6.3 頂管頂進施工方案施工工藝流程頂管機安裝調(diào)式（ 1）頂管機整機重達 50t 左右，用 200t 汽車吊將機頭吊裝入井。（2）起吊中應(yīng)使用專用吊具，保證平穩(wěn)、緩慢，嚴(yán)禁沖擊、碰撞，并由專人指 揮。（3）頂管機安裝在導(dǎo)軌上后，測定前后端的中心方向偏差和相對高差，做好記 錄，如符合頂進要求，應(yīng)據(jù)此調(diào)整掘進機內(nèi)的傾斜儀。（4）對掘進機的電路、水路、油路、泥水管路和操縱設(shè)備進行逐一連接，各部 件連接牢固，無跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，對各部分分別調(diào)試并進行全面的試運轉(zhuǎn)。工程開始 測量放樣放樣復(fù)核基坑構(gòu)筑工作坑設(shè)備安工作坑設(shè)備安裝始發(fā)準(zhǔn)注漿材料準(zhǔn)機頭出洞注漿減摩 頂管推進 中繼間安裝下管、接口安裝水平頂進 頂管進洞 結(jié)束圖 6.3-1 頂管施工流程圖6.3.3 導(dǎo)軌安裝 基坑導(dǎo)軌是安裝在工作坑內(nèi)為管道出洞時提供一個基本的設(shè)備， 導(dǎo)軌采用 HM350 x 250型鋼加工，導(dǎo)軌面上設(shè)有滑塊支撐鋼管，滑塊與鋼管之間設(shè)10mn厚橡膠板。為了預(yù)防頂管機進入土體時下沉，安裝導(dǎo)軌時，導(dǎo)軌前段需抬高約5mnr 10mm 左右。6.3.4 總頂力估算及壓力控制設(shè)定( 1 )總頂力估算頂力=N+F+Fi2°+/2) 丫 Htg2(45Pt/4，其中P頂管機正面最大阻力：N=n D =。- /2) =Pcn DBfPc =rHtg2(45 機頭摩阻力 F，ii式中：Pt(t/m2) 被動土壓力；丫 (t/m3) 土容重，取 1.8 ; H(m)o； D (m)取8頂管機外徑，取4.1 ;管中覆土深，取11一等代內(nèi)摩擦 角，B (m)機頭及活絡(luò)節(jié)長度，取4; f1 鐵與土摩阻系數(shù)，取0.40 ;每百米管道摩阻力：F=f n DL122式中： D1(m) 鋼管外徑，取 3.668; f(t/m2) 采用注觸變泥漿工藝的 2摩阻系數(shù)，取(0.10.25 ); L (m)鋼管長度。( 2)土壓力設(shè)定與控制頂管掘進機在頂進過程中，其土倉的壓力P如果小于掘進機所處土層的主動土壓 力Pa時，即P<Pa時，地面就會產(chǎn)生沉降。反之，如果在頂管機掘進過程中，其 土倉的壓力P如果大于掘進機所處土層的被動土壓力Pp時，即P>Pp時，地面就會產(chǎn)生隆起。 且施工過程中的沉降時一個逐漸演變的過程， 尤其在粘性土中， 要 達到最終的沉降所經(jīng)歷的時間會比較長。 但是，隆起卻是一個立即會反應(yīng)出來的 迅速變化的過程，隆起的最高點時沿土體的滑裂面上升， 最終反應(yīng)到頂管機前 方 一定距離的地面上。 頂進中，務(wù)必要控制好土倉的土壓力P,要求做到主動土壓力Pa<P被動土壓力Pp,本標(biāo)段頂管穿越均為粘性土，且覆土較深，主動土壓力Pa被動土壓力Pp變化范圍較大， 再加上理論計算與實際施工時會存在一定的誤差， 一般將控制土 壓力P設(shè)置在靜止土壓力Po± 20kpa范圍內(nèi)。頂進過程中，根據(jù)土層變化、覆土 深度變化、地表沉降檢測等情況隨時調(diào)整土壓力。控制土壓力P=Pa+Pw£P,式中：Pa 主動土壓力(kpa); Pw頂管機所處 土層水壓力(kpa)，粘性土中不考慮； P 土倉施加的預(yù)加壓力(kpa)，一 般取 20kpa6.3.5 頂進后靠及主頂進系統(tǒng)(1) 鋼靠背是安裝在工作井后座墻與主千斤頂之間的鋼結(jié)構(gòu)件。它的作用是把 主千斤頂產(chǎn)生的集中在幾個點上的巨大推力的反作用力， 均勻地分布到工作井的 后座墻上。 鋼靠背必須有足夠的剛度， 它采用鋼板和型鋼焊接成整體結(jié)構(gòu)。 鋼靠 背分為左右對稱的兩塊，外形尺寸為 4.5mx 2.2mx 0.4m。 用起重機將鋼靠背吊到工作井后背處， 并用經(jīng)緯儀和線垂配合， 使鋼靠背平面與 頂進軸線垂直，并用16鋼筋與井壁預(yù)埋件焊接固定。鋼靠背安裝好后，用模 板補齊靠背兩側(cè)的空隙，插入鋼筋網(wǎng)片，澆注 C25后背砼。(2) 主頂進系統(tǒng)共有8只200T單沖程等推力油缸，行程1750MM總推力1600T (實際控制頂力為 1000T)， 8 只主頂油缸組裝在油缸架內(nèi)， 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(yīng)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)阻力，油缸可以單動，亦可聯(lián)動。