矩形顶管施组.doc

鲁班路矩形顶管地下通道工程施工方案编制： 徐连刚 审核： 舒钢强 上海隧道股份浦东有限公司二O O 九年六月目 录1.工程概况1 1.1概述1 1.2 水文地质情况1 1.3周边环境22.顶管机具主要构成及性能43.施工筹划4 3.1 施工进度计划4 3.2机械设备计划5 3.3 材料供应计划5 3.4 劳动力安排计划6 3.5 施工现场平面布置64.顶管施工方案及技术措施7 4.1顶管施工工艺流程7 4.2顶进前的施工准备工作7 4.3顶管出洞段顶进施工9 4.4 顶管正常段顶进施工10 4.5 顶管进洞段施工12 4.6 顶管进洞后的施工13 4.7 顶管施工测量14 4.8 施工用电14 4.9管节生产、运输、堆放155.鲁班路高架桥桩及地下管线保护技术措施166.顶管工程监测17 6.1监测项目内容17 6.2监测方法17 6.3测点布设17 6.4仪器配置18 6.5监测频率18 6.6控制标准197.质量保证措施19 7.1 质量标准体系19 7.2管节生产质量保证措施20 7.3顶进施工质量保证措施20 7.4 顶管设备的保养、维修制度218.安全保证措施219. 文明施工措施239. 环境保护措施2310.应急预案25 10.1风险分析25 10.2风险规避与预防措施25 10.3应急准备和应急响应26附图目录附图-01 工程总平面图；附图-02 工程剖面图；附图-03 施工进度计划图；附图-04 施工场地平面布置图；附图-05 顶进工艺图；附图-06 始发井内平、剖面布置图；附图-07 管节断面布置图；附图-08 施工监测点平面布置图。21.工程概况1.1概述鲁班路地下人行通道工程为卢湾区市政工程管理署建设的跨鲁班路地下过街人行通道，西端连接轨道交通4号线鲁班路站2号出入口，东端接至即将建设的莱茵广场项目，直通地下层疏散楼扶梯，以满足过街功能。工程地点位于鲁班路、瞿溪路路口，上有南北高架立交桥，地下有高架桥桩基；且鲁班路为市区的重要道路，地下管线交叉纵横，非常复杂，工程实施的限制条件多，难度大。基坑开挖采用明挖顺筑法施工，鲁班路下通道部分采用顶管顶进的施工方法。矩形顶管施工的两个工作井座落于瞿溪路上，分设在鲁班路的两侧。其中始发井位于鲁班路西侧，地铁4号线鲁班路站2号出入口北面；接收井位于鲁班路东侧。顶管自西往东推进，通道总长约75.6m，覆土厚度为11.9m12.3m，坡度-5推进，通道横断面净空尺寸为3m5m，采用4m6m土压平衡式矩形顶管机进行掘进施工。顶管始发井结构平面净尺寸为9.6m(长)9.4 m（宽），底板埋深为18.2m。接收井净尺寸为5.4m（长）9.4m（宽），底板埋深为18.6m。顶管工作井围护结构采用1000mm厚，36m深地下连续墙，基坑采用明挖顺筑法施工，竖向共设四道钢筋混凝土支撑。顶管后靠及进出洞加固均采用高压旋喷，后靠加固长6.9m，宽8m；出洞加固长6 m，宽12.2m；进洞加固长4 m，宽12.2m；深度均为地面以下5m至基坑底以下4m。加固后土体28天无侧限抗压强度qu1.2MPa。（注：出洞过程涉及到地下连续墙的凿除，常规做法为出洞采取搅拌桩加固，且第一排密插型钢做为地墙凿除过程中的挡土作用，因此建议出洞加固变更为三轴搅拌桩加固+第一排SMW）。顶管结构全部采用预制矩形钢筋混凝土管节，管节混凝土强度为C40，抗渗等级为S8，外形尺寸为6m4m，管壁厚为0.5m，长度为1.5m，单节重约33.7t。本工程总计需要管节49节，包括48节标准节和1节特殊节。管节接口采用“F”型承插式，接缝防水装置采用锯齿型止水圈和双组分聚硫密封膏，充分防止管节结合部的渗漏水。附图-01工程总平面图。1.2 水文地质情况根据鲁班路地下人行通道初步设计,本工程地质资料如下:工程场区内各土层特性概述如下：1层：杂填土。层厚1.204.70m，夹多量建筑垃圾，局部夹少量粘性土，结构松散，土质不均匀。层：灰黄色粉质粘土。层厚0.301.80m，局部为粘土，土质自上而下逐渐变软。可塑软塑，中等高等压缩性。层：灰色淤泥质粉质粘土。层厚3.104.40m，含云母、夹薄层粉性土及少量粉质粘土，流塑，高等压缩性。层：灰色淤泥质粘土。层厚9.2010.10m，含云母、有机质条纹及少量粉质粘土，流塑，高等压缩性。1-1层：灰色粘土。层厚10.0011.70m，下部主要为粉质粘土，韧性高等，干强度高等。软塑流塑，高等压缩性。1-2层：灰色粉质粘土。层厚13.4015.30m，夹少量薄层粉性土，局部为粘土，韧性中等，干强度中等。软塑，中等高等压缩性。地下水水位一般为地面下0.50m。根据地质勘察报告，本工程场地范围内上部均为饱和粘性土，可视为不透水层。 工程地质剖面图见附图02。从地质剖面图可知，矩形顶管通道在层灰色淤泥质粘土中顶进。