钢管顶管专项施工方案.pdf

_ -可编辑修改 - 目录 一、工程概况2 二、编制依据及周边环境2 三、二轴搅拌桩施工 2 四、顶管方案6 1.顶管现场平面布置6 2.顶管施工流程图7 3.顶管施工工艺及设备配置8 4.顶管施工方法及技术质量保证措施14 5 突发事故的应急处理 21 6 顶管施工质量通病及防治21 五、施工计划22 1.施工进度计划22 2.施工资源计划23 六、环境监测24 1. 监测内容24 2. 测点布设24 3. 监测频率25 七、施工安全保证措施 25 1. 安全保证管理体系25 2. 安全保证措施26 3. 重点工序的安全措施26 4. 环境保护27 5. 现场文明施工措施27 八、应急救援预案27 _ -可编辑修改 - 附图一：顶管现场平面布置图 一、工程概况 吴江区 DN1800 浑水管线迁移工程全长653米。起点接吴江区苏震桃公路 K37+100（苏震桃公路桩号）西侧老管道，顺230省道铺设 DN1800 管道 163米， 穿越 230省道向东施工至二水厂，与老管道接拢。主管管径为DN1800，管材主要 采用钢管和球墨铸铁管 （每节 8.15米） ，插盘、承盘每节 0.8米；泄水管采用 DN400 钢管和 DN700 混凝土管，泄气管采用DN200 钢管。 顶管采用 D1820*18钢管，顶管管线长69m，桩号为 K0+167K0+236。本段顶 管位于 230省道与规划五方路交叉口北侧，顶管管线穿越230省道，管线上无建筑 物和民房。 顶管工作井和接收井采用SMW 工法，顶管覆土厚至管顶约为6.6m。钢 管顶进施工采用管径对应的泥水平衡式顶管机，配备 48个 400t主顶作为主顶设备， 现场配备 50t 汽车吊。 直埋段又分钢管和球墨管， 直埋段钢管采用D1820*14, 长度约 222米。球墨管采 _ -可编辑修改 - 用 DN1800 长度为 381米。直埋段管道位置都在农田及池塘内，管道基础采用块石 挤淤进行地基加固， 沟槽开挖采用大开挖。 沟槽开挖深度平均约5 米以上。(附球墨 管开挖横断面图 ) 二、编制依据 1、根据苏州市城市建筑设计院有限责任公司提供的苏州市吴江区S230东侧、 云龙大道南侧沿线工程岩土工程勘察报告，拟建管线深度范围内地基土主要由素填 土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土组成，一般呈水平层理分布。根据顶管施工段工程 地质剖面图分析，顶管施工主要涉及层粉质粘土。SMW 工法井位置土层表 (详见 地堪报告 ) 地质钻 探孔号 地层名称层厚 (m) 土的容重 r (KN/M3) 内摩擦角 (°) 凝聚力 C(Kpa) 备注 J5 素填土3.0 18.8 10.0 15.0 淤泥质粉质粘土1.6 18.0 7.9 14.0 粘土2.2 19.8 15.6 53.0 粉质粘土4.0 19.6 14.5 37.0 J6 素填土4.5 18.8 10.0 15.0 淤泥质粉质粘土2.0 18.0 7.9 14.0 粘土1.5 19.8 15.6 53.0 粉质粘土4.0 19.6 14.5 37.0 2、本工程的施工图纸及有关说明。 3、本工程的招标文件、清单、答疑等。 4、国家、江苏省及苏州市的现行设计及施工验收规范、质量评定标准、定额 等文件和有关规定。 三、二轴搅拌桩施工 1、施工准备 施工前做好场地平整、清理障碍物、铺设走道板；拼装桩机完成的同时安装灰 _ -可编辑修改 - 浆制备系统包括工作平台、制浆设备及泵送设备、灰浆流动制备站。做好管线连接 工作，最后进行机械调试。 2、施工机械选择 在 SF636KK桩机上安装型二轴搅拌机成桩，成桩后SF636KK桩机移到下一桩 位施工；在搅拌下沉过程中，利用9m 3 空压机压缩空气使周围土体松散，保证水泥 浆液与周围土体充分接触，提高成桩的强度和防水性能，水泥浆液采用BW-250压 浆泵注入。 