顶管施工组织设计

1、青草沙严桥支线C12标工程 在轨道交通7号线范围内顶管施工方案一、编制依据本工程承包合同及围护施工图纸资料；本工程招标时提供岩土工程勘察报告电子版；经现场踏勘所获得的自然条件资料；?国家和地方政府公布的工程建设标准强制性条文?地下工程防水技术标准?GB50108-2002?市政地下工程施工及验收规程?DGJ08-236-1999?市政地下工程施工质量验收标准? DG/TJ08-236-2006?建筑工程施工质量验收统一标准?GB50300-2001?室外给水管道工程施工质量验收标准? DG/TJ08-310-2005?给排水管道工程施工及验收标准?GB50268-2021?顶管施工规程? DG

2、/TJ08-2049-2021公司2005版质量手册和2005版职业健康平安与环境管理手册。除了执行以上国家的最新标准外，我们还将严格执行上海市以及上海市有关部门颁发的相关施工技术标准和标准，保证技术资料的有效性和适宜性。二、工程概况2.1、总体工程概况工程名称：青草沙水源地原水工程严桥支线工程QYZ-C12工程建设单位：上海青草沙投资建设开展设计单位：上海市政工程设计研究总院监理单位：上海浦桥工程建设监理施工单位：上海市第四建筑严桥支线工程QYZ-C12，是以上海市青草沙投资建设开展为业主单位，由上海市政工程设计研究院设计。工程位于浦东新区范围。严桥支线工程是青草沙水源地原水工程陆域输水系统

3、的重要组成局部，承当着向杨浦、居家桥、南市、临江、长桥、和徐泾水厂输送青草沙原水的重任。青草沙水源地原水工程严桥支线工程供水规模为440万m³/d，采用两根DN3600钢管，单管全长为。管道总走向为：由5号沟泵站接出后沿五洲大道向西申江路向南高科路向西高科西路向西严桥泵站。管道根本敷设于浦东建成区域，沿线场地狭小，地下管线众多，管道全程采用顶管施工方式。2.2、本标段施工内容本标段QYZ-C12包括管道、顶管井以及附属工程的总承包施工，包括材料以及设备采购、管道制作、顶管施工、管道防腐、试压清洗、临时设施、施工区域现有设施以及各种管线的保护等。顶管工程包括6座顶管工作井，2座顶管接收

4、井。沿线顶管井内设有隔断阀门、补压塔、流量仪以及排水排气等附属设施。DN3600钢管线路总长度约为2460m。序号井 位管径管中标高长度M坡度备 注1J52工作井J53接收井DN3600214×20与原水箱涵平行2J51工作井J52接收井DN3600241×203J51工作井J50工作井DN3600224×24J50工作井J49工作井DN360099×20上穿越7号线5J48工作井J49工作井DN3600596×26J48工作井J47a接收井DN3600780×20下穿越7号线出入口、上穿越电力隧道7J47a工作井J47接收井DN36

5、0084×20上穿越7号线8J46工作井J47接收井DN3600222×2下穿南干线2.3、顶管在轨道交通七号线影响范围内施工情况1、J46J47：顶管穿越博华路、北艾路，并且在北艾路段横穿南干线。南干线管径为2400，为钢筋砼管，管外底与钢管管顶相距米。 在顶管的北侧有一条轨道交通7号线，与顶管平行，为钢筋砼结构，距离顶管最小距离相距米。 盾构底标高，顶管埋深底标高。 建筑物名称形式尺寸埋深(m)与顶管关系7号线盾构6200平行2、J47aJ47：本段顶管顶进中上穿越7号线，盾构顶标高，顶管底标高，与7号线的最小间距为米。建筑物名称形式尺寸埋深(m)与顶管关系7号线盾构6