1.3周边环境本工程始发井设置在鲁班路西侧瞿溪路上，北侧距离17.8m为已运营的4号线鲁班路车站区间，西侧与2号出入口过街段相连，南侧距2.8m为2号出入口的地面出口；接收井设置在鲁班路东侧瞿溪路旁，北侧距离10.6m为6层砖混结构居民楼，南侧紧邻已建俊庭地下四层结构。矩形顶管需穿越鲁班路（南北高架），沿线地下管线较多，同时需要在南北高架下匝道桥桩中穿越。根据地下管线资料，主要有电力线、燃气管、路灯、上水管、合流污水管、雨水管、信号、信息和上话等；距离顶管结构最近的管线为始发井一侧机动车下的3000合流污水总管，约2.2m，所有管线的埋深与管节净距超过3m；接收井一侧两排高架桥下匝道桥墩距离顶管结构较近，第一排最近处仅为3.8m（第二排6.6m）。顶管施工过程中,需加强对顶管穿越的各种管线及桥墩进行实时监测，并且根据监测数据适时调整顶进施工参数，必要时采取对管线跟踪注浆等保护措施，确保管线安全；同时在接收井一侧的桥墩与顶管通道之间预先进行树根桩隔离。 顶管施工穿越地下管线分布表 表2-1序号管线种类管径/规格埋深(m)管材走向1上话线40孔1.4 缆垂直于瞿溪路从西向东2临迁上话40孔 3燃气管300 1.25铁4临迁信息4孔5上水管5001.6铁6上水管10001.75铁7雨水管8002.3砼8合流污水管30006砼9信息线2孔中心深度0.510路灯线2缆中心深度0.4511上话线28孔0.75缆12燃气管10001.05铁13电力线17孔1.6缆14上水管5000.95铁 15路灯线2缆中心深度0.4516临迁雨水管150017电力线1孔0.9缆18上话线28孔1缆19临迁信号线1孔20临迁信号线2孔21上话线28孔0.8缆22信息线12孔0.35缆23临迁燃气管20024燃气管2001.3铁25信号线2孔0.4缆26信号线1孔0.4缆27临迁雨水管1500平行于瞿溪路 从北向南28临迁雨水管80029上水管5001.55铁30临迁上话线12孔31上话线12孔1.1缆32临迁上话线24孔33临迁信息1孔34临迁电力1孔35临迁燃气管顶管穿越管线情况参见图：附图02 工程剖面图由于始发井、接收井结构施工时对井结构附近管线会进行改排，相关管线走向、埋深有所变更，因此管线情况以施工前甲方管线交底内容为准，并作相应调整。2.顶管机具主要构成及性能本施工方案采用大刀盘土压平衡式矩形顶管机进行掘进施工。该矩形顶管机有两个3m3.5m的大刀盘，由8根偏心轴驱动，对前方土体进行全断面切削。充分利用了机电液一体化的先进技术，采用结构紧凑的液压系统和PLC电气控制系统。 其主要施工参数如下：（一） 顶管机1 壳体尺寸 外包尺寸：60284028mm 长度（不包含螺旋机）：4400mm2 刀盘系统 刀盘数量：2个 刀盘： 3000mm3500mm 最大扭矩：44Tm23 纠偏系统 千斤顶数量：16个 纠偏角度：水平1.1，垂直1.7 额定推力：27000kN 最大推力：31000kN4 螺旋机 输送能力：42m3/h 转速：015rpm 额定扭矩：17.9kNm 最大扭矩：21.4 kNm （二） 顶进动力装置1 油缸数量：12个2 总推力：200012=24000kN3 千斤顶行程：3500mm3.施工筹划3.1 施工进度计划本工程顶管工程施工计划需根据始发井、接收井的土建施工进度进行安排。当两井的混凝土结构浇筑完成，并经养护达到设计规定的强度指标后，即认为具备顶管进场施工条件。我方将根据业主要求的时间组织人员进场进行场地布置，并随即进行设备的安装和调试工作。施工工期为78天。附图-03 施工进度计划图。3.2机械设备计划根据工程量及施工需要，顶管顶进主要施工机械设备配备情况见表3-1。 主要施工机械设备配备表 表3-1序号机械或设备名称型号规格数量国别产地制造年份额定功率kW1矩形顶管机及配套设施4m6m(外尺寸) 1台中国20084222主顶装置自制1套 中国20083注浆泵SYB50-50-12台中国200544汽车吊300T1台中国20055履带吊150T1台中国20066潜水泵2.2KW3台中国20052.27污泥泵NL100-162台中国200598电焊机ZXG-3002台中国2006219空压机3m31台中国200610全站仪GTS-61台 日本200611经纬仪J21台中国200612水准仪S31台中国20063.3 材料供应计划 根据工程量和施工需要，顶管顶进主要材料供应见表3-2。 顶管主要材料供应表 表3-1序号主 要 设 备用 量1矩形管节（1.5m/节）48节2特殊矩形管节（长度待定）1节3袜套（橡胶帘布）1根4止水带49根5聚硫密封膏500kg6膨润土20吨720mm厚胶合板500m282寸白铁管150m91寸白铁管150m3.4 劳动力安排计划根据工期及顶管施工工艺要求，现场劳动力配置见表3-3。 