3、工艺流程：工艺流程如图3.1-1所示。 图 3.1-1 SMW搅拌桩施工工艺流程图 4、施工要点 （1） 场地回填平整 二轴搅拌机施工前，必须先进行场地平整，同时施工区域内还需夯实加固，铺 设走道板，确保施工场地路基承重荷载需能满足50 吨大吊车及步履式重型桩架行 走要求。 （2） 测量放线 _ -可编辑修改 - 根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永 久及临时标志。放样定位后做好测量技术复核单，并请监理进行复核验收签证。确 认无误后进行搅拌施工。 （3） 开挖沟槽 根据基坑围护内边控制线，采用0.6 m 3 挖土机开挖沟槽，开挖沟槽余土应及时 处理，以保证 SMW 工法正常施工，并达到文明工地要求。 （4） 定位线与搅拌桩孔位定位 二轴搅拌桩孔位定位 二轴搅拌桩二轴中心间距： 700mm搅拌桩两轴距离为 500mm，两幅桩间距为 1200mm，搭接 200mm。根据这个尺寸在平行桩位轴线方向的定位线标志。 （5）桩机就位 由当值班长统一指挥，桩机就位，移动前先撒白灰线作为路基箱的基准线，然 后挖机根据灰线铺设路基箱或钢板，看清上、下、左、右各方面的情况，严禁碾压 电缆和气浆管 ;发现障碍物应及时清除， 桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠 正，确认桩位无误后桩机就位。 （6） 桩机垂直度校正 根据桩机上的水平仪表控制调整桩机的垂直度。 （7）水泥浆液拌制 在施工现场搭建拌浆施工平台，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。采用复 合硅酸盐水泥，二轴搅拌桩水灰比为0.50 。浆液配比为：水：水泥 =0.5：1 （8）二轴搅拌机下沉与提升 根据设计要求深度，二轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液 （两次喷浆工艺），同时严格控制下沉和提升速度。根据类似工程施工经验，搅拌 桩下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2m/min。 施工时间 深4 _ -可编辑修改 - 度1 3 2 桩底重复搅拌注浆 5、 H 型钢插入 (1)根据设计要求，本支护结构的部分H 型钢在结构强度达到设计要求后必须全 部拔出回收。 H 型钢在使用前必须涂刷减摩剂，以利拔出，要求型钢表面均匀涂刷 减摩剂，厚度不小于1mm。二轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊 放 H 型钢。 (2)根据甲方提供的高程控制点，用水准仪引放到定位型钢上，根据定位型钢与 H 型钢顶标高的高度差确定吊筋长度，在型钢两腹板外侧焊好吊筋（12线材） ， 误差控制在± 5cm 以内。型钢插入水泥土部分均匀涂刷减摩剂。 (3) 装好吊具和固定钩， 然后用 50吨吊机起吊 H 型钢，用线锤校核垂直度， 必 须确保垂直。 (4)在沟槽定位型钢上设H 型钢定位卡，型钢定位卡必须牢固、水平，将H 型 钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡靠型钢自重徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内， 垂直度控制用线锤控制。 (5)用槽钢穿过吊筋搁置在定位型钢上，待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后， 将吊筋与沟槽定位型钢撤除。 