6、200上穿越3、J47aJ48：沿高科西路顶进，在顶管南侧7号线与之平行，最小间距为米；下穿越轨道交通锦绣路站出入口、通风口，与出入口最小净距米；上穿越3500的电力隧道，与电力隧道相距米；穿越严茂塘河时，河底与管顶相距米。建筑物名称形式尺寸埋深(m)与顶管关系严茂塘两岸防汛墙无桩根底宽度为11米下穿越电力隧道顶管钢筋砼管3500mm上穿越7号线盾构6200平行锦绣路地铁站出入口钢筋混凝土结构××5m×8.88.88.8下穿越4、J49J48段：本段顶管与轨道交通7号线相平行，管道与7号线最小间距20米，为钢筋砼结构；并且在顶进中还将穿越严民路、严中路两条道路。沿

7、线主要建筑物有：建筑物名称形式尺寸埋深(m)与顶管关系7号线盾构6200平行严民路黑色路面路宽8米下穿越严中路黑色路面路宽12米下穿越5、J49J50：顶管上穿越轨道交通7号线盾构，盾构顶标高，顶管底标高，与7号线的最小间距为米。 顶管在两口电力工井之间穿过，工井底标高，顶管顶标高，净距。建筑物名称形式尺寸埋深(m)与顶管关系7号线盾构6200上穿越电力工井砖砌检查井3×7下穿越三、工程地质地貌类型：上海位于长江三角洲入海口东南前缘，属于三角洲冲积平原，地貌形态较单一。拟建场地内位于市浦东新区内，拟建场地属于滨海平原。地形特点：拟建管道沿线一般位于已有道路绿化带内，地势较平坦，且沿线

8、有明浜及建筑物分布。拟建场地沿线地势有一定起伏，勘查期间测得所经过地区地面标高一般在3.135.96m之间。土层序号土层名称层厚m层底标高m土层描述1填土系近期人工堆填，以粘性土为主，夹少量植物根茎、碎砖以及小石子，土质松散且不均匀2浜土含大量黑色有机质及腐植物，土质非常软弱，有臭味，明浜、河道底部为浜淤泥1粉质粘土含少量氧化铁斑点和铁锰质结核，局部夹粘土及粉土，土质自上而下逐渐变软，土面光滑无光泽，韧性中等3砂质粉土含云母、有机质条纹，夹少量粘性土，土质不均匀。摇震反响快，土面粗糙，韧性低等1淤泥质粉质粘土含云母、有机质条纹，夹少量淤泥质粘土、粉质粘土及粉性土，土质不均匀。土面光滑无光泽，韧

9、性低等，干强度无。1夹砂质粉土含云母、有机质条纹，局部以砂质粉土为主，夹粘性土，土质不均匀，摇震反响快，土面粗糙，韧性低等，干强度无2砂质粉土夹淤泥质粉质粉土含云母、有机质条纹，夹粉质粉土、粉砂及少量粉质粘土。摇震反响快，土面粗糙，韧性无，干强度无淤泥质粘土含云母、有机质条纹，夹薄层粉砂及少量淤泥质粉质粉土、粘土。摇震反响无，土面光滑有光泽，韧性高，干强度高1-1粘土含云母、有机质条纹，夹薄层粉砂及少量粉质粘土、淤泥质粘土，摇震反响无，土面光滑有光泽，韧性高，干强度高1-2粉质粘土含云母、有机质条纹，夹薄层粉土及少量粘土。摇震反响无，土面光滑无光泽，干强度高，韧性中等2-1a砂质粉土含云母及少

10、量腐植物、贝壳碎屑，夹薄层粘性土及少量粉砂，粘质粉土，土质不均匀，土面粗糙，摇震反响无，韧性无，干强度无2-1b砂质粉土含云母及少量腐植物、贝壳碎屑，夹薄层粘性图及少量粘质粉土，土质不均匀，土面粗糙，韧性无，干强度无，摇震反响无2-2粉质粉土含云母及少量腐植物、贝壳碎屑，夹薄层粘性土及少量砂质粉土，土质不均匀，土面粗糙，韧性无，干强度无，摇震反响无3粉质粘土含云母、有机质条纹及少量腐植物，夹少量粘土及薄层粉性土，土质不均匀，土面粗糙，韧性中，干强度中，摇震反响无4粉质粘土含少量氧化铁斑点和铁锰质结核，局部夹少量粉性土，土面光滑无光泽，干强度中，韧性中，摇震反响无根据本工程管道设计标高来看，顶管

