，這樣可以確保開挖面的泥漿壓力與P1路，通過送泥泵（．水、土壓力保持平衡。頂管機頂進時為了確保開挖面的穩(wěn)定，對以下方面進行嚴格管理：送泥漿、開挖面土壓力、頂管機推進速度、送泥泵的轉速、掘削土量、鋼頂管背后注觸變泥漿。1.2、主頂進系統(tǒng)主頂進系統(tǒng)共有8只2000kN雙沖程（或單沖程）等推力油缸，總推力16000kN，根據設計沉井結構，最大頂力控制在1200KN，8只雙沖程（或單沖程）油缸組裝在油缸架內，安裝后的8只油缸中心位置必須與設計圖一致，以使頂進受力點和后座受力都保持良好狀態(tài)。安裝后的油缸中心誤差應小于5mm。主頂液壓動力機組由二臺大流量斜軸式軸向柱塞泵供油，采用大通徑的電磁閥和系統(tǒng)管路，減小系統(tǒng)阻尼，8只油缸可以單動，亦可聯(lián)動。參見附圖04《工作井設施示意圖》1.3、注漿系統(tǒng)（參見附圖05《注漿系統(tǒng)示意圖》）頂進施工中，減阻泥漿的運用是減少頂進阻力的主要措施，頂進時通過管節(jié)上的壓漿孔，向管道外壁注入一定量的減阻泥漿，在管道外圍形成一個泥漿環(huán)套，減小管節(jié)外壁和土層間的摩擦力，從而減小頂進時的頂力，泥漿套的好壞，直接關系到減阻的效果。為了做好壓漿工作，頂進施工時采用我公司特制配方的優(yōu)質膨潤土進行減摩注漿施工。該優(yōu)質膨潤土在其它類似工程和類似土質條件下取得了很好的效果。在工具管尾部環(huán)向均勻地布置了四只壓漿孔，用于頂進時跟蹤注漿?；炷凉芄?jié)上布置有四只壓漿孔，其后每兩節(jié)到三節(jié)管節(jié)里有一節(jié)管節(jié)上有壓漿孔，壓漿總管用域耐壓橡膠管，除工具管及隨后的三節(jié)混凝土管節(jié)外，壓漿總管上每隔6M裝一只三通，再用壓漿軟管接至壓漿孔處，頂進時，工具管尾部的壓漿孔要及時有效地跟蹤壓漿，確保能形效的泥漿環(huán)套，混凝土管節(jié)上的壓漿孔是供補壓漿用的，補壓漿成完整有的次數及壓漿量根據施工時的具體情況確定。減阻泥漿的性能要穩(wěn)定，施工期間要求泥漿不失水，不沉淀，不固結，既要有良好的流動性，又要有一定的稠度。減阻泥漿的拌漿制度要嚴格按操作規(guī)程進行，催化劑，化學添加劑等要攪拌均勻，使之均勻化開，膨潤土加入后要充分攪拌，使其充分水化。泥漿拌好后，放置一定的時間才能使用，壓漿是通過儲蓄池處的壓漿泵將泥漿壓至管道內的壓漿總管，然．后經由壓漿孔壓至管壁外，施工中，在壓漿泵，工具管尾部等處裝有壓力表，便于觀察，控制和調整壓漿壓力。在壓漿支管處的漿液壓力一般應控制略高于土體靜止土壓力。頂進施工中，減阻泥漿的用量主要取決于管道周圍空隙的大小及周圍土層的特征，一般按管壁空隙的5CM計算理論壓漿量，由于泥漿的流失及地下水的作用，泥漿的實際用量要比理論用量大得多，一般可達理論值的3-5倍，但在施工中根據土質情況、頂進情況而定。頂管注漿系統(tǒng)分為機頭同步注漿和管道補漿。機頭同步注漿由地面液壓注漿泵通過①50管路壓送到機頭處儲箱內，再由螺桿泵定量壓入機頭殼體外，在機頭處應安裝隔膜式壓力表，以檢驗液是否到達指定位置，在所有注漿孔內要設置單向閥和球閥，軟管和接頭的耐壓力5MPa，支管通徑為①25。在整個管道中每間隔2個管子設1個補漿斷面共4個注漿孔，補漿由總管（①50）壓送至各補漿斷面上的注漿孔。補漿應按順序依次進行，每班不少于2次循環(huán)，定量壓注。同步注漿和補漿分別選用A漿和B漿二種不同配方的漿液。漿液配置技術指標參數表.漏斗粘度視粘度失水量終切力比重穩(wěn)定性膨潤土配方純堿摻加劑/mm3）（達因ml（秒）CPCMCA漿12130％6塞流30.5%。9

1.0730適量CMCB漿8%36”2112.6801.0480~0.0014%。適量注漿壓力：大于地下水壓力，注漿量為建筑空隙的3?5倍。供電系統(tǒng)地面以及工作井內設備供電分別采用75mm2電纜，380V常壓輸電，且分別用一只250A電箱控制；管道內動力電采用120mm2電纜，380V常壓輸電。詳細供電方方案請參見《用電施工組織設計》?？紤]到1#、2#排海頂管頂程長，動力線路的降壓較大，頂管工具管前設置升壓器一臺。、通訊系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)1.5．長距離頂進必須保證信息交換渠道的暢通，同時對施工操作人員要進行監(jiān)護，防止發(fā)生安全事故，因此需要設置通訊、監(jiān)控系統(tǒng)。通訊采用數字程控交換機，各聯(lián)絡點之間可以通過電話聯(lián)系，由于管道內空氣潮濕，現場配備移動便攜式烘干設備，隨時能夠處理交換機遇潮故障，以保證通話安全暢通。監(jiān)控采用了一臺監(jiān)視器，對工具管儀表盤、光靶進行監(jiān)控。這樣地面人員能及時了解施工情況，發(fā)生問題可以及時解決。為了解決傳輸信號長距離輸送衰減的問題，將信號通過放大器放大后再送上地面，保證圖像清晰。照明系統(tǒng)照明采用36V安全電壓，用16mm2電纜供電解決照明供電。管道內每6M安裝一個6W行燈，每200M放設一個變壓器提供36V電源升壓，每只變壓器連接33只行燈進行照明。工作井及龍門吊位置設置三盞1000W鹵素燈供晚上頂管及管材吊放時照明。