6、 H 型钢回收 (1) H 型隔离措施 浇筑压顶圈梁时， H 型钢挖出并清理干净露出部分H 型钢表面的水泥土后， 在 扎圈梁钢筋前， 埋设在圈梁中的H 型钢部分腹板和翼板二侧必须先用泡沫塑料（厚 度大于 10mm）包裹，再用油毛毡片包裹泡沫塑料二层，油毛毡片包裹高度高出圈 梁顶 15cm；并用 U 型粗铁丝（ 8#）卡固定好油毛毡片。 (2)H 型起拔 _ -可编辑修改 - 待圈梁达到设计强度且地下主体结构施工完成后，采用专用夹具及千斤顶以圈 梁为反梁，起拔回收H 型钢；起拔过程中始终用吊车吊提住顶出的H 型钢，千斤 顶顶至一定高度后，用吊车将型钢拔出桩体。 7 、 二轴搅拌桩施工顺序 连续施工情况下二轴搅拌桩均采用以下方式施工，即采用紧挨着连续打施工方 法，可减少偏钻，以确保搅拌桩连续性及止水效果。 8、SMW工法桩质量保证措施 (1)水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面 高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。 (2)桩体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，下沉和提升力求匀速，使 原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌和。 (3)浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析， 放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。 (4)压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得 发生土浆夹心层。 (5)发生管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉 1.0m后方能继续注浆，等1020秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。 _ -可编辑修改 - (6)钻机提升时应有专人铲除钻头上粘附的泥块，以确保钻头再次下沉时，泥土 搅拌充分、均匀及提升时桩身不出现空心。 四、顶管方案 1、顶管现场平面布置 (1)地面布置 在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施，地面指挥监测中 心、办公室、仓库、配电间等。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行 管理。井顶布置一台50t 吊车负责钢管及顶铁吊运和井内、地面的吊装工作。现场 内另设临时堆场，供管节及半成品、周转材料等堆放，顶管现场考虑一定管节的贮 存量。现场一侧布置泥浆房、进水排泥系统等。顶进控制室布置工作井内，自动控 制台、通讯、中央控制均在顶进控制室内。顶管出泥排入泥浆池。 由于顶管为24 小时连续作业施工，在现场四个角上各安装錪钨灯一座，供夜 间现场照明。 (2)井内布置 工作井内沿顶管轴线方向在临时后座墙上装刚性后座，主顶千斤顶、导轨、 刚性顶铁、环形顶铁等顶进设备。工作井边侧设置下井扶梯二座供施工人员上下。 管内供电及工作井内电力配电箱均位于工作井内。管内测量起始平台，安装 在主顶千斤顶之间轴线上，独立与砼底板连接，与千斤顶支架分离，确保顶进时测 量平台的稳定。 沿工作井井壁依次安装2 寸压浆管、 4 寸供水和出泥管、供电管线。井内二 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堆放。 (3)管内布置 管内进、排泥管、压浆管、供电、通风管分别安装于钢管左右偏下侧。 管内照明采用 24伏低压照明灯，每8m 布置 1 只。 施工期间在工作井内及管道内应配置足量的排水设备。 _ -可编辑修改 - 2、顶管施工流程图 3、顶管施工工艺及设备配置 (1) 顶管机选型 本顶管工程一次顶进距离较长，为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安 顶管准备 顶管掘进机就位 顶管出洞口加固 起重设备就位 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 螺旋输送机 测量 压浆 出土 供气 管段顶进 钢管焊接 中继千斤顶安装 顶管掘进机推进 钢管拼装 轴线高程控制网 拌浆 通风装置 配电间供电 焊缝验收 中继泵站安装 钢管导入接收井 吊出掘进机 加入中继环 接收井封门拆除 接收井简易轨辅设 竣工测量 管内设备转移 地基加固 清理接收井 _ -可编辑修改 - 全，为适应本工程顶管的特点，根据顶进沿线的地质情况并结合以往的施工经验， 在经过全面分析比较之后，顶管顶进施工选用泥水平衡式顶管机，水力出土。 顶管机的结构： 泥水平衡顶管机主要由大刀盘、 大刀盘驱动装置、 前后壳体、 止转装置、联接两壳体的纠偏油缸组和铰接密封装置、出土螺旋输送机、纠偏油缸 液压动力站和液压管路、润滑油脂泵和油脂输送管路、加泥(水)装置、驱动电机电 器柜及顶管操纵台等组成。 泥水平衡大刀盘土压平衡式顶管机的工作原理是：先由工作井中的主顶进 油缸推动顶管机前进，同时大刀盘旋转切削土体，切削下的土体进入密封土仓与螺 旋输送机中，并被挤压形成具有一定土压的压缩土体；经过螺旋输送机的旋转，输 送出切削的土体。 密封土仓内的土压力值可通过螺旋输送机的出土量或顶管机的前 进速度来控制，使此土压力与切削面前方的静止土压力和地下水压力保持平衡，从 而保证开挖面的稳定，防止地面的沉降或隆起。 根据顶管机开挖面不同的特性，通过向刀盘正面和土仓内加入清水、粘土浆 （或膨润土浆）、各种配比与浓度的泥浆或发泡剂等添加材料，使一般难以施工的 硬粘土、砂土、含水砂土和砂砾土改变成具有塑性、流动性和止水性的泥状土，不 仅能被螺旋输送机顺利排出，还能顶住开挖面前的土压力和地下水压力，保持刀盘 前面的土体稳定。 本顶管机的技术特点： a、适应土质范围广，不仅适用于各种土质，而且适用于中粗砂、强风化、中 风化砂岩。 b、施工后地面沉降小，可在覆土层仅为管径1.5倍的浅土层中施工。 c、有完善的土体改良系统，可对土体进行改良，从而扩大它的使用范围。 d、开口率达 100%，土压力更切合实际。 e、采用中心支承式刀盘，结构紧凑、重量轻、寿命长维修保养方便。 f、采用无轴式螺杆， 端面出土螺旋输送机， 从而提高了出土口的高度及增大了 排除障碍物的粒径。 g、配有先进的控制仪表，纠偏油缸行程及机头的俯、仰和偏转均可数字显示。 h、操作简单、动作灵活、直观可靠。 _ -可编辑修改 - (2) 顶进系统 顶管工作井主顶装置共有四只千斤顶，分两列布置。主顶千斤顶为单冲程千斤 顶，总行程为1.10m，主顶千斤顶每只最大顶力为3000KN，主顶最大总顶力可达 12000KN。实际施工时应控制油压在6000KN。四只油缸有其独立的油路控制系统， 可根据施工需要通过调整主顶装置的合力中心来进行辅助纠偏。 (3)出泥系统 泥水平衡式顶管的出土采用工作井中的主顶进油缸推动顶管机前进，同时大 刀盘旋转切削土体，切削下的土体进入密封土仓与螺旋输送机中，并被挤压形成具 有一定土压的压缩土体；经过螺旋输送机的旋转，输送出切削的土体。 在泥水平衡顶管机后第一节钢管内，装置一只配有高压水枪和水力机械的土 体处置箱，顶管机输送出切削的土体直接置入箱内，然后采用TSWA150 ×9 级高压 水泵抽水用 4 寸进水管输送高压水，将土体破碎稀释形成泥浆，由水力机械结合排 泥不堵泵将泥浆吸出并水平通过4寸排泥管输送排放到泥水池或直接排入泥罐车按 文明施工要求和泥浆处理办法，运到永久排放点，不污染沿途道路环境。 (4)泥浆系统 泥浆减阻 a、采用泥浆减阻是顶管减少摩阻力的重要环节之一。