劳动力配置表 表3-3工种人数工作内容工长2管理和指导各工种工作电焊工4现场焊接、切割等起重指挥2指挥各类吊车吊车司机2现场设备吊运和管节、土箱吊放挖机司机2出土拌浆工4拌制各类浆液电工4电器和电路检修机修工4负责机械设备维修保养操作司机2负责操作顶管机辅助工8负责配合顶管施工测量人员2负责工程放样及测量合计363.5 施工现场平面布置根据业主提供的现场允许使用范围，结合实际的施工需要，在始发井附近地面配置一台150T的桁架式履带吊，同时在场地内进行顶管动力站、集土坑、拌浆系统、管节堆场、料库、危险品仓库、办公区域和生活区域等设施的布置。由于涉及到顶管机头和管节的吊装，使用包括300吨汽车吊在内的大量重型机械，要求施工便道具备相应的承载力。为此便道施工前应首先使用压路机压实路面，再铺15cm厚的碎石基层压实，在此基础上制作钢筋混凝土道路，承重道路结构为厚20cm的C30混凝土，配筋16200双向网片。我方同时配备一定数量的路基板和厚钢板，满足某些重型机械施工临时需求。场地内各材料堆场采用10cm厚道渣基层，上设10cm厚素砼面层。为了防止扬尘，在施工围墙内其它位置设57cm厚素砼。同样，接收井场地内也要满足300t吊车吊装的要求。附图-04 施工场地平面布置图。4.顶管施工方案及技术措施4.1顶管施工工艺流程4.1.1 顶管施工工艺流程测量放样安装机架、后靠、主顶装置设备调试顶管出洞顶管顶进吊放垫块或管节置顶进测量顶管机进洞顶管机分解、吊出接收井置浆液置换拆除管内设备、嵌缝、清理、接头处理置4.1.2 顶管施工工艺图见附图-05：顶进工艺图4.2顶进前的施工准备工作4.2.1地面准备工作1) 在顶管推进前，按常规进行施工用电、用水、通道、排水及照明等设备的安装。业主需要在始发井场地内设置不小于630KVA的箱变，同时不小于4寸给水管接头，以供始发井场地内的施工需要；接收井一侧用电用水考虑从附近俊庭引入。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。3) 井上、井下建立测量控制网，并经复核、认可。4.2.2 井下准备工作1) 洞门密封圈安装出洞洞门密封圈的安装是顶管施工重要的工序之一。由于洞圈与管节间存在着10cm的建筑空隙，施工前在洞圈上安装帘布橡胶板密封洞圈，橡胶板采用12mm厚钢压板作靠山，压板的螺栓孔采用腰子孔形式，以利于顶进过程中可随管节位置的变动而随时调节，保证帘布橡胶板的密封性能。2) 基座安装基座定位后必须稳固、正确，在顶进中承受各种负载不位移、不变形、不沉降。基座上的两根轨道必须平行、等高。轨道与顶进轴线平行，导轨高程偏差不超过3mm，导轨中心水平位移不超过3mm。后靠自身的垂直度、与轴线的垂直度对今后的顶进也至关重要。钢后靠根据实际顶进轴线放样安装时，与始发井内衬墙预留一定的空隙，固定后在空隙内填C20素砼，使钢后靠与墙壁充分接触。这样，顶管顶进中产生的反顶力能均匀分部在内衬墙上。钢后靠的安装高程偏差不超过50mm，水平偏差不超过50mm。3) 顶管机吊装下井矩形顶管机头设计总重量约130余吨，可以分为前后两段：前段重约85吨，后段重约45吨。吊装时选用性能优良的300吨汽车吊来吊装机头，为了避免顶管机头吊装中工作井、路面及路面下管线的损坏，在起吊时，在四个支腿下方铺钢制路基箱（7m2.2m0.43m）四块，降低吊车对地面的压强。顶管机头的吊装：先吊前段再吊后段，分两次吊装完毕。在顶管机头起吊过程中，加强对周围地面的观测，如发现路基变形，立即将机头放下，吊车移位，同时对井周围原有的混凝土地面下进行注浆加固。4) 主顶的定位及调试验收主顶的定位将关系到顶进轴线控制的难易程度，故在定位时要力求与管节中心轴线成对称分布，以保证管节的均匀受力。主顶定位后，需进行调试验收，保证12个千斤顶的性能完好。5) 顶管机就位、调试验收为保证顶管出洞段的轴线控制，顶管机吊下井后，需对顶管机进行精确定位，尽量使顶管机轴线与设计轴线相符。在顶管机准确定位后，必须进行反复调试，在确定顶管机运转正常后，方可进行顶管出洞和正常顶进工作。附图-06 始发井内平、剖面布置图。附图-07 管节断面布置图。4.3顶管出洞段顶进施工顶管机顶出洞圈至顶管机切口距工作井6m范围为出洞段。4.3.1 封门形式本工程始发井围护为1000地下连续墙，内衬墙内预埋钢洞圈，出洞前需要先将洞圈范围内的地下连续墙凿除。顶管的出洞过程即为凿除洞圈内地下连续墙、顶管机头经过出洞段加固区并进入原状土体的过程。4.3.2 顶管出洞的施工步骤设备调试 洞圈内地下连续墙凿除顶管机头靠上洞门型钢拔除 顶管机切削加固土体 机头切口进入原状土、提高正面土压力值至理论计算值。