通風系統(tǒng)（參見附圖06《通風系統(tǒng)示意圖》）為了改善管道內的工作環(huán)境，施工時對管道進行強制通風，由地面空壓機提供的經過濾清、除濕、降溫的新鮮空氣利用大功率鼓風機通過①300mm進氣管送到頂管機頭，并在通風管道上100M、250M、500M三處開設排風孔，管道內一氧化碳、二氧化碳、沼氣等有害渾濁氣體及微粒由軸流鼓風機排放出管道外。。管道內放置有害氣體檢測儀，派專人巡視檢測有害氣體，一旦有害氣體超標，當即命令管道內所有人員撤離。二、工作井平面布置?！俄敼芄ぷ骶矫娌贾脠D》）（詳見附圖07三、頂管的施工工藝流程四、土壓力值設定、總推力估算及中繼間設置1#排海管全長L=853.6m,2#排海管全長L=746.3m,應急排管全長L=203.8m,1#、施工開始2#排海管埋設深度為管中心標高為-8.00?-18.00m,應急排管埋設深度為管中心標高測量放樣。-8.00?-10.00m放樣復核放樣復核4.1、泥水壓力設定泥水壓力設定、總推力估算4.1.1、1#排海管工作井設備安裝放樣復核泥水壓力設定：本工程地下水位為淺部土層潛水水位，隨著季節(jié)、氣候等變化，根據地質資料反映，設計時地下水水位埋深可按0m考慮。泥水艙內壓力大于地下水壓力，泥水艙泥水向地層空隙滲透，在泥水艙、泥水于土層之間形成泥膜，且泥水艙壓力托住土層，使切削面穩(wěn)定不塌陷。影響而出洞推進排運泥漿測量及方向糾正．影響而出洞推進排運泥漿測量及方向糾正．PNP+AP式中：P——表示泥水艙管道基準面泥漿壓力；P---表示相對于管道基準面地下水壓力；WAP---表示泥水艙建立高于地下水壓力，一般設為20Kpa；管中心最大埋深標高：-18m；地下水位設計考慮標高水位：0m；地下水位相對管底基準面水頭:H=18m。w地下水位相對管底壓力：P=H*Y二180Kpa；泥水艙壓力：PNP+AP=180Kpa+20Kpa=200Kpa泥水艙壓設定暫按P三200Kpa,施工時要隨時測地下水位，當地下水位提高時，W要按上式公式及時調整泥水艙泥水壓力。對泥水艙壓力控制在頂管機泥艙設有壓力傳感器。頂管總推力值估算如下：掘進機迎面阻力F0n2D=FP4n2X200=2652.3KN4.14=X,4管道的綜合阻力F1F=unDL=3XnX4.14X853.8=33297.18KN2總推力FF=F+F=35950KN21本標段高位井所能承受的最大頂力為12000KN,根據計算該頂程須要設置中繼間。排海管2#、4.1.2．泥水壓力設定：管中心最大埋深標高：-18m；地下水位設計考慮標高水位：0m；地下水位相對管底基準面水頭:HW=18m。地下水位相對管底壓力：PW=HW*Y水=180Kpa；泥水艙壓力：PNPW+AP=180Kpa+20Kpa=200Kpa泥水艙壓設定暫按P三200Kpa,施工時要隨時測地下水位，當地下水位提高時，要按上式公式及時調整泥水艙泥水壓力。對泥水艙壓力控制在頂管機泥艙設有壓力傳感器。頂管總推力值估算如下：掘進機迎面阻力F1DpF=P_4n2X200=2652.3KNX=4.144管道的綜合阻力FlF=unDL=3XnX4.14X746.3=29104.8KN2總推力FF=F+F=31757.1KN21本標段高位井所能承受的最大頂力為12000KN,根據計算該頂程須要設置中繼間。4.1.3、應急排管頂管泥水壓力設定：管中心最大埋深標高：-10m；地下水位設計考慮標高水位：0m；地下水位相對管底基準面水頭:HW=10m。地下水位相對管底壓力：PW=HW*Y水=100Kpa；泥水艙壓力：PNPW+AP=100Kpa+20Kpa=120Kpa,施工時要隨時測地下水位，當地下水位提高時，要120KpaNP泥水艙壓設定暫按．按上式公式及時調整泥水艙泥水壓力。對泥水艙壓力控制在頂管機泥艙設有壓力傳感器。頂管總推力值估算如下：掘進機迎面阻力F0DpP=F]4冗2*120=1615.4KN=X4.144管道的綜合阻力F1F=unDL=3XnX4.14X203.8=7948KN2總推力FF=F+F=9563KN21本標段高位井所能承受的最大頂力為12000KN,根據計算該頂程無須設置中繼間。頂力控制與中繼環(huán)設置1#排海管中繼間的設置估算在綜合分析了主頂液壓裝置，中繼間的最大推力，管子允許的軸向力以及沉井后座最大土抗力以后，我們先確定控制頂力F控=1200t頂進阻力由二部分組成F=F1+F2；工具管迎面阻力為：F1=265.23t管道周邊摩阻力F2=nXDXLXfD---管外徑L---頂進長度f---單位面積周邊阻力。在1號中繼環(huán)以前，取f=1.2t/m2,在1號中繼環(huán)以后，取f=0.6t/m2,2號中繼環(huán)以后，取f=0.4t/m2這樣可得：L1=[(F控-F1)]/nDf=(1200-265.23)/(nX4.14X1.2)=60m對1號中繼環(huán)以后的長度L2L2=F控/nDf=1200/(nX4.14X0.8)=155mL3號中繼環(huán)以后的長度2對．L3=F控/nDf=1200/(nX4.14X0.4)=230m對3號中繼環(huán)以后的長度L4L4=F控/nDf=1200/(nX4.14X0.4)=230m頂力控制的關鍵是最大限度地降低頂進阻力，而降低頂進阻力最有效方法是注漿。我們設想在管外壁與土層之間形成一條完整的環(huán)狀的泥漿潤滑套，變原來的干摩擦狀態(tài)為液體摩擦狀態(tài)。