如果注入的润滑泥浆能 在管子的外围形成一个比较完整的浆套，在长距离顶管施工过程中其减摩效果将是 十分令人满意的，一般情况摩阻力可由1220KN/m 2 减至 36KN/ m 2。本工程采 用顶管掘进机尾部同步注浆方式进行减阻。 b、 泥水平衡顶管掘进设备的补浆孔按90 设置。每道补浆环有独立的阀门控制。 润滑泥浆材料主要采用钠基膨润土，纯碱、CMC、物理性能指标：比重1.05 1.08g/cm 3，粘度 3040S ，泥皮厚 35mm。施工时按土质具体情况调整合适参数。 泥浆置换 管顶进结束，对已形成的泥浆套的浆液进行置换，置换浆液为水泥砂浆并掺入 适量的粉煤灰，在管内用单螺杆泵压住。压浆体凝结后（一般为24 小时）拆除管 路换上封盖，再将孔口封堵。 _ -可编辑修改 - 注浆设备 用符合物理性能要求的润滑泥浆用BW-200压浆泵通过总管、 支管、球阀、管节 上的预留注浆孔压到管子与外管土体之间，包住钢管。管道内的压浆系统布置如图 所示。 (5)顶力验算 a、本工程顶管长度拟以69m作为基准。 b、根据岩土工程勘察报告，土质为粉质粘土。 C、顶管掘进机头外径为 1920mm 。 d、施工图管道覆土深度为6.6m。 1)、推力的理论计算 : NF= /4×D 2×r×H D顶管机外径 (m) r土的重度 (KN/m3) H覆土厚度 (m) NF=3.14/4 ×1.92 2×19.6×6.6=374.35KN F0=× D1×L×fk+NF F0总顶力 (KN) D1管道外径 (m) L管道设计顶进长度 (m) fk管道外壁与土的平均摩阻力(KN/m2) ，取 4 KN/m2 _ -可编辑修改 - NF顶管机的迎面阻力 F0=3.14×1.92 ×69×4+374.35=1663.95+374.35=2038.3KN 根据设计图纸本工作坑允许最大顶力Pmax=3000KN总顶力 2028.3KN，无需 增加额外的顶进系统即可满足施工要求。 (6) 通风系统 在顶管中，通风是一个不容忽视的问题，它直接影响至管内工作人员的健康。 为获得理想的通风效果，本工程采用长鼓短抽组合式通风，通风系统安装在距掘进 机 1215m处， 抽风风筒与鼓风风筒分别安装于管内左右两侧，两风筒必须重叠 5 10m，抽风机的吸入口在前，鼓风机的排风口在后，并在管道中间配置若干外轴流 风扇，向井内排出浑浊空气。 (7) 通讯与工业电视监视系统 管内通讯与工作面现场通讯采用HE 系列自动电话总机，用机械拨盘式电话 机互相联系。电话设置在水泵房、压浆棚、各工种间、中控室、办公室、掘进机、 每道中继环、工作井内。 配备 2 只低照度摄像头， 一只安装于顶管机操作台处， 监测操作台各项数据； 一只安装于工作井内，监测主千斤顶的动作，监视器安装中央控制室，以利技术人 员正确指挥。 (8) 供电系统 工作井现场由变压器供电，为适应供电要求配置电容补偿柜。输出端电缆分 三路，分别供工作井上供电系统、井下顶管机头、及井内主千斤顶。 a、第一路：泥浆间： 6×15KW，各工种间： 10KW，现场照明： 20KW b、第二路：后座油泵： 6×20KW=120KW，电焊机： 4×20KW=80KW c、第三路：工具头：泥水平衡顶管掘进机200kw （含出泥系统），管内照明： 10KW 管内供电系统配备可靠的触电、漏电保护措施。井上井下与管内照明用电采 用 24v 的低压行灯。现场配电间为适应上述要求，安装600A 主受电柜一只，分别 输入 3 只配电屏，经 3 路分送至各用电部门。 _ -可编辑修改 - (9) 测量系统 平面控制网的建立 a、地面上按业主、设计院提供的井位轴线控制桩定位。采用T2 经纬仪测量。 工作井施工结束后，按工作井穿墙孔实际坐标与设计终点的坐标测量放线，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。在沉井四周建立测量控制 网，并定期进行复核各控制点。 