11、所要穿越的土层为：序号井 位管径穿越土层备 注1J49工作井J50接收井36001层、1夹层2J48工作井J49接收井36001-1层3J47a工作井J48接收井36001-1层、2-1层4J47a工作井J47接收井36001层、层5J46工作井J47接收井3600层、1-1层土层主要性质参数如下表所示：土层序号土层名称容重粘聚力内摩擦角含水量比重渗透系数孔隙比静止侧压系数kN/M3CkpaºW%GKcm/seceK01层淤泥质粉质粘土121夹层砂质粉土6层淤泥质粘土141-1层粘土161-1a层砂质粉土4311、地表水 本工程沿线河道、明浜较多，地表水体丰富，河网纵横，水位涨落受大

12、气降水及沿线主要河流涨落影响。 2、地下水 拟建原水管线沿线地下水类型主要有浅部土层的潜水、局部场地中部第2层砂粉土层中的微承压水和深部第层砂粉土层中的承压水。 因本工程涉及深基坑，故浅部的潜水、中部的微承压水和深部的承压水均与工程建设密切相关，各种类型含水层的分布特征详述如下： 1)、潜水 对管道工程根底设计有直接影响的主要为浅部土层的潜水，其补给来源主要为大气降水与地表径流。潜水水位埋深随季节、气候、湖汛等因素而有所变化。勘察期间测得钻孔中地下水埋深约，相应绝对高程为。 上海市年平均高地下水埋深为地外表下，低地下水埋深为地外表下，设计可根据平安需要选择适宜的地下水位埋深。地下水的温度，在埋

13、深4m范围内受气温变化影响，4m以下水温较稳定，一般为1618。 2)、微承压水、承压水 拟建场地内局部地段分布的第2层中分布有微承压水，第层中分布有承压水，该土层赋存地下水水量丰富，根据上海市长期观测资料，微承压水水头高度一般均低于潜水位，水头埋深一般为地面以下，随季节呈周期性变化。 本工程顶管井设计时需考虑微承压水及承压水对基坑的不利影响，同时根据各个顶管井的性质及工程地质情况，分别验算基坑开挖是否有承压水突涌可能，施工时应关注承压水的分布情况及承压水水头埋深。 本次勘察在拟建场地内设承压水观测孔，对第2层及第层进行承压水位观测。勘察期间测得第层承压水水位埋深约为。承压水水位埋深随时间变化

14、。据上海地区已有工程的长期水位观测资料，承压含水层水位年呈周期性变化，水位埋深的变化幅度一般在11.0m, 同时高水位埋深有逐渐降低的趋势。 四、施工组织及部署4.1、施工准备(1)技术准备 1组织工程部全体人员学习图纸，地质勘察报告和施工技术标准。 2征询轨道交通七号线运营管理部门的意见，编制专项施工方案，办理相关穿越手续。 3详细了解顶管沿线对轨道交通七号线的影响程度，对受影响的，采取相应的技术措施予以保护。 4完成焊接工艺评定、现场补扣试验，并培训一批焊工以满足顶管要求。2物资准备 1根据施工进度方案要求，编制钢管、膨润土等材料进出场方案。 2落实管道通风、注浆管等零星配套材料。 3根据

15、应急预案要求，现场备足快速水泥、聚胺脂等应急物资。3劳动组织准备 1结合本工程特点，组织一批具有丰富经验的工程管理班子。 2根据需求组织顶管顶进、测量、注浆、焊接、防腐等施工队伍，根据顶管顶进工期安排如期进场。 3做好职工入场教育工作，落实各项责任制。 4认真做好施工技术交底工作，使现场技术管理人员及每位工人清楚每到工序的操作过程及要点。4施工现场准备 1根据现场进场道路条件，合理组织交通，为设备和材料的进场创造条件。 2按照施工平面总体布置要求进行平面布置，进行顶管轴线和高程测量，设置场内测量控制点，并定期进行复核。 3顶管工作井维护施工时，对排水沟、三级沉淀池、零星材料对方、注浆材料堆场、