這樣就可以大大地減少頂進阻力。要達到這一目的，就必須嚴格執(zhí)行頂管注漿操作規(guī)程，由專人操作，質量員檢查嚴格把好質量關。結合我公司多年施工經驗，采取必要減摩措施，對中繼間進行合理調整后，中繼環(huán)的設置計劃如下：1#排海管：L1=30m,L2=150m,L3=200m,L4=230m,共需4套中繼環(huán)。(L1指1號中繼環(huán)以前的長度，L2指1號中繼環(huán)以后的長度，L3指3號中繼環(huán)以后的長度，L4指最后一段長度)。2#排海管中繼間的設置估算L1=[(F控一F1)]/nDf=(1200-265.23)/nX4.14X1.2=60m對1號中繼環(huán)以后的長度L2L2=F控/nDf=1200/nX4.14X0.6=155m對2號中繼環(huán)以后的長度L3L3=F控/nDf=1200/nX4.14X0.4=230m考慮到曲線頂管的影響，經調整后，中繼環(huán)的設置計劃如下：2#排海管：L1=30m,L2=150m,L3=230m,共需3套中繼環(huán)。(L1指1號中繼環(huán)以前的長度，L2指1號中繼環(huán)以后的長度，L3指指最后一段長度)。中繼環(huán)設計為提高工程的可靠性，每套中繼環(huán)安裝25只800KN單作用油缸，總推力20000KN,油缸行程為300mm，由于中繼環(huán)的實際總推力是頂進阻力引起的，所以在正常頂進條件下，中繼環(huán)液壓系統(tǒng)工作壓力較低，設備故障率小，可靠性高。中繼環(huán)的結構形式是經過立車切削加工的，尺寸精度高。由于中繼間啟動伸縮次數很多。密封圈極易磨損失效而發(fā)生漏水、漏泥砂、漏漿等現象，給工程帶來嚴重后果，甚至發(fā)生工程事故。為此本工程中繼間結構采用徑向可調密封形式，并設二道密封圈。在二道只可以壓注潤滑油脂的油嘴，以減輕頂進時密封圈的磨損。還設置4密封圈之間設置有4只注漿孔，頂進時可進行同步注漿，以減少頂進阻力。中繼環(huán)的結構形式是采用特殊管的形式，根據我單位類似工程成功施工經驗(綜合考慮經濟、技術因數)1#、2#排海頂管第一套中繼環(huán)采用鋼結構形式，其他后續(xù)中繼環(huán)采用混凝土結構形式。五、初始頂進頂管機初始頂進是頂管施工的關鍵環(huán)節(jié)之一，其主要內容包括：出洞口前地層降水和土體加固、設置頂管機始發(fā)基座、頂管機機組裝就位調試、安裝密封脹圈、頂管機試運轉，拆除洞臨時墻、頂管機機貫入作業(yè)面加壓和頂進等。準備工作（1）洞門止水設施安裝完畢；（2）軌道、基座安裝完畢；（3）主頂、后背設施的定位及調實驗收合格；（4）頂管機吊裝就位、調實驗收合格。頂管機出洞在頂管機出洞前，需重點對洞圈外部土體的加固效果進行檢查，只有在確認出洞口土體達到止水效果后，方可進行頂管出洞施工。對頂管機、主頂進裝置等主要設備進行一次全面的檢查、調試工作，對存在問題及時解決；同時，充分準備好頂管出洞施工所需材料，并在各相關位置就位。仔細檢查好洞口第二道橡膠襯壓密效果，以確保頂管機正常出洞。工作井洞口止水裝置應確保良好的止水效果。根據設計預留的法蘭，我們在法蘭上安裝兩道工作井洞口止水裝置。該裝置必須與導軌上的管道保持同心，誤差應小、于2mm。鋼封門打開后，頂管機迅速靠上開挖面，并調整洞口止水裝置，貫入工作面進行加壓頂進，盡量縮短開挖面暴露的時間。試頂頂管機在出洞后頂進的前20m作為頂進實驗段。通過實驗段頂進熟練掌握頂管機在本工程地層中的操作方法、頂管機推進各項參數的調節(jié)控制方法：熟練掌握觸變泥漿注漿工藝：測試地表隆陷、地中位移等，并據此及時詳細分析在不同地層中各種推進參數條件下的地層位移規(guī)律和結構受力狀況，以及施工對地面環(huán)境的影響，并及時反饋調整施工參數，確保全段頂管安全順利施工。．頂管機出洞注意事項頂管機出洞前要根據地層情況，設定頂進。開始頂進后要加強監(jiān)測，及時分析、反饋監(jiān)測數據，動態(tài)地調整頂管機頂進參數，同時還應注意以下事項：（1）出洞前在基座軌道上涂抹油，減少頂管機推進阻力。（2）出洞前在刀頭和密封裝置上涂抹油脂，避免刀盤上刀頭損壞洞門密封裝置。（3）出洞基座要有足夠的抗偏壓強度，導軌必須順直，嚴格控制其標高、間距及中心軸線。（4）及時封堵洞圈，以防洞口漏漿。（5）端頭砼墻拆除前的確認：出洞前確認墻拆除后的形狀是否有礙于頂管機的通過，另外，檢查襯墊的安裝狀況，如襯墊與圍巖之間較遠，則設置延伸導軌，防止頂管機前傾。（6）防止頂管機旋轉、上飄。頂管機出洞時，正面加固土體強度較高，由于頂管機與地層間無摩擦力，頂管機易旋轉，宜加強頂管機姿態(tài)測量，如發(fā)現頂管機有較大轉角，可以采用刀盤正反轉的措施進行調整。頂管機剛出洞時，頂進速度宜緩慢，刀盤切削土體中可加水降低頂管機正面壓力，防止頂管機上飄，同時加強后背支撐觀測，盡快完善后背支撐。（7）在頂管機靠上正面土體后，需立即開啟刀盤切削系統(tǒng)進行土體切削，以防頂管機對正面土體產生過量擠壓，使切削刀盤扭距過大。（8）由于頂管初出洞處于加固區(qū)域，為控制頂進軸線。保護刀盤，頂進速度不宜過快。（9）在頂管初出洞段頂進施工過程中，對頂管機姿態(tài)要勤測勤糾，力爭將出洞