b、工作井上下点的轴线采用T2 经纬仪测量。 c、投放顶管测量始测点和2 个后视点，始测点设在顶管后座专用测量平台上， 后视点设于穿墙孔上部的井壁上，定期互相校核。 管道轴向测量 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。测量光靶安装在顶管机尾部，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。 顶管水准测量 a、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，由于 水经过一定时间沉淀会分解出气体引起测量误差，为进一步提高管道水准测量精 度，本工程水准测量采用硅油微压差计测量系统。 b、在工作井地面设置硅油箱和标准压力传感器，根据测定硅油标准箱和顶管机 头部前端装置内的硅油压力差，通过数据电缆与中央控制室内PC 联接，计算出在 水准方向上偏离顶进基线的偏差量。 c、为了确保顶进轴线无较大偏差，在顶进到最后3050m时，用人工测量的方 式，对管道进行全线复核，确保测量工作做到万无一失。 4、顶管施工方法及技术质量保证措施 (1)、测量以及设备安装 测量的方法 _ -可编辑修改 - 工作井 接收井 a、通视条件下的测量：使用交汇法引工作井及接收井预留洞口中心至各自的 井壁。置经纬仪至A 点，后视 B 点，作 BA 直线的延长线，并在工作井后部定出一 点 C。保证 C、A、B 在一条轴线上，置经纬仪在C 点上，后视 A 点，在工作井井 壁上定出一点A， ，置激光经纬仪基座于井下D 点，并抄平固定激光经纬仪架，置 经纬仪于 A 点，后视 B 点，在激光经纬仪器架上定出D 点，D 点同 A， ，A，B 点 在竖直方向上成一直线，安装激光经纬仪于仪器架上，对中D 点，后视 A，点，依 设计轴线打好角度，既可定出轴线。 b、不通视条件下的测量：引出A、B 两点后可根据导线法以及平移法定出C、 D、A， ，其余步骤同通视条件下测量定位。 后靠背导轨及千斤顶的安装 a、轴线确定后先安放后靠背，后靠背后部距离井壁100200mm ，调整后靠背 前后以及左右方向，应尽量保证后靠背的中心与轴线相重合，调整方法见图： ' 顶 进 方 向 b、在轴线定好后即可安装导轨以及千斤顶，先根据导轨本身的尺寸计算出导 轨顶面至轴线的高差h，至水平仪于井下， 在井四周作出 46 个临水点，保证轴线 标高-临水点高程 = h，安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线，使 导轨顶轻触于线绳既可， 然后根据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖 _ -可编辑修改 - 直投影线重合，导轨轴线方向调整好后再精调导轨的高程，最后支撑导轨至井壁上。 引轴线至井底前后两侧A、B 两点，分中后靠背，在后靠背上作一分中点C，开始 放置后靠背时尽量使C 点在 AB 的延长线上，此值可肉眼鉴定，误差不应大于 10cm， 在后靠背边缘定出任意等高两点D、D'，测量 AD 和 AD'的距离，只需保证AD 的 距离约等于 AD'的距离即可，误差不应大于3cm，后靠背左右方向确定后即固定下 面两侧各一点，后使用线坠调整前后方向即可，最后根据实际情况填塞C15-C30的 混凝土至井壁到后靠背的间隙。千斤顶的安装在后靠背的安装完毕后进行，抄平千 斤顶后只要保证所用千斤顶后平面贴实后靠背既可固定。斤顶合力中心应在钢管中 心偏下直径的 1/41/5 处，主推千斤顶安装于后座型钢支架上。千斤顶安装要求： 对称布置，保持受力均匀。 c、安装位置允许偏差±3mm，头部偏差小于± 3mm，水平偏差小于± 2mm， 确保顶进时处于受力良好状态。 