16、维修仓库等结合后续顶管进行总体平面布置。4.2、施工布置4 顶管工作井现场布置 1、本标段采用泥水出土方式，现场设置泥水沉淀池。 2、J47a、J48采用钢筋混凝土泥浆箱，外径6.8m*13.6m*4.5m，容积320m3；其余工作井泥浆沉淀池采用2m*6m集装箱8个，容积240 m3； 3、J48采用行车吊放机头及钢管，其余工作井采用200t汽车吊吊放机头，100t履带吊吊放钢管。 4、主顶工作站及中央控制室布置洞口上方环梁上。 5、现场布置民工临时住处。详见附图一四.J46J52顶管施工平面布置图4 基坑内部布置 顶管井内布置设备包括基坑导轨、后靠背、主千斤顶、主定泵站、环形顶铁、U形顶铁

17、、焊接设备等。 基坑导轨采用型钢和钢板焊接而成，应保证其具有的强度和刚度。主顶油缸架采用拼装式结构，高程和平面安装误差控制在3mm以内，以保证油缸均匀受力。环形顶铁根据钢管坡口形式设置凹槽，以保证顶进过程中坡口面不受破坏，同时防止导轨直接接触管节，从而防止钢管外防腐层不被破坏。 承压壁时承受和传递全部顶力的后座墙，应保证足够的刚度，满足设计顶力。本工程的承压壁先用混凝土浇平，后靠采用250mm厚箱形结构形式，在后靠和承压壁平面之间灌注砂浆。详见附图五八.J46J52基坑内顶管施工平面布置图4管道内部布置 本工程采用泥水出土方式。根据需要管道内布置井水管、排泥管、通风管、注浆总管。照明、动力、通

18、讯等电缆专用挂钩挂于管道内壁，各种管道架设焊接在钢管内的钢筋支架上。详见附图九.管内顶管布置图4.3、劳动力配置顶管施工人员的进场时间为：先遣人员在顶管井施工时进入现场，以安排顶管与顶管井工程的协调事宜。顶管施工人员在顶管井封底时进场，进行顶管机具设备的安装准备。顶管施工结束后，人员随顶管设备一起撤出。顶管工程一般要求24小时连续作业，每台顶管机分两班轮流作业，共设6个顶管施工班组，另外设综合作业一个组，负责设备维修等综合保障作业，班组人员配备表见下表：序号人 员每组人数合计职 责 分 工说明1技术员13施工技术管理、质量管理、数据收集与分析、测量，发现并解决问题。两组同一人2班 长112在技

19、术人员指导下指挥、调度劳力、方案安排、质量控制3顶管机操作员16操作机头运转、顶进、读取测量数据、分析偏差趋势、纠偏、报告顶进数据。两组同一人4控制台操作员16操作主顶液压台、压浆泵、机头联络、调整顶速。两组同一人5起重机驾驶员16操作起重机械、平安监督两组同一人指挥工16指挥起重机械两组同一人6压浆工16拌浆、调整注浆量及注浆压力两组同一人7辅助工318接、拆进水管、泥浆管、补触变泥浆、挂钩等两组共用8铆工212钢管对接两组共用9电焊工530钢管焊接两组共用10电 工2电气设备维修综合组11机修工2设备维护综合组12钳工2机具、设备加工维修综合组13测量工112对管线顶进的轴线、标高控制泥浆

20、处理人员16对废弃泥浆进行装车外运两组共用现场喷涂人员212对现场钢管焊接好后，对接口外壁进行防腐两组共用合计211414.4、机械设备配备序号设备名称及规格数量配套设备13600工具管6套2主顶油泵200T48只96根20米油管3油泵车6台各种规格密封圈4激光经纬仪6台5水准仪3台6仪架3只7浓浆泵6只8浓浆筒6只915千瓦水泵3只电机备1只103千瓦水泵3只11电缆120MM21500米12电箱(立式)6只13拖箱6只14挂箱6只15履带吊3辆16电焊机6台17沉淀池9只18自动电焊机24台4.5、管材加工运输在顶管施工过程中，管材的供给是非常重要的，我们选择佳方制管厂作为我们的生产厂家，