段頂管軸線控制到最好，為后階段頂管施工形成一個良好的導向。（10）頂管機完全貫入地層，管外注漿還未實施之前，頂管機以及出發(fā)的各設備均處于極不穩(wěn)定狀態(tài)，頂進中要經常檢查，發(fā)現異常，立刻停止頂進，進行妥善的處理。六、泥水平衡頂管頂進施工頂進主要參數在頂管機頂進中，泥漿的壓力、濃度對保持挖掘面的穩(wěn)定性起著關鍵作用。泥漿濃度根據土質變化及時調整。泥水艙泥漿壓力取決與地下水、土壓力，施工過程及時測得數據，確定泥水壓力，使泥水艙壓力始終大于水壓力。．泥水出定參數：頂進速度100mm/min泥水比重1.15t/m3化控制）泥水流量排泥流量泥水艙壓力化控制）泥水流量排泥流量Q1W0.65m3/minQ2W1.07m3/min頂進速度機頭頂進速度設定100mm/min。如要加大頂進速度，在保證泥水艙泥壓的條件下，要先加大泥漿流量，再計算頂進速度，否則排泥管會堵塞。泥水壓力（1）泥水壓力值P的選定：P值應能與地層土壓力和靜水壓力相抗衡，設刀盤中心地層靜水壓力、土壓力之和為P0，則P一般控制在P=P0+20（Kpa），并在地層頂進過程中根據地質和埋深情況以及采取的相應技術措施進行反饋和調整優(yōu)化。（2）地表沉降與開挖面保持平衡穩(wěn)定關系以及相應措施對策。地表沉降信息表工作面狀態(tài)P與P0關系措施與對策備注工作面塌陷與失水下沉超過基準值Pmax<P0增大P值Pmax，Pmin分別表示P的最大最小峰值隆起超過基準值減Pmin>P0支撐土壓力過大，土艙內水進入地層值。少P的保持主要通過維持開挖土量與排泥量的平衡來實現?？赏ㄟ^設（3）泥水壓力P定頂進速度、調整排泥量或設定排泥量、調整頂進速度兩條途徑來達到。6.2、泥漿管理泥漿管理就是對泥漿質量的控制，即對泥漿四大要素的調整。四大要素為：最大顆粒粒徑、粒徑分布、泥漿水密度和泥漿水壓力。泥漿控制除保持開挖面穩(wěn)定外，對泥漿穩(wěn)定、泥漿中土粒保持也很重要。隨著粘土礦物質組成和氯離子濃度的不同，泥漿物理特性有很大的不同。因此，使用前先進行泥漿實驗，了解其主要特性，根據管理標準值進行控制以保持適當泥漿壓力。．頂進工序頂進啟動刀盤系統(tǒng)：啟動輸泥管和排泥管泵，泥路循環(huán)。機頭頂進：工作井頂進千斤頂設定頂進速度100mm/min，再計算機控制下，千斤頂以100mm/min速度頂進。同時，流量計測量流量，使排泥管流量保持在1.07m3/min，保持泥水艙壓力。下管時的操作程序保持泥水艙壓力；機頭刀盤停轉；待排泥管路沖洗干凈后，停止輸泥泵、排泥泵；關閉觸變泥漿、輸泥管、油管、排泥管閥門。拆除工作井管接口各種管線、電纜、管內應急燈工作。觸變泥漿系統(tǒng)只要管開始出洞，觸變泥漿只有在下管時不補漿，其他時間全部補漿。觸變泥漿以頂管機頭的同步加漿非常重要，機內人員在機頭頂進時要觀察注漿壓力和流量，并作記錄。每次下管后頂進前，機頭操作人員要開啟觸變泥漿與排泥管聯(lián)通閥門5?15秒，以使管內觸變泥漿有凝膠變成膠體，減少壓力損失。排風系統(tǒng)通風由地面的11KW送風機經①300管道送風至掘進機處。地面和井內的水平，垂直和彎頭處的管道均采用硬管（？=1mm白鐵皮）。為了改善管道內的工作環(huán)境，施工時對管道進行強制通風，由地面11KW送風機提供的經過濾清、除濕、降溫的新鮮空氣通過①300mm進氣管送到頂管機頭，并在通風管道上100M、250M、500M三處開設排風孔，管道內一氧化碳、二氧化碳、沼氣等有害渾濁氣體及微粒由軸流鼓風機排放出管道外。測量詳見測量章節(jié)。糾偏本工程頂管施工過程中需24小時全程監(jiān)控頂進過程：600m以內用激光打到機頭中心光靶，通過光靶把偏移情況反應到機頭控制室，控制室內控制糾偏千斤頂工作，頂．管頂出600M后利用電子經緯儀建立中轉站。全站儀測量高程、中心誤差百萬分之二。頂管機糾偏誤差2cm之間。根據以往的經驗，我們采取如下的措施：一是機頭外徑比管徑大30mm,即管外與土體有15mm的觸變泥漿膜。當機頭糾偏時，機頭前進產生的側向壓力N的分力要克服土體對管子的約束力，如土體是原狀土，約束力會很大，土體被觸變泥漿置換，觸變泥漿是膠體，約束力很小，管子比較容易糾偏。七、頂進施工測量測量方法測量是使頂管機沿設計軸線頂進，保證頂管機頂進方向精確度的前提和基礎。為保證本工程的測量精度，施工前首先完成對業(yè)主所給測區(qū)導線網與水準網及其它控制點的檢核。在頂管機上配備激光導向系統(tǒng)指導頂管機頂進，以降低人工測量的誤差和勞動強度，加快施工進度。同時采用全站儀對頂管軸線進行測量控制。施工時嚴格貫徹三級測量復核制度，即作業(yè)隊復核后報工程經理部，工程經理部測量隊進行復核，然后反饋給監(jiān)理和業(yè)主確認，監(jiān)理監(jiān)測隊確認后，再由工程測量隊進行施工放樣測量，從而確保頂管按設計方向頂進。主要測量技術措施地面控制測量頂管施工前，組織公司精測隊根據業(yè)主提供的工程定位和測量標志資料，對所給導線點、水準點及其它控制點進行復測；同時測設施工過程中使用的加密控制點，并將測量成果書報請監(jiān)理工程師及業(yè)主審查、批準。（1）引測工作井地面導線點根據業(yè)主及工程師批準的測量成果書由公司精測隊以最近的控制點為基點，引測三個導線點至每個出發(fā)井附近，布設成三角形，形成閉合導線網。