4.3.3 出洞段顶进施工1)凿除地墙对全套顶进设备做一次系统调试。在洞门范围内的地墙上四个角各钻取一个孔，孔的深度超过地墙厚度，观察孔内的渗漏水情况。如果孔内没有水流出，则可以开始凿除地墙。如果孔内有连续地流水，则马上用快速水泥将孔封住，在地墙和工法桩之间补做压密注浆堵漏，然后再凿除地墙。2) 起拔H型钢凿除地墙后把机头顶进洞圈内距SMW桩10cm左右，准备拔出H型钢。H型钢拔除前工程技术人员、施工人员应详细了解现场情况和封门图纸，制订拔桩顺序和方法。起拔时，起重吊装人员应配合默契，保证H型钢拔出时迅速和安全。3) 顶进施工在洞圈内的H型钢全部拔除后，应立即开始顶进机头，由于正面为全断面的水泥土，为保护刀盘，顶进速度应放慢。另外，可能会出现螺旋机出土困难，必要时可加入适量清水来软化或润滑水泥土。顶管机进入原状土后，为防止机头“磕头”，拉紧机头和前三节管节之间的拉杆螺丝，同时适当提高顶进速度，使正面土压力稍大于理论计算值，以减少对正面土体的扰动及出现地面沉降。4.3.4 出洞段的各类施工参数顶管机从始发井出洞后，应尽量减少水土流失，控制好地面沉降。应不断根据地面沉降数据的反馈进行参数调整，及时摸索出正面土压力、出土量、顶进速度、注浆量和注浆压力等各种施工参数最佳值，为正常段施工服务。4.4 顶管正常段顶进施工4.4.1 各类施工参数的控制1) 正面土压力的设定本工程采用土压平衡式顶管机，是利用土压力平衡开挖面土体，达到支护开挖面土体和控制地表沉降的目的，平衡土压力的设定是顶进施工的关键。土压力采用Rankine压力理论进行计算： P上K0Z上P下K0Z下 P上：管道顶部的侧向土压力 P下：管道下部的侧向土压力K0：软粘土的侧向系数（参考基坑开挖手册及本工程详勘资料）：土的容重，取加权平均值。Z：覆土深度以上数据为理论计算值，只能作为土压力的最初设定值，随着顶进施工，土压力值应根据实际顶进参数、地面沉降监测数据作相应的调整。2) 主顶力的估算封闭式顶管的顶力R估算由掘进机前端的迎面阻力N和注入触变泥浆后的管壁外周摩阻力F组成，其公式表示如下：R = N + F = SPt + fLl（为圆顶管经验公式，供参考）S：机头截面积，m2Pt：机头底部以上1/3高度处的被动土压力，KN/m2 Pt= (H+2D/3) tg2(45+/2)：土的容重，KN/m3H：管顶土层厚度，mD：掘进机高度，m：土的内摩擦角，度f ：采用注浆工艺的摩阻系数，可通过实际试验确定，一般取f=46 KN/m2L ：机头或管节周长，ml ：顶进长度，m主顶力随顶进距离的增加而增大。顶管掘进机头出洞，在进入原状土且正面土压力没有建立之前，要控制主顶力不能过大。在正常推进中，要注意主顶力的增大应该是缓慢的，而不允许有突变。3) 出土方案及出土量控制本工程管节内铺设16kg/m轨道，采用1辆平板车和1只3.0 m3土箱出土运输方案。在主顶平台上固定一台卷扬机用作拖动平板车的动力。在顶进过程中，应尽量精确地统计出每节的出土量，力争使之与理论出土量保持一致，确保正面土体的相对稳定，减少地面沉降量。4.4.2 顶进轴线控制顶管在正常顶进施工中，必须密切注意顶进轴线的控制。在每节管节顶进结束后，必须进行机头的姿态测量，并做到随偏随纠，且纠偏量不宜过大，以免土体出现较大扰动及管节间出现张角。由于是矩形顶管，因此对管道的横向水平要求较高，所以在顶进过程中对机头的转角要密切注意，机头一旦出现微小转角，应立即采取刀盘反转、加压铁等措施回纠。顶进轴线偏差控制要求：高程100mm；水平：100mm。4.4.3 地面沉降控制在顶进过程中，应合理控制顶进速度，保证连续均衡施工，避免出现长时间搁置情况；不断根据反馈数据进行土压力设定值调整，使之达到最佳状态；严格控制出土量，防止欠挖或超挖。4.4.4 管节减摩为减少土体与管道间摩阻力，在管道外壁压注触变泥浆，在管道四周形成一圈泥浆套以达到减摩效果，在施工期间要求泥浆不失水，不沉淀，不固结。1) 压浆孔及压浆管路布置压浆系统分为二个独立的子系统。一路为了改良土体的流塑性，对机头内及螺旋机内的土体进行注浆。另一路则是为了形成减摩泥浆套，而对管节外进行注浆。2) 压浆设备及压浆工艺采用泥浆搅拌机进行制浆，泥浆要充分搅拌均匀，沉淀24小时后使用。压浆泵采用HENY泵，将其固定在始发井口，拌浆机出料后先注入储浆桶，储浆桶中的浆液拌制后需经过一定时间方可通过HENY泵送至井下。3) 压浆施工要点:(1)压浆应专人负责，严格按压浆操作规程施工，在顶进时应及时压注触变泥浆，充填顶进时所形成的建筑空隙，在管节四周形成一泥浆套，减少顶进阻力和地表沉降。 (2)压浆时必须遵循“先压后顶、随顶随压、及时补浆”的原则。