21、管材的管径为3600，加工长度为6.6米。管材在从制管厂运送至现场时，管材已加工好管子的外防腐、破口与注浆孔。本工程顶管最多有6台顶管机同时开顶，因此，在开始顶进前，制定详细周全的供给方案，现场备有足够余量。根据进度方案，每天保证12节的供给量。管材在运输、吊运过程中内设支架，防止管材变形。管材运至现场后需对剖口角度、平整度、注浆孔、板厚、椭圆度进行验收，合格前方可进入现场进入下道工序施工。4.6、进度方案顶管班组工具管编号井位日期备注1组1、2号J52J5309/9/2109/10/231组1、2号J46J4709/11/709/12/101组1、2号J52J5109/12/25-10/1/

22、291组1、2号J47J47 a10/2/13-10/3/52组3、4号J48J4909/10/21-10/1/92组3、4号J50J4910/2/3-10/2/213组5、6号J47aJ4809/10/15-10/1/63组5、6号J51J5010/2/13-10/3/18为了能够按时并保质保量的完成顶管任务，我们决定投入6台顶管设备，我们将其分为3个顶管组，主要顶管进度安排如下：五、工具管选型5.1、工具管选择根据业主进度要求，我工程部现准备机头6个，全部为大刀盘平衡式顶管机头，4个为泥水平衡式机头，2个为土压平衡式机头，都采用泥水出土方式。大刀盘土压平衡掘进机纠偏灵活，方向容易控制，对顶

23、管周边土体扰动小，地面沉降控制情况好。其根本工作原理是由布在机头前四个幅条式刀盘对土舱内土体进行切削搅拌，使原状土变成可塑性好和流动性较好的土体，并且具有止水性的弹性体，在顶进时，主顶油缸徐徐推进，土舱内的压力慢慢上升，当土舱内压力上升至所设定的上限控制值时，便使设在土舱下部的螺旋输送机工作，排除多余土体。假设这时主顶油缸不再推进，土舱压力会徐徐下降，如果把油缸推进速度与螺旋输送机的排土量控制好，使他们匹配，这就使土舱压力在顶进过程中始终保持在一定压力范围内即掘进机前面的土压力保持在被动土压力和主动土压力之间的中间值。该机型具有以下显著特点：由于刀盘呈辐条状，开口率大，土仓的土压力就是挖掘面上

24、的土压力，是真正意义的土压平衡，可使操作人员更方便、直观设置工作土压力，从而使地面变形极小。刀盘切削下来的土经刀盘后面的搅拌棒搅拌，由“生土变成“熟土，此土具有较好的塑性流动性。该机型适用范围广，因其大刀盘全断面切削土体，顶进过程中影响土体范围小，尤其适合穿越有保护要求高的重要构筑物区段。我标段选择J47aJ48、J50J51两段区间使用土压平衡掘进机。我标段4个大刀盘泥水平衡掘进机通过面板机械切削泥土而采用水力输送弃土，同时利用泥水压力来平衡地下水压力和一局部土压力。在泥水平衡顶管施工中，要使挖掘面上保持稳定，就必须在泥水仓中充满一定压力的泥水，用来平衡地下水压力和一局部土压力。这就是泥水平

25、衡顶管最根本的原理。泥水平衡顶管施工的主要优点是：适用的土质范围较广，如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下，也能适用。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拟小。因此，采用泥水平衡顶管施工引起的地面沉降也比拟小。 所需的总顶进力较小，尤其是在黏土层，适宜于长距离顶管。 作业环境比拟好，也比拟平安。由于它采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、搬运土方等容易发生危险的作业。由于是在大气常压下作业，也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题。由于泥水输送弃土的作业是连续不断地进行的，所以它作业时的进度比拟快。因其对土体扰动控制效果好，我标段选择J46J47、J4747