（2）引測工作井地面水準點根據業(yè)主及工程師批準的水準點由公司精測隊以最近的水準點為基點，按國家2級水準要求建立本工程的首級高程控制。每個出發(fā)井附近至少布設二個測點，以便相互校核。堅井聯(lián)系測量）平面坐標傳遞1（．利用全站儀采用導線法將地面坐標傳遞到井下儀器臺和后視點（2）高程傳遞用鑒定后的鋼尺，掛重錘10kg,用兩臺水準儀在井上井下同步觀測，將高程傳至出發(fā)井下固定點，最大高差中誤差小于等于一毫M,整個管段施工過程中，高程傳遞至少進行三次。頂管機頂進測量控制測量方法頂管內接收激光束的光靶傳感器和數據處理系統(tǒng)組成了頂進姿態(tài)測量控制系統(tǒng)，用來測量以激光導向點為參照的頂管機切削艙的測量板的垂直和水平位移、激光入射水平角及頂管機切削艙仰角及滾動角?？刂葡到y(tǒng)操作人員通過遠距離攝像監(jiān)控及微機系統(tǒng)，對測量數據進行處理計算并將處理結果反應出來的頂管機位置偏差顯示在操作室屏幕上，指導操作人員對頂管機進行修正糾偏作業(yè)。測量系統(tǒng)激光定向儀、經緯儀、電子測距儀、水準儀組成了測量系統(tǒng)。頂管機初始位置的測定和輸入：將頂管機切削艙的測量板的仰角、滾動角、水平角三個數據測出，并將激光基準點的相對于頂管機的位置（X.Y）測得并輸入控制系統(tǒng)。經緯儀坐標（X.Y.Z）的測量及經緯儀的設置直線段每50M左右安裝接口系統(tǒng)，使發(fā)射的激光束能夠被目標系統(tǒng)有效接收。同時，人工測量出經緯儀的坐標（X.Y.Z）。輸入控制系統(tǒng)，作為計算頂管機位置的基準。導向系統(tǒng)以安裝在頂管壁上的激光經緯儀發(fā)出的激光為基準點。然后，測量系統(tǒng)把激光束的方向精度、距離、經緯儀的坐標（X.Y.Z）等數據測出，輸入到控制系統(tǒng)。激光束發(fā)射到測量板上以后，測出光點在測量板上的位置（X.Y），計算出頂管機軸線與激光束軸線的關系、頂管機的仰角和滾動角，通過電纜把數據輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)中的微機計算結果考慮測量系統(tǒng)與頂管設計軸線的安裝誤差，計算出測量板對應的頂管軸線與頂管設計軸線偏差值（X.Y）。通過頂管機實際軸線與頂管設計軸線夾角，預測出頂管機切削艙的（X，Y）偏差趨勢。通過這些顯示在頂管機操作屏上的數據，施工人員可以調整頂管機頂進方向，使頂管機沿設計軸線頂進，從而確保了頂管頂進方向的精度符合要求。測量精度控制措施(1)嚴格落實公司精測隊、工程部測量隊、監(jiān)理監(jiān)測隊三級測量復核制度。(2)工程部測量隊有經驗豐富、技術熟練、責任心強、持證上崗的測量人員組成，并配備數量足夠及符合精度要求的測量儀器。(3)測量儀器要定期到國家認可的鑒定部門進行檢校。(4)測量放樣的有關數據，要記錄完整、清晰，并報監(jiān)理工程師核對。(5)工程部測量隊每周及時向監(jiān)理工程師提交測量報告。八、頂管機姿態(tài)控制8.1、頂進偏差產生的原因8.1.1、形成機頭旋轉偏差的原因頂管機向前頂進的反力，由工作井后靠背提供。刀盤切削土體的扭矩要是由頂管機殼與土層之間的摩擦力矩來平衡。當摩擦力矩無法平衡刀盤切削土體產生的扭矩時頂管機將形成滾動偏差。過大的滾動會影響測量板、糾偏油缸、螺旋出土機偏離正常位置，造成測量、糾偏及出土困難，對頂管軸線偏斜也有一定影響。8.1.2、引起方向偏差的因素(1)頂進過程中因為不同部位頂進千斤頂參數的設定偏差，使頂進方向產生偏差。(2)由于頂管機表面與地層間的摩擦阻力不均勻、開挖掌子面上的土壓力的差異、以及切削刀口欠挖時引起的地層阻力不同，也會引起一定的偏差。(3)開挖掌子面砂層與砂礫層分界起伏較大，掌子面軟硬不均，也易引起方向偏差，即使在開挖掌子面砂層的力學性質十分均勻的情況下，受頂管機刀盤自重的影響，頂管機也有下扎的趨勢。因此，在頂進的過程中，須對豎直方向的誤差進行嚴密監(jiān)測控制，隨時修正各項偏差值，把頂進方向偏差控制在允許范圍內。8.2、頂管機的姿態(tài)監(jiān)測采用經緯儀、水準儀等測量儀器測量頂管機的軸線偏差，監(jiān)測頂管機的姿態(tài)。、偏轉角的監(jiān)測8.2.1．用電子水準儀測量高差，推算頂管機的偏轉圓心角，監(jiān)測頂管機的滾動偏差。方法時在切削艙隔墻后方對稱設置兩個測量點，二點處于同一水平上，且距離為一定值。測量兩點的高程差，即可算出偏轉角。為兩HbHa、為測量標志，a、b為頂管機發(fā)生滾動后，測量點所處的新位置，A、B為頂管機的滾動角。點的高程，a20A=20B=定值線段AB=arcsin[(Hb-Ha)/AB]a=,表明頂管Ha<0HbHa>0，表明頂管機逆時針方向滾動。如果一上式中，如果Hb-機順時針方向滾動。一a.豎直偏可直接測量頂管機的俯仰角變化，上仰或下俯其角度增量的變化方向相反。水平角的監(jiān)測電子經緯儀可直接測量頂管機的左右擺動，左擺或右擺水平方向角的變化方向相反。儀器的配備電子水準儀精度：±0.4mm全站儀：2〃頂管機姿態(tài)調整(1)滾動糾偏由于刀盤正反向均可以出土，因此通過反轉頂管機刀盤，就可以糾正滾動偏差。允許滾動偏差小于等于1.50時頂管機自動控制系統(tǒng)會報警，提示操作者切換刀盤旋轉方向，進行反轉糾偏。．