d、导轨安装完毕后需在预留洞口内安装副导轨，副导轨的轴线以及高程均要 与主导轨保持一至，此副导轨用于防止机头进洞后磕头，见下图： 副导轨导轨 增高装置 砖封门 增高装置可根据顶管机的重量以及增高量选择钢支架或砼垫层。 (2) 出泥系统的安装 a、泥浆池或泥罐车应尽量靠近工作井边，可采用串联法，见图： _ -可编辑修改 - 泥浆池或泥罐车尽量靠近工作井边，可以减少排泥管路过长而且产生的管路摩阻 力。 b、注浆系统应尽量使用螺杆泵以减少脉动现象，浆液应保证搅拌均匀，系统 应配置减压系统， 在泵出口处 1 米外以及顶管机头部注浆处各安装一只隔膜式压力 表。 (3)顶管出洞方案 a、出洞前所有顶进设备及顶管掘进机必须全部安装就位，设备需试运试。从 工作井中出洞开始顶进是整个施工过程中的关键环节之一。为确保顶管机顺利出 洞，防止土体塌涌入工作井，出洞前先在工作井穿墙管外边侧前打设一排钢板桩， 钢板桩入土深度达到工作井底板以下1m 左右。为确保出洞时的绝对安全，如果穿 墙管内没有进行加固，通过闷板上的注浆孔进行压密注浆加固，以起到挡水隔泥作 用。确保出洞安全后，才能拆除闷板。闷板拆除后，随即马上安装穿墙止水装置。 这种穿墙止水装置的特点是用复合橡胶止水，根据水头压力可以用一层三层来选 择，而且止水橡胶预先装入穿墙管装置系统，既能平面止水（闷板与法兰间），又 能轴向止水（管段与穿墙管间） 。当顶管机出洞时，先把穿墙管清理内垃圾，这时 由于钢板桩挡住，土体不会涌入。等到顶管机推进到距钢板桩50100mm 时，洞 口止水圈已能发挥作用了，然后再按出洞口一侧向另一侧依次拔除钢板桩。为减少 排 泥 泵 旁 通 装 置 水 箱 泥 罐 车 排泥 送水 补水 注 浆 系 统 送水泵 _ -可编辑修改 - 钢板桩拔除过程中对顶管机正面土体的扰动及可能出现的建筑间隙，钢板桩全部拔 除后应立即顶进，缩短停顿时间。见图: b、 在出洞施工初 期，由于顶管机正面主 动土压力远大于顶管机及顶进管节的周边摩阻力和与导轨间摩阻力的总和，因此当 主顶油缸回缩时极易产生管节后退，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洞口止水装置受损危险。为此，采取在管节后部的发射架上增 加一个限位设置，控制后退，直至钢管外壁摩阻力大于掘进机正面水土压力后取消 限位。 (4)顶管机出洞防磕头措施 顶管机出洞时由于工作井下沉时周围土体被破坏或在出洞时洞外泥水流失过 多，造成出洞时顶管机因自重太重而下磕，为防止这一现场产生，采取以下措施： 顶管机就位后，将机头垫高mm，保持出洞时顶管机有一向上的趋势。调整后座 主推千斤顶的合力中心，出洞时观察顶管机的状态，一旦发现下磕趋势，立即用后 座千斤顶进行纠偏。由于距离较短。这一方法效果会非常明显。由于洞中外侧进行 了加固措施，也进一步防止了磕头现象的产生。 (5)施工参数控制措施 初始顶进 a、顶进速度 初始顶进速度不宜过快，一般控制在10mm/min 左右。 b、出土量 加固区一般控制在105%左右，非加固区一般控制在95%左右。 _ -可编辑修改 - 正常顶进 a、土压力设定 结合实际施工经验，设定值应介于土压力的上限值与下限值之间。 b、顶进速度 一般情况下，顶进速度控制在2030mm/min ，如遇正面障碍物，应控制在 10mm/min 以内。 c、出土量 严格控制出土量，防止超挖及欠挖，正常情况下出土量控制在理论出土量的 98%100%。 (6)管道抗扭转措施 顶进过程中由于周围土质的变化、设备安装、纠偏的影响及管内设备的不均匀性 等会造成推进时管道发生不同程度的扭转，直接影响到施工质量。因此主要采用以 下措施： 在管内设备及管道安装时，根据重量平衡原理，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。 顶进时在掘进机头设有管道扭转指示针。一旦发现微小的扭转即用单侧加压配重 的方法进行纠扭。因此配备了30t 压铁。