(3)压浆顺序地面拌浆启动压浆泵总管阀门打开管节阀门打开送浆（顶进开始）管节阀门关闭（顶进停止）总管阀门关闭井内快速接头拆开下管节接2寸总管循环复始。4.5 顶管进洞段施工4.5.1 顶管机位置、姿态的复核测量当顶管机头逐渐靠近接收井时，应加强测量的频率和精度，减少轴线偏差，确保顶管机能准确进洞。对洞门位置的坐标测量确认，根据实际标高安装顶管机接收基座。顶管贯通前的测量是复核顶管所处的方位、确认顶管状态、评估顶管进洞时的姿态和拟订顶管进洞的施工轴线及施工方案等的重要依据，使顶管机在此阶段的施工中始终按预定方案实施，以良好的姿态进洞，正确无误地坐落到接收井的基座上。4.5.2 进洞接收架搭设由于机头重量重达130吨，加上土仓内残留的土，重量将达到将近140吨，如果机头直接推进到接收井底板上，容易造成接收井底板结构的损伤，因此，进洞前，应在接收井内预先搭设接收架。接收井施工时底板上预制两条400cm宽的钢筋砼梁作接收架的基础（高度为底板至洞圈面，长度为接收井后壁至洞圈前200mm），上部焊接=30钢板和12#工字钢轨道制作而成。接收架的具体高程根据进洞前实测的机头姿态计算确定，应保证机头顺利跑上接收架，同时不产生大的落差。4.5.3 顶管进洞因接收井洞门和管节间存在15cm的周边间隙，且接收井一侧无始发井的橡胶袜套结构，顶管机头进洞时容易引起水土流失，严重时会导致路面沉降、损害地下管线，所以必须采取相应的措施，让顶管机头顺利进洞。1.在顶管到达距接收井6m后，开始停止第一节管节的压浆，并在以后顶进中压浆位置逐渐后移，保证顶管进洞前形成完好的6m左右的土塞，避免在进洞过程中减摩泥浆的大量流失而造成管节周边摩阻力骤然上升。2.在顶管机切口进入接收井洞口加固区域时，应适当减慢顶进速度，调整出土量，逐渐减小机头正面土压力，以确保顶管机设备完好和洞口结构稳定。3顶管机切口距接收井H型钢50cm左右时，顶管机暂停顶进，等待H型钢的拔出。H型钢拔除后，顶管机继续推进，缓缓地靠上接收井围护地墙。4在钢洞圈内距离内井壁50cm处焊接一圈薄钢板，宽度大于20cm，作为进洞的钢袜套。当凿除洞圈内的地墙完毕后，应立即进行推进，将顶管机头部分推进至接收井内，推进长度根据现场吊装尺寸决定，要求满足机头前段出井需要，随即拆卸连接顶管机前后两段的全部螺栓，用300吨吊车将顶管机头前段吊出接收井；然后将后段机头推进到位，并将后段机头与管节脱开，进行后段机头的吊装。4.6 顶管进洞后的施工4.6.1 顶管机头吊出顶管机吊出接收井的具体实施步骤如下：1) 清除机头土压仓内和螺旋机内的土体；2) 拆除刀盘、螺旋机系统相关的液压油管和电线电缆；3) 拆除两台螺旋机，将拆下的螺旋机用出土小车拉至始发工作井，吊上地面；4) 机头整体向前顶出，并平稳地落在接收平台上，通过伸缩纠偏千斤顶和加设垫块使机头与管节脱开；5) 利用300吨吊车将顶管机头分段吊出接收井。4.6.2 浆液置换顶管机头全部吊出接收井后，在两个钢洞圈内焊上四块止退钢牛腿，使所有的管节压紧。用砖头和快速水泥砌墙，将两头洞门与管节间的间隙封堵。注入水泥浆，置换出触变泥浆，对管节外的土体进行固化。浆液置换结束后尽快将管节和工作井钢洞门用钢板焊接连成一体，浇注混凝土，和工作井内壁浇平。4.6.3 管节间嵌缝顶管施工结束后，管节间的缝隙采用双组分聚硫密封膏填充。嵌缝前必须将缝隙内的杂质、油污清理干净，做到平整、干净、干燥。配制好的聚硫膏在缝两侧先刮涂一遍，第二次在缝中刮填密封膏到所需高度。要求压紧刮平，防止带入气泡而影响强度和水密性。密封膏表干时间为24h，7天后才达到80强度，在密封膏在未充分固化前要注意保护，防止雨水侵入。4.7 顶管施工测量4.7.1 顶进轴线架设按业主所提供的城市坐标点连接出洞和进洞之间的两点坐标及高程，以坐标值的计算建立独立坐标系。4.7.2 建立施工顶进轴线的观测台按独立坐标系放样后靠观测台（后台），使它精确地移动至顶管轴线上，用它正确指挥顶管的施工，以后按施工的情况，决定定期复测后台的平面和高程位置。4.7.3 坡度计算按三等水准连测两井之间的进出洞的高程，计算实际顶进坡度。4.7.4 施工顶管测量在后台架设J2型经纬仪一台，在井壁上设置后视控制点（顶进轴线）测顶管机的前标和后标的水平角和竖直角的全测回，采用fx4500P计算器编排程序计算顶管的头尾的平面和高程偏离值，正确指导顶管施工。4.7.5 注意事项由于顶管施工不同于盾构施工，所以初次放样及顶进中测量极为重要。另外由于顶管后靠位置在顶进中可能发生变化，后台的布置应保持固定不动，确保顶管施工测量的正确性；在通道顶进至一半时，进行轴线的复测，保证顶进的坡度及方位精确。4.8 施工用电4.8.1 顶管内照明隧道照明电源电压采用220v，带隔离变压器和漏电开关，供电线路采用三相五线制，用蝴蝶绝缘夹子敷设电线。