26、a、J48J49、J49J50、J51J52、J52J53六段使用泥水平衡掘进机。5.2、顶管机的主要技术参数NPD3600泥水平衡式顶管机的主要技术参数如下。顶管机外径×长度mm3688×5500 切割刀盘电机功率Kw30×68级电机转速rpm系数纠偏系数油缸数量8油缸推力T120/只纠偏角度电机功率Kw4进排浆系统管径mm150顶进速度mm/min0-100机头总功率Kw186配电线无控制方式PLC机外集中控制适应土层软土、硬土、粘土、砂及砾石土3600土压平衡式顶管机的主要技术参数如下：顶管机外径×长度mm3688×5600 切割刀盘电机

27、功率Kw55×4940KN-m转速rpm2rpm纠偏系数油缸数量8油缸推力T150t/只纠偏角度电机功率Kw进排浆系统管径mm150顶进速度mm/min0-100螺旋输送机叶片直径500mm输送机电机功率11kw机头总功率Kw220适应土层软土、硬土、粘土、砂及砾石土NPD3600泥水平衡式顶管机示意图3600土压平衡式顶管机示意图六、顶管施工方法及技术措施6.1、施工工艺 螺旋输送机顶管准备顶管掘进机就位土方堆场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撤除封门后座顶进工具头进行试运转安装出泥系统测 量压 浆出 土供 气管段顶进钢管拼接中继千

28、斤顶安装顶管掘进机穿墙顶管掘进机推进钢管段拼装轴线高程控制网拌 浆通风装置配电间供 电焊缝检验中继泵站安装钢管导入接受坑吊出掘进机参加中继环接收坑封门撤除接受坑简易轨辅设竣工测量管内设备转移清理接收坑N图、钢管顶管的施工流程6.2、导轨安装基坑导轨是安装在工作坑内为管道出洞时提供一个根本的设备，导轨采用HM350×250型钢加工，导轨面上设有滑块支撑钢管，滑块与钢管之间设10mm厚橡胶板。为了预防顶管机进入土体时下沉，安装导轨时，导轨前段需抬高约5mm10mm左右。导轨高程安装允许偏差为0+3mm，导轨中线安装允许偏差为±3mm。导轨底部用预埋螺栓固定在工作井底板上，安装调

29、整完毕后导轨下面用无收缩混凝土进行填充。导轨的宽度为米，高度为0.55米。为了防止机头从导轨进入到预留洞口内造成机头“磕头，我们先在预留洞口内安装一截延伸导轨，其高度、轴线均与井内导轨一致。 6.3、总顶力估算及压力控制设定6、总顶力估算 管道的总顶力按照下式估算： F0=×D1×L×fk+NF式中：F0总顶力标准值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KN/ m2 NF顶管机的迎面阻力KNNF=×D2×s×Hs式中：D顶管机外径m s土的重度KN/m3 Hs覆盖土层厚度m井 位顶距

30、M覆土厚M迎面阻力NFKN总顶力F0(KN)中继间数量J53#J52#21428075889J51#J52#24128076278J51#J50#22428076033J49#J50#9913082734J48#J49#5962903114881J48#J47A#7802903141381J47a#J47#8418463056J46#J47#222319263906、土压力设定总顶力估算 1被动土压力Pp当土为粘性土时，式中：土的容重KN/m3 h地面至顶管机中心高度m 土的内摩擦角 C土的内聚力kpa2主动土压力Pa当土为粘性土时， 式中：土的容重KN/m3 h地面至顶管机中心高度m 土的内