（2）豎直方向糾偏控制頂進方向的主要方法時改變單側糾偏油缸行程。但它與頂管機姿態(tài)變化量間的關系沒有固定規(guī)律，需要靠人的經驗靈活掌握。當頂管機出現下俯時，可加大下側糾偏油缸行程，當頂管機出現上仰時，可加大糾偏油缸行程，來進行糾偏。（3）水平方向糾偏與豎直方向糾偏的原理一樣，左偏時加大左側糾偏油缸行程，右偏時則加大右側糾偏油缸行程。糾偏注意事項（1）切換刀盤轉動方向時，先讓刀盤停止轉動，間隔一段時間后，再改變轉動方向，以保持開挖面的穩(wěn)定。（2）要隨時根據掌子面地層情況及時調整頂進參數，修正頂進方向，避免偏差越來越大。（3）頂進時要及時進行糾偏，消除偏差后，再繼續(xù)向前頂進。確保頂管機土壓力平衡和地層穩(wěn)定的技術參數（1）焊接鋼管時，嚴防頂管機后退，確保正面土體穩(wěn)定。（2）同步注漿充填環(huán)形間隙，使鋼筋砼管盡早支承地層，控制地層沉陷。（3）切實作好土艙壓力平衡控制，保證掌子面土體穩(wěn)定。（4）利用信息化施工技術指導頂進管理，保證周圍自然環(huán)境。正常施工時的主要事項（1）每一作業(yè)班次要留下一定時間做好機械設備的保養(yǎng)和作業(yè)面的清潔工作。（2）前后作業(yè)班組做好交接班的施工工況介紹并作文字記錄。（3）出土車輛進出時，施工人員要站在安全的位置。九、頂管施工過程防旋轉措施在頂管頂進施工中，為防止開口管節(jié)發(fā)生轉動，排海管道擴散段所有頂管管材內壁兩段預埋20cm（或全部內鋼套）鋼套環(huán)，管材套接后在接口處焊接防轉舌，達到將擴散段范圍內的頂管在旋轉方向連接成一整體的效果；若頂管頂進過程仍然發(fā)生旋轉，則采用單邊壓重的方法進行糾正。十、頂管機的管、用、養(yǎng)、修、建立完善的頂管機管理組織機構10.1．對于大型施工機械設備的管理必須制定詳細的、規(guī)范的、科學的組織管理體系，實行系統(tǒng)化管理。借鑒我公司已有頂管機的管、用、養(yǎng)、修成功經驗，實行以機電工程師為主的設備管理體系，對各系統(tǒng)實行工程師負責制，機械工程師、電氣工程師、刀具工程師、狀態(tài)檢測工程師共同組成頂管設備管理體系，并成立主機組、電氣組、液壓組、后續(xù)設備組、刀具組和狀態(tài)檢測組負責頂管機的管、用、養(yǎng)、修工作。建立頂管機頂進機技術支持系統(tǒng)（1）制造廠專家培訓組；（2）公司頂管設備科研開發(fā)小組；（3）公司頂管施工技術組；（4）施工現場組成以設備工程師為主的技術攻關小組；制定詳細的頂管機的管、用、養(yǎng)、修制度根據頂管施工的特點，制訂如下制度：（1）頂管機綜合管理制度；（2）頂管機使用安全操作規(guī)程；（3）頂管機維修保養(yǎng)制度；（4）頂管機油水管理制度；（5）頂管機狀態(tài)檢測制度；（6）頂管機配件管理制度；對頂管機的使用及維修保養(yǎng)人員進行培訓，經考試合格后持證上崗，實行崗位責任制，實行“二定三包”，即：定人、定崗；包保管、包使用、包維修保養(yǎng)。建立頂管機履歷薄、運行記錄、狀態(tài)監(jiān)測記錄、維修保養(yǎng)記錄，實行頂管機的表格化管理。對頂管機進行成本管理，詳細記錄和考核油料消耗、配件消耗、電力消耗、設備完好率考核。設備利用率考核等工作，總結和積累頂管機的使用成本分析。對人員進行技術培訓（1）派頂管機管理、操作人員赴頂管制造廠進行理論和技術培訓。（2）對頂管機操作、維修、保養(yǎng)人員進行培訓，使其做到“三懂四會”（懂構造、懂原理、懂性能；會使用、會保養(yǎng)、會檢查、會排除故障）。）對頂管機操作司機，使用具有資格技術人員擔任。3（．采用頂管頂進機狀態(tài)檢測技術（1）運用已有的頂管掘進機設備檢測結果，推廣和運用“頂管機狀態(tài)監(jiān)測和故障預報專家系統(tǒng)”。（2）完善狀態(tài)檢測體系，配和指導維修保養(yǎng)工作。頂管掘進機的維修保養(yǎng)（1）除施工特別原因外，每日都有一定時間對頂管掘進機進行維修保養(yǎng)工作，主要是檢查、清潔、潤滑。（2）實行日常保養(yǎng)及定期保養(yǎng)相結合的維修保養(yǎng)體系。十一、頂進過程監(jiān)控測量地表隆陷監(jiān)測監(jiān)測的目的主要是測定縱、橫沉降槽曲線及最大沉降坡度、最小曲率半徑和沉降速率等，可按PECK公式，預測施工時在不同深度引起的地表、地層沉降槽曲線，施工中按反饋資料，合理調整頂管正面壓力、送泥量、注漿時間和壓力、推進速度等施工參數，以達到控制沉降的最優(yōu)效果。另外，頂管進出洞是頂管施工中技術難度最大、工序較復雜的施工階段，須加強對洞外地表沉降觀測確保頂管順利進出洞。11.1.2、監(jiān)測儀器全自動電子水準儀，銦鋼尺等高精度儀器進行地表沉降監(jiān)測。檢測實施（1）基點埋設方法采用標準地表樁，必須將其埋入原狀土，并做好保護井圈和井蓋。在堅硬的道路上埋設地表樁，硬鑿除路面和路基，將地表樁埋入原狀土，也可鉆孔打入長1m以上的圓鋼作地表觀測樁，并同時打入保護鋼管套。地表樁的埋設穩(wěn)定期不少于30天。（2）測點布設在頂管工程范圍內，沿軸線方向每隔30m布設一組測點，橫向地表樁的設置范圍在預測沉降槽范圍內。（3）隆陷測點埋設在地表挖孔，然后放入長200?300mm，直徑20?30mm的圓頭鋼筋，四周用水泥砂漿填實。