4.8.2 场地照明在工作井井口处，管节堆放场地及其它需要照明处设置场地照明。场地照明采用投光灯立杆架设，每杆装设投光灯二个和相应电缆配线。井口照明采用DDG-3500镝灯，在井口安置二个。4.8.3 施工用电负荷统计顶管施工用电负荷统计表 表5-5设备名称功率（Kw）需用系数计算视在功率（KVA）动力设备510.50.7594.2照明20.20.7其它700.7合计600.7总包单位提供箱变容量为630KVA，可满足本工程的用电需要。4.9管节生产、运输、堆放4.9.1 设计概况本车站顶管工程设计采用外形尺寸6m4m的矩形钢筋混凝土预制管节，标号为C40S8，每环管节为一整体，管节厚度0.5m，宽度1.5m，整个工程管节总用量为49节，包括48节标准节和1节特殊节，特殊节长度1.5m。管节两端分别预埋钢套环和钢环，管节内还预留对称压浆孔和起吊孔及翻身孔。两管节之间接头形式为F型承插式。矩形管节制作模具采用可拆式，并具有足够的刚度和精度的内外模和底模三大部分组成的整体性良好的钢结构模具。钢套环、钢环和钢筋笼采用机械成型和专用靠模焊接的制作工艺，钢筋骨架在标准模架上定位焊接成型，并采用专用吊具由行车将钢筋笼骨架整体吊运和入模。管节制作采用自拌混凝土，用混凝土料斗经行车作短途水平运输至模具上方，按照对称、均匀和分层三要求向模内布料，经高频插入式振捣器振捣后成型，然后采用帆布覆盖钢模自然养护。4.9.2管节的运输 管节出厂到工地运输时，管节应承口朝下平稳地放在运输车辆的平板上，管节下面应搁置柔性材料的垫料。 配备能满足施工需要的管节运输车辆，确保顶管推进连续性。 运输时，对混凝土管节的棱线部分，必须采取适当的防护措施，以防止损坏，同时在装卸和管节翻身时也必须加以充分注意。4.9.3管节的贮存及堆放 管节应按生产日期及型号排列堆放整齐，并应搁置在柔性垫条上，垫条厚度要一致，搁置部位上下一致。 管节堆场坚实平整，堆放整齐，堆放高度在生产地点不超过两层。 管节贮存时，必须充分注意，不要让管节产生有害的裂纹或永久性变形等，需要选择适当的贮存场所和贮存方法，以免因其自重造成的贮存场所不均匀下沉和垫木变形而产生异常应力和变形。贮存时，必须注意，不要让油类、泥等污损管节。 管节接头必须按要求做好防腐处理，不要让这些附件因接触到雨水和露水等产生锈蚀，不要粘附灰尘、砂粒等，以防降低品质。5.鲁班路高架桥桩及地下管线保护技术措施本工程矩形顶管需穿越鲁班路（南北高架），不仅需要穿越的地下管线（参照前文中描述），而且需要穿越高架桥桥桩。接收井一侧两排高架桥下匝道桥墩距离顶管结构较近，第一排最近处仅为3.8m（第二排6.6m）。因此顶进过程中要合理控制施工参数，不仅要保护上部的地下管线，而且要注意对周边桥桩的影响。针对以上施工环境的复杂性，顶管施工中特制定如下措施以保证桥台及管线的安全穿越。5.8.1 顶进技术措施1.穿越前对全套机械设备进行彻底检查，保证顶进时具有良好的性能。2.严格控制顶管的施工参数，防止超挖、欠挖。3.在穿越重要管线及桥桩时，保持施工的连续性和稳定性，严格控制顶进的纠偏量，尽量减少对正面土体及前方土体的扰动。4.施工顶进速度不宜过快，一般控制在15mm/min左右，尽量做到均衡施工，避免在途中有较长时间的耽搁。5.在穿越过程中，必须保持持续、均匀压浆，使出现的建筑空隙被迅速充填，保证通道上部土体的稳定。6.克服“背土”现象，利用在机头壳体顶部安装的压浆管和开设的压浆压注减摩泥浆，使土体和壳体上平面之间形成一泥浆膜，以减少土体与壳体的摩擦力，防止背土现象的发生。7注意克服顶管机机头旋转现象，除压浆纠转技术措施外，可利用该顶管机两套独立的刀盘驱动系统分别驱动两个刀盘进行相对或相反方向运转，两个螺旋输送机采用一个坐旋、一个右旋，以达到顶管机总体的力矩平衡。8.顶管结束后，及时打开管节上的注浆孔，压入水泥-水玻璃双液浆置换管道外的触变泥浆，防止触变泥浆泌水后引起地层沉降。5.8.2 桥桩、承台隔离保护距离本工程矩形顶管最近的为下匝道桥墩、承台和桩基。承台埋身为2.1m，桩基为800长21m钻孔灌注桩。为保护下匝道基础不受本工程影响，预先实施树根桩隔离。具体方法为在承台与顶管通道之间预先施工300树根桩在桥墩外侧隔离，树根桩间距0.3m，深度21m，排距0.4m，共2排，共计38根。5.8.3 沉降监测选择具有甲级资质的测量单位进行工程全过程监测，以准确、及时地了解路面、管线、桥台的沉降情况，并在顶进施工中根据反馈数据及时调整各类施工参数，保证道路和管线的安全。在本工程的施工顶进过程中，由测量监测队伍进行工程全过程监测，运用先进的仪器设备，及时获取准确可靠的监测数据，经电脑软件处理后，向各方汇报施工对周围环境产生的影响，以便于顶管进行施工，从而达到安全施工的目的。