31、摩擦角 C土的内聚力kpa3静止土压力P0P0=K0h式中：K0静止土压系数 土的容重KN/ m3 h地面至顶管机中心高度m4控制土压力PP=Pa+Pw+PPa主动土压力kpaPw顶管机所处土层水压力kpa，粘性土中不考虑 P土仓施加的预加压力kpa，一般取20kpa表4.2 各项程土压力控制值汇总表序号管段H(m)CK0PpkpaPakpaPkpa1J47a#J48#1612J51#J50#1231396、土压力控制 顶管掘进机在顶进过程中，其土仓的压力P如果小于掘进机所处土层的主动土压力Pa时，即P<Pa时，地面就会产生沉降。反之，如果在顶管机掘进过程中，其土仓的压力P如果大于掘进机

32、所处土层的被动土压力Pp时，即P>Pp时，地面就会产生隆起。且施工过程中的沉降时一个逐渐演变的过程，尤其在粘性土中，要到达最终的沉降所经历的时间会比拟长。但是，隆起却是一个立即会反响出来的迅速变化的过程，隆起的最高点时沿土体的滑裂面上升，最终反响到顶管机前方一定距离的地面上。 顶进中，务必要控制好土仓的土压力P，要求做到主动土压力Pa<P<被动土压力Pp，本标段顶管穿越均为粘性土，且覆土较深，主动土压力Pa、被动土压力Pp变化范围较大，再加上理论计算与实际施工时会存在一定的误差，一般将控制土压力P设置在静止土压力Po±20kpa范围内。顶进过程中，根据土层变化、覆土

33、深度变化、地表沉降检测等情况随时调整土压力。6、泥水仓压力控制泥水仓压力Pw，Pw=wh+P式中：w地下水的容重KN/ m3 h P泥水压力必须比水压力高出P，P取20Kpa泥水仓压力控制值为机头中心位置静止泥水仓压力的1.001.10倍左右井 位顶距M覆土厚M泥水仓压力PwKpa泥水仓压力控制值KpaJ53#J52#214155160180J51#J52#241155160180J49#J50#9977100130J48#J49#596160170190J47a#J47#84105110130J46#J47#2221751802006.4、顶进后靠及主顶进系统××0.4m

34、。用起重机将钢靠背吊到工作井后背处，并用经纬仪和线垂配合，使钢靠背平面与顶进轴线垂直，并用16钢筋与井壁预埋件焊接固定。钢靠背安装好后，用模板补齐靠背两侧的空隙，插入钢筋网片，浇注C25后背砼。2、主顶进系统共有8只200T单冲程等推力油缸，行程1750MM，总推力1600T实际控制顶力为1000T，8只主顶油缸组装在油缸架内，以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态。安装后的油缸中心误差应小于5MM。主顶液压动力机组由二台大流量斜轴式轴向柱塞泵供油，采用大通径的电磁阀和系统管路，减小系统阻力，油缸可以单动，亦可联动。主顶系统由PLC可编程序计算机控制，并采用变频调速器实现流量的无级调速。主顶系

35、统操作台设在地面控制室内。考虑顶管时的特殊情况，特制定以下应急技术措施：准备足够的易损零部件，使施工中的修理时间缩短到最短。在机头的主轴密封中增加了油脂供油系统，一旦发生渗漏泥水，可以通过压注润滑脂，以润滑脂压力封堵渗漏通径。6.5、顶管机的安装调试1、顶管机整机重达50t左右，用80t行车200t汽车吊将机头吊装入井。2、起吊中应使用专用吊具，保证平稳、缓慢，严禁冲击、碰撞，并由专人指挥。3、顶管机安装在导轨上后，测定前后端的中心方向偏差和相对高差，做好记录，如符合顶进要求，应据此调整掘进机内的倾斜仪。5、对掘进机的电路、水路、油路、泥水管路和操纵设备进行逐一连接，各部件连接牢固，无跑、冒、

36、滴、漏现象，对各局部分别调试并进行全面的试运转。6.6 出泥系统1、泥水平衡式顶管排出的泥浆由排泥泵排入坑外的泥浆池内；土压平衡式顶管经顶管掘进机切削出来的土体经注入适量水后由螺旋机绞出排泥切口，该土体呈软塑状土体，再由泥水混合器将其变成泥浆由排泥泵排入坑外的泥浆池内。 