主頂系統(tǒng)由 PLC可編程序計算機控制，并采 用變頻調(diào)速器實現(xiàn)流量的無級調(diào)速。主頂系統(tǒng)操作臺設(shè)在地面控制室內(nèi)。6.3.6 頂管出洞、進洞施工方法 頂管進出洞口措施是施工成敗的關(guān)鍵， 在進出洞口先進行攪拌樁地基加固， 以防 出洞滲水和頂進過程中洞口區(qū)塌方，此外還應(yīng)做好洞口的密封。( 1 )洞口止水圈密封 本工程工作井洞口密封關(guān)系到工程能否正常施工。 如洞口漏水， 泥砂會涌入工作 井，淹沒設(shè)備，工程無法進行同時地面沉陷，后果嚴(yán)重，對洞口的密封必須 十分重視。( 2)洞口土體加固措施 本工程由洞口位于淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、 粘質(zhì)粉土、 淤泥質(zhì)粘土層， 經(jīng)頂管井施工擾 動后，洞口附近的土體無法成拱，這樣就給掘進機出洞帶來了很大困難。因此， 必須對洞口處土體進行加固，加固范圍為沿工作井井外壁長 3.6 米，距管外壁 3 米的土體，且洞口采用鋼筋(環(huán)筋和四周附加筋)加固。( 3)封門的拆除當(dāng)頂管機接近洞門時，必須控制好頂進的土壓力，在頂管機刀盤距封門2050cm 時停止頂進，并盡可能地降低切口正面的土壓力，確保安全拆除鋼封門。( 4)頂管機進出洞 當(dāng)封門拆除后頂管應(yīng)迅速、 連續(xù)頂進管節(jié)， 盡可能縮短頂管機進洞時間， 洞圈特 殊管節(jié)出洞后， 馬上將弧型鋼板與其焊成整體， 并用水泥漿液填充管節(jié)與洞圈的 間隙，減少水土流失。6.3.7 頂管姿態(tài)控制與糾偏在實際頂進中， 頂進軸線和設(shè)計軸線經(jīng)常發(fā)生偏差， 因此要采取糾偏措施， 減小 頂進軸線和設(shè)計軸線間的偏差值， 使之盡量趨于一致。 頂進軸線發(fā)生偏差時， 通 過調(diào)節(jié)糾偏千斤頂?shù)纳炜s量， 使偏差值逐漸減小并回至設(shè)計軸線位置。 在施工過 程中，應(yīng)貫徹“勤測、勤糾、緩糾”的原則，不能劇烈糾偏，以免對管節(jié)和頂進 施工造成不利影響。6.3.8 出泥系統(tǒng)( 1)土壓平衡式頂管經(jīng)頂管掘進機切削出來的土體經(jīng)注入適量水后由螺旋機絞 出排泥切口， 該土體呈軟塑狀土體， 再由泥水混合器將其變成泥漿由排泥泵排入 坑外的泥漿池內(nèi)。(2) 輸送系統(tǒng)：在管內(nèi)鋪設(shè)150排泥管道，由45KW排泥泵輸送。因頂管距離 較長中途設(shè)一增力泵排污助送至井上泥漿箱內(nèi)，最后由泥漿車運至棄泥場。(3) 設(shè)置1個鋼筋混凝土泥漿箱，外包尺寸為 6.8 X 13.6 X 4.5，容積324M3 其余工作井使用8個鋼制泥漿箱6X 2.5 X 2,容積240 M3。觸變泥漿的配制及壓漿減阻措施)注漿孔布置1 (.用泥漿減阻是長距離頂管減少阻力的重要環(huán)節(jié)之一，在頂管施工過程中，如果注入潤滑泥漿能在管子的外圍形成一個比較完整的漿套，則其減摩效果是十分令人 滿意的，一般情況摩阻力至13KN/m2本工程采用每2節(jié)管節(jié)設(shè)置一組注漿孔， 每組6個1寸注漿孔，60°均分設(shè)置，每組注漿孔有獨立的閥門控制。(2) 漿液配比及注漿量計算潤滑泥漿材料主要采用納基膨潤土、純堿，CMC漿液配比如下表：表6.3-1潤滑泥漿配比表.水膨潤土 CMC純堿10KG200KG3KG2400KG該泥漿由制納基土廠配制成成品供應(yīng)我方，我們按水：土=12: 1的量進行現(xiàn)場拌制，拌制好的泥漿放在儲漿箱內(nèi)待數(shù)小時后即可使用，物理性能指標(biāo)比重1.051.08g/cm2，粘度3040S,泥皮厚35mm(3) 泥漿置換頂進結(jié)束對已形成的泥漿套的漿液進行置換，置換漿液為水泥漿并摻入少量粉煤 灰，在管內(nèi)用單螺桿泵壓住，壓漿體凝結(jié)后(一般 20h)拆除管路封悶注漿孔。管道照明管內(nèi)照明采用24V電源專用箱及3KV以下的變壓器，輸出電壓24V,能滿足管道 內(nèi)照明亮度要求。照明燈具采用40W螺口的節(jié)能燈。在管道右上方每隔10m布置 一個燈架，照明電纜也固定在上面，按頂進距離逐步延伸裝置。另外管道內(nèi)還設(shè) 有應(yīng)急照明系統(tǒng)，因故突然停電時，使用應(yīng)急照明，保證施工人員安全撤離。