通过监测其变化规律和发展趋势，以便及时地了解路面、桥台、管线在施工过程中的变形情况，并根据现场实际情况，及时调整各类施工参数，保证安全穿越。另外，必须制定周密的顶管穿越道路、管线的施工监控方案及监控计划并严格执行。具体请详见6.顶管工程监测章节的有关内容。6.顶管工程监测6.1监测项目内容根据初步设计文件，依据国家工程测量规范GB50026-93，地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB50308-1999，建设变形测量规程JGJ/T8-97的规定，顶管施工时拟对以下方面进行监测：1) 周边道路地面沉降及路面跟踪监测；2) 地下管线的垂直位移监测；6.2监测方法顶管施工时，地表隆沉监测、管线沉降监测采用二等水准测量方法。6.3测点布设6.3.1测点布设原则1) 地表沉降点在现场布置顶管轴线投影到地面的沉降监测点和垂直于顶管轴线的沉降监测点。平行于顶管轴线的地面监测点主要用于观测顶管施工时对地面的影响程度，垂直于顶管轴线的地面监测点主要用于观测顶管施工时对地面的影响范围。沉降点桩要求达到道路面下原状土。地表沉降桩顶必须低于路面，并且要有沉降桩保护装置。2) 地下管线沉降点施工前与各种管线单位联系，摸清地下管线的准确位置，并将管线落到具体的布点图上，按管线单位要求进行监测点的埋设，并做好监测点的保护工作。同时加强沿线巡视，发现问题及时解决。对重要管线要根据需要跟踪监测，并把监测信息及时反馈给各管线单位。根据本区段地下综合管线图资料来看，沿线电力线、上话、路灯、上水、雨水、燃气、信息、信号及合流污水分布齐全，与顶管呈斜交、正交状，对施工监测提出了很高要求。管线监测点的设置时，尽量布设管线直接测点，以便真实、直接反映管线变化情况。6.3.2监测测点布置及测点数量 测点布置及监测点位数量表 表6-1序号监测项目测点布置测点数量1地面隆陷沿顶管轴线方向每35m布一个沉降监测点，垂直于轴线布设3个横向断面。48 2承台沉降承台四角83管线沉降沿管线与顶管轴线交点处布设，每5m一点，每条管线上不少于3点。位于主干道下的雨、污水管直接测窨井，其余以地面间接点代替。60 附图-08 施工监测点平面布置图。6.4仪器配置本区间施工拟配备的监测仪器见下表。 监控项目及监测仪器表 表6-2对 象监测项目监测仪器及精度地 层地表沉降S3水准仪，精度：3mm/km。地下管线沉降S3水准仪，精度：3mm/km。6.5监测频率监测工作必须随施工需要实行跟踪服务，为确保施工安全，监测点的布设立足于随时可获得全面信息，监测频率必须根据施工需要实行跟踪服务，每次测量要注意轻重缓急，在顶管过管线密集区时要加密监测频率直至跟踪监测。监测频率表 表6-3项 目观 测 频 率地面隆陷从始发到开挖面前10m范围内连续测，每顶进1节管节测3次，变化大时加大监测频率，至稳定为止。地下管线从顶管机机头到达前5m时开始对地下管线进行沉降监测，每顶进1节管节测3次，机头离开管线5m后降为每天3次，直至稳定。6.6控制标准施工控制标准见下表。表6-4项 目预警值警戒值地表沉降15mm30mm地面隆起7mm20mm管线垂直位移5mm10mm监测中一旦发现监测值突然增大或达到警戒值，电话通知施工现场，引起注意；当达到警戒值时应调整施工参数并采取补救措施。7.质量保证措施7.1 质量标准体系严格按照ISO9001质量体系要求建立工地的质量体系，认真执行质量程序文件，组织协调各项工作，实行质量专控，进行信息化施工。质量检查的程序采用自检、互检和专检相结合的原则。根据以上原则，针对工程中不同工序的性质，质量检查分为：7.1.1 一般工序控制点： 对每节管节顶进的质量由班组进行自检、互检，班组质量员验收，书面记录，报项目组质量员即可。7.1.2 重点工序控制点： 重点工序（包括顶管出洞、进洞等）施工结束后，必须由项目组质量员验收、记录、评定后，邀请业主代表见证，并提供各种书面见证资料。成立QC小组，开展QC活动，对矩形顶管施工工艺且全面的质量控制，确立关键控制点，解决难题，保证顶管的顺利顶进。包括以下三点。 矩形顶管顶进施工的管道轴线控制；矩形顶管地面沉降控制；各类管线的保护；以上项目由施工队专人负责。7.2管节生产质量保证措施各类原材料进场由材料部门组织验收，根据料单核对规格、数量及材料质量保证书或合格证，及时分类并做好台账登记，同时及时通知试验部门取样复试，复试合格认可后，方可投入预制构件制作使用。管节制作各道工序均应设有专职质检人员，负责各道工序的制作质量和上道工序的交接检查，并认真、整洁、如实填写各项自检和互检资料。管节制作各道工序在混凝土浇捣前的综合检查，由专职质检员负责全面检查，在自检基础上必须由质量主管进行隐蔽工程验收，认可后方可进行混凝土浇捣。