、測量方法11.3.4．觀測方法采用精密水準測量方法?；c和附近水準點聯(lián)測取得初始高程。觀測時嚴格，對不在水準路線上得觀測點，一個測站不超控制限差，每測點讀數高差不超過0.3mm隔，如超過時，重讀后視點讀數，以作核對。首次觀測應對測點進行連續(xù)兩次觀過3測，兩次觀測高程之差應小于土1.0mm,取平均值作為初始值。、隆陷值計算11.3.5在條件許可的情況下，盡可能的布設導線網，以便進行平差處理，提高觀測精度，水N（mm）（N為測站數準線路閉合差應小于±0.3）。然后按照測站進行平差，求得各點高程。施工前，由基點通過水準測量量測出隆陷觀測點的初始高程H0,在施工過程中測出的高程為Hn。則高差AH=Hn-H0即為隆陷值。數據分析與處理（1）畫出時間－位移曲線散點圖和距離－位移曲線散點圖，根據沉降規(guī)律判斷土層穩(wěn)定狀態(tài)和施工措施的有效性。（2）當位移－時間曲線趨于平緩時，可選取合適的函數進行回歸分析，預測最大沉降量；（3）作橫斷面和縱斷面沉降槽曲線，判斷施工影響范圍、最大沉降坡度、土體體積損失等。十二、洞口止水裝置工作井洞口止水裝置應確保良好的止水效果。根據設計預留的法蘭，我們在法蘭上安裝兩道工作井洞口止水裝置。該裝置必須與導軌上的管道保持同心，誤差應小于2mm。在橡膠止水法蘭之前應預埋注漿孔，以便壓注膨潤土泥漿。（參見附圖08《頂管出洞口止水結構示意圖》）十三、頂管管材、橡膠密封圈、木襯墊（1）頂管前對鋼筋混凝土管材成品進行檢查：管接頭的槽口尺寸是否正確，光滑平整。（2）鋼套環(huán)上刃口無庇點，焊接處平整，肢部與鋼板平面垂直。管材現場堆放整齊、擱平。（3）橡膠密封圈外觀和任何斷面都必須致密均勻，無裂縫，孔隙或凹痕等缺陷，本工程每節(jié)頂管采用兩道橡膠密封圈。橡膠密封圈保持清潔，無油污，不放在陽光下。．（4）木襯墊采用膠合板材加工，厚度符合管環(huán)的間隙要求。（5）管節(jié)槽口上涂膠水，裝上橡膠密封圈。下管前均勻涂薄一層硅油，使承插時橡膠圈不移位，不反轉，不露出管外。十四、成品管的接口形式本工程設計的F型成品管和接口形式是非?？煽康?。但在制造和施工中還應嚴格把關，確保成品管強度，選材尺寸精度和密封都符合設計要求。F型成品管的接口存在二道滲水途徑可能從管外進入管內，一道是從鋼套環(huán)和混凝土交界面滲入，另一道是從楔型和0型橡膠止水圈滲入，前者通過錨固鋼筋使鋼套環(huán)與混凝土牢固結合，并由一環(huán)聚胺脂軟膏阻斷可能因糾偏引起的滲水通徑，后者是通過高精度鋼模保證橡膠止水圈產生足夠的壓縮過盈量，從而滿足密封要求。十五、頂管出洞口地基加固措施15.1、加固方法頂管出洞口采用旋噴樁地基加固法，加固范圍為頂管出洞口長義寬義深=28.2mX5mX16m地下土體，頂管進出洞口旋噴加固措施是施工成敗的關鍵。由于頂管進出洞口土體軟弱，強度低，含水量高，因此采取旋噴樁來進行土體加固。。15.2施工方法(1)布孔原則：排距和孔距均為lm。(2)施工時采用先從外圍，后內部的加固施工方式，防止?jié){液流失。(3)提升速度控制在20?25cm/min范圍內；(4)漿液采用325”普通硅酸鹽水泥漿，水泥摻入量250陋/山3,水灰比0.8?1.0。十六、地表隆沉控制措施地表沉降預測由派克法，地面沉降的橫向分布似正態(tài)分布曲線。Smax=V/(2.5i)Smax最大沉降量；V地表損失量i沉降槽寬度系數i=R(Z/2R)0.8=2.07(7/1.98)0.8=5.68地表損失量V與以下因素有關：開挖面引起的V1=0.04糾偏引起的V2=(1/2)nR2L%=0.1工具管與管子外徑空隙引起的V3=nD.ak=0.04其它因素引起的V4=0.05￡V=V1+V2+V3+V4=0.23Smax=0.23/(2.5X3.8)=0.023m=23mm地面監(jiān)測，優(yōu)化掘進機參數在掘進機初始推進的20m范圍內，要精心組織地表監(jiān)測，在橫截面沉降槽寬度為30m上布點，間距為3m。在軸線方向每隔5m布一個沉降槽斷面。通過地表監(jiān)測得到的隆沉量與相對應時的掘進機主參數(包括推進速度、設置刀盤土壓力值，出土率等)進行比較，從而優(yōu)化掘進機參數指導以后的頂管推進。注漿穩(wěn)定措施除了在初始推進階段，優(yōu)化推進參數以外，在頂進過程中加強同步注漿也是有效手段之一，必須盡可能將膨潤土泥漿套隨機頭向前移動，形成連續(xù)的環(huán)狀漿套。要選擇觸變性能良好的膨潤土制漿材料。置換泥漿措施在頂進結束后，我們必須立即用純水泥漿置換膨潤土泥漿。十七、頂管質量要求鋼筋混凝土管頂進不偏移，管節(jié)不錯口，管底坡度不得有倒落水，頂管接口套環(huán)應對正管縫且與管端外周密貼，管端墊板粘牢，不脫落。管節(jié)不裂、不滲水，管內不得有泥土，建筑垃圾等雜物。具體質量標準如下：(1)鋼筋混凝土管最大偏角0.3。(2)管線軸線偏差100mm(3)標高偏差+80mm，－100mm(4)相鄰管節(jié)錯口W15mm無碎裂(5)內腰箍不滲漏，橡膠止水圈不脫出(6)接口抗?jié)B實驗應達0.2MPa(7)頂管在糾偏過程中，應勤測量，多微調，每項糾偏角度應保持在10'-。120'，不得大于(8)在管道頂進過程中，地面隆起的最大極限值為+40mm,地面沉陷的最大極限值為-60mm。