单块重量为 25kg。 严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的操作要求。 工具管设置测力装置，以便测定平衡力的大小指导纠偏。 刀盘不能单方向旋转，视顶管机旋转趋势，要经常变换方向。 顶进前应逐台调试千斤顶，应采用同种规格，并使液压泵到千斤顶之间的距离相 等、管径一致。 管内设备布置重量要对称，主油缸安装要平稳，并且与管轴线平行。 (7)顶管轴线控制措施 由于本工程顶管施工穿越的土层土性均匀，顶进施工中不易产生向轴线偏 差，但在顶进施工中还应采取必要控制措施，确保施工质量。 施工控制：在施工前应掌握施工区域较详细地质情况，施工中应及时观测前舱 _ -可编辑修改 - 土压力变化情况，及时调整出土量与顶进速度的关系。并及时调整顶管机头部姿态 及后座纠偏油缸推力的大小来及时纠偏。 顶管要按设计要求的轴线进行，主要是顶管机头部测量与纠偏的相互配合。纠 偏是完成管道线型的主要手段。纠偏原则如下： 勤测勤纠：即每顶进一段距离，测量一次顶管机头部轴线及标高偏差情况。 用电话通知顶管机头部纠偏人员，纠偏人员再将顶管机头部现在纠偏角度、各方向 上千斤顶的油压值、 轴线的偏差等报给中控室， 输入微机。微机将显示出纠偏方法、 数据，再按此进行纠偏。 小角度纠偏：每次纠偏角度要小，微机每次指出的纠偏角度变化值一般的都 不大于0.5，当累计纠偏角度过大时应与值班工程师联系，决定如何纠偏，此时 应特别慎重。 纠偏操作中不能大起大落，如果在某处已经出现了较大的偏差，这时也要保 持管道轴线以适当的曲率半径逐步地返回到轴线上来，避免相邻两段间形成的夹角 过大。 (8)地下有害气体防治措施 由于顶管穿越的土层，可能存在沼气等有害气体，因顶管采用的顶管机对地 下水及有毒、可燃气体有良好的密封作用，一般情况下对施工不产生影响，为防止 意外，因此采取以下措施： a、在顶管机内及管道设置有毒有害气体报警装置，同时按管内施工人员数量 配备足够的氧气面罩，以备急用。 b、管内设置应排风管道，由轴流风机将气体排出井口，一旦报警装置显示管 内有害气体，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应量。 c、建立健全管内动火制度，中继环处配置干粉灭火机及泡沫灭火机，管内施 工员人不允许吸烟，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。 d、如果发现开挖土体含大量沼气，且浓度较高时，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。 _ -可编辑修改 - (9)减阻泥浆管理及控制 顶管施工中，顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最 有效的方法是进行注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩 阻力，我们在注浆时做到以下几点： 选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试。主要指标为造浆率、失水量 和动塑比。 在管子上预埋压浆孔，压浆孔的设置要有利于浆套的形成。 膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间，听取供应商的建议但都必须按 照规范进行，使用前必须先进行试验。一般性能见下表： 膨润土 纯碱掺加药剂漏斗粘度视粘度 CP 失水量 ml 终应力比重稳定性 84Cmc、PHP l19”2 21 12.6 80 1.048 0 0.001 压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进 段的桨液形成情况。 注浆设备和管路