管节制作中重要工序的操作工必须持有相应的技术等级和有证上岗，以保证重要工序的操作质量。7.3顶进施工质量保证措施7.3.1 主要施工技术参数的控制顶管顶进速度是保证切口土压力稳定、正面出土量均匀的主要手段，所以在顶进时，应对顶进速度作不断的调整，找出顶进速度、正面土压力、出土量三者的最佳匹配值，以保证顶管的顶进质量，也能让顶进设备以最和顺状态工作。7.3.2 顶进轴线的控制顶管在正常顶进施工过程中，必须密切注意顶进轴线的控制。在每节管节顶进结束后，必须进行机头的姿态测量，并做到随偏随纠，且纠偏量不宜过大，以避免土体出现较大的扰动及管节间出现张角。7.3.3 管节减摩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所填补，形成泥浆套，达到减少摩阻力及地面沉降。压浆时必须坚持“随顶随压、逐孔压浆、全线补浆、浆量均匀”的原则，注浆压力控制在0.5kg/cm2左右。7.3.4 顶进技术措施穿越前对全套机械设备进行彻底检查，保证其顶进时具有良好的性能。严格控制顶管的施工参数，防止超、欠挖。顶管顶进的纠偏量越小，对土体的扰动也越小。因此在顶进过程中应严格控制顶管顶进的纠偏量，尽量减小对正面土体的扰动。施工过程中顶进速度不宜过快，一般控制在15mm/min左右，尽量做到均衡施工，避免在途中有较长时间的耽搁。在穿越过程中，必须保证持续、均匀压浆，使出现的建筑空隙能被迅速得到填充，保证管道上部土体的稳定。7.4 顶管设备的保养、维修制度1) 各班组机修工应定期对设备重点部位进行检查、维修、保养，使设备能始终处于良好运转状态。2) 施工人员在施工过程中，若发现设备运转情况异常或设备故障，应及时通知维修人员尽快修理，并填写设备故障保修单，不得使设备带伤运行。3) 设备维修人员接报后应尽快对设备进行修理，更新或购买进口零部件，须项经部认可。4) 设备维修人员在修复工作完成后，应及时填写顶管机故障情况记录表。8.安全保证措施8.1施工机械的安全保证措施8.1.1 各种机械操作人员和车辆驾驶员，必须取得操作合格证，不准操作与证不相符的机械；不准将机械设备交给无操作证的人员操作，对机械操作人员要建立档案，专人管理。操作人员必须按照本机说明书规定，严格执行工作前的检查制度，在工作中随时注意观察以及工作后的检查保养制度。驾驶室或操作室应保持整洁，严禁存放易燃、易爆物品，严禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转。8.1.2 机械设备在施工现场停放时，应选择安全的停放地点，夜间应有专人看管。8.1.3 定期组织机电设备、车辆的专项安全检查，对检查中查出的安全问题，按照“三不放过”的原则进行调查处理，制定防范措施，防止机械事故的发生。8.1.4 严格坚持定期保养制度，做好操作前和操作后设备的清洁润滑、紧固、调整和防腐工作。所有施工设备和机具在投入使用前均由机械技术人员组织进行检查、维修保养，各种保险、限位、制动、防护等安全装置齐全可靠，确保状况良好。严禁对运转中的机械设备进行维修、保养、调整等作业。8.1.5 大型和专用机械的操作人员必须经过培训并经考核取得合格证后持证上岗，严格按规程操作，杜绝违章作业。8.1.6 指挥施工机械的作业人员，必须站在可让人看见的安全地点，并应明确规定指挥联络信号。8.1.7 使用钢丝绳的机械，在运转中严禁用手套或其他物体接触钢丝绳，用钢丝绳拖、拉机械重物时，人员应远离钢丝绳。工索具要定期检修发现缺陷及时调换。8.1.8 起重作业应严格按照建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-86）和建筑安装工人安全技术操作规程规定的要求执行。起重机和顶管机等的操作由专人持证进行，做到定机定人。大型设备起重机吊钩超高限位器、力矩限制器、吊钩保险，起重量指示器等齐全、灵敏、有效、灯光、喇叭（警铃）完好有效。各制动器、离合器动作灵敏可靠、各种仪表完好，显示准确。机械连接件紧固牢靠，润滑良好；油路系统的液压油箱油液充足无渗漏。钢丝绳规格、强度符合要求、正确使用、吊钩、吊环无裂纹、变形、破口和补焊、磨损不超标。起重机的作业场地平整、坚实。吊车、龙门吊有专人指挥。做到定机、定人、定指挥，指挥准确。操作、指挥人员及时、如实地做好班前例保记录和班后运转记录。起重机的工作臂范围内严禁站人。8.2 交通安全保证措施8.2.1 经常组织机动车驾驶人员学习道路交通安全条例，提高其交通安全意识。8.2.2 机动翻斗车在施工现场内行驶，限速10km/h；卸料时，先察看周围环境，确认安全后方可卸料；往坑、沟、槽内卸料时，车距坑边10m处应减速行驶，在坑边12m处卸料，卸料处设车挡；严禁机动翻斗车载人。8.2.3 临时道路严格按照设计的标准