第三章頂管穿越長江大堤施工本工程3根頂管均穿越圍墾新大堤，大堤泥結石路面與管道覆土深度均為12M,對大堤的變形控制是本工程的重要節(jié)點。一、頂管施工沉降分析在施工前，在圍墾新大堤上設置沉降觀測點。在未到被保護的建筑物前，從沉降觀察的反饋信息中，調整好頂管施工參數，在頂進過程中隨時做好觀測，發(fā)現問題及時處理。在頂進過程中，按工具管壓力表指示及時調整泥倉壓力和后座油缸的頂進速度，保證出土量與頂進體積一致，確保地面沉降量控制在最低的要求范圍以內。沉井下沉和頂管施工過程中，對其自身的周圍土體將產生擾動，使土體本身的強度發(fā)生變化和土體產生位移，從而導致地面沉降，同時波及沉井周邊和頂管管道上方的地下管線及地上建筑物。頂管引起地層移動的因素主要有：頂管掘進機開挖面引起的土體變化；掘進機糾偏引起的土體變化；掘進機后面管道外周因注漿填充引起的土體變化；管道在頂進中與地層摩擦而引起的地層變化；管道接縫及中繼間接縫中泥水流失而引起的地層變化。上述的各種因素所引起的地層變化導致土體向開挖面及管道外周移動，從而引起地面沉降，因此在頂管推進到臨近大堤時放慢頂進速度，控制注漿量，可以減少頂管對大堤周圍土體的擾動影響。二、大堤加固為防止頂管穿越大堤時，大堤出現大量變形影響質量和安全，需對大堤土體采取注漿加固處理，具體措施如下：(1)頂管穿越大堤前，對大堤土體管道兩側、頂管軸線兩側范圍內采壓密取注漿處理；(2)漿液注入率為15%，水灰比為1.0；(3)注漿時，自下而上逐段注漿，每次拔管間距不大于0.5m；(4)注漿管壓入土層至設計深度，然后接上壓漿機，邊向上拔起注漿管邊向土層內注漿。通過控制注降量和注降壓力達到設計要求。．(5)注漿深度范圍：參見附圖09《大堤加固縱斷面圖》、附圖10《大堤加固橫斷面圖》、附圖11《大堤加固平面示意圖》。(6)注漿時間為頂管穿越前4-5天，頂管穿越時若發(fā)現大堤沉降量接近規(guī)定值，適當加大注漿范圍和注入率。(7)大堤注降加固注降孔布置三個斷面(大堤坡腳兩個，大堤路面一個)。參見12《大堤注漿孔斷面示意圖》。三、頂管穿越施工措施頂進措施1）全面檢修頂管機頭，確保頂進時，機頭能正常工作；2）頂管所用管材及其它材料，在頂管開始前2天必須全部到場，保證頂管時的原材料供應；3）減慢頂進速度，在穿越大堤前后各10m范圍，頂進速度控制在9?12m/天，并根據每天測量參數不斷調整速度及頂進參數；4）我們采取頂管掘進機外殼準備仿瓷涂料，機頭后跟蹤注漿，基本上可以消除機頭帶土損失。5）頂進時勤測勤糾，糾偏角度控制在1。以內，使頂進軸線偏差越小越好，減少掘進機糾偏引起的土體損失。6）嚴格控制好減摩注漿的壓力、注漿量，使?jié){液充滿管節(jié)與土體的間隙。對重要路段，在通頂后用遲凝泥漿置換原有的觸變漿液。7）頂進時管節(jié)止水橡膠圈必須安裝好，保證節(jié)口不漏水、不漏泥，以減少土體損失。嚴格控制頂進姿態(tài)頂管軸線的測量儀器采用紅外激光經緯儀。為了克服在頂進過程中機頭旋轉，在機頭前的測量靶采用可旋轉性，使光靶始終處于管道中心水平線上。在機頭產生旋轉時采用壓鐵壓重措施克服機頭旋轉。頂進時勤測勤糾，管道每推進250?300mm時測一次中心軸線，若一發(fā)現偏轉趨勢就進行糾偏，若偏移量達到20mm時，立刻停止頂進，查明原因，有措施保證后再頂進，確保頂管軸線的質量。糾偏角度控制在2°以內，使頂進軸線偏差越小越好，減少掘進機糾偏引起的土體流失而產生的沉降。、減摩注漿控制3.3．為了減少機頭和土體的摩擦，來減少機殼的帶土量，盡可能減少因此原因而產生對源水管道的影響，在頂管掘進機外殼上涂抹仿瓷材料。管材的圓周上均布四只注漿孔。在頂進中對管子外壁周圍注入潤滑漿。注漿混凝土管的安排：在掘進機頭后連續(xù)放四節(jié)有注漿孔的混凝土管子，然后每隔二節(jié)管子排放一只有注漿孔的管子。注漿管裝有單向閥，防止?jié){液和土沙倒灌。前面較密的注漿管功能是讓其形成漿套，后面稀布的注漿孔管起補漿作用。注漿材料選用浙江臨安地礦部門產的成品膨潤土粉。按粉：水=1：8（重量比）的比例拌成潤滑漿。頂進過程中按具體情況適當地調整注漿量與注漿壓力，使?jié){液充滿管節(jié)和土體的間隙，形成泥漿套。施工中最大注漿壓力達到0.18Mpa。為減少頂管施工完成后的地面后續(xù)沉降，注漿量也不能太大，保證漿套形成即可，具體按照管子周邊3cm厚度計算。補漿量視頂力大小情況而定。四、管道密控制封4.1止水圈密封為減少頂管過程中的漏水、漏泥造成地面沉降，造成大堤下沉變形，嚴格控制止洞口止水圈的質量和安裝。先將止水圈裝置初步就位，臨時固定在出洞孔井壁上，然后推進掘進機至止水圈，根據掘進機外圓與止水圈板內圓的周邊等距離來固定止水圈，確保止水圈中心與管道中線軸線一致。止水圈里平面與井壁要密實，以防漏漿，影響注漿效果。4.4.2進出洞口加固處理為保證頂管機頭進出洞口不漏水漏泥，從而引起地面沉降，造成大堤下沉變形，我們對頂管機頭進出洞口進行了旋噴樁加固。頂管機頭進出洞口時，不允許發(fā)生漏水漏泥現象。4.4.3管縫密封本工程管材采用F接口鋼筋砼管，雙道橡膠圈止水。在施工前做好管材、木襯墊、止水圈安裝的質量檢查；如施工中發(fā)生管縫泄漏，用堵漏王對管節(jié)縫道進行處理，確保不滲漏。4.5、置換注漿管子外邊的泥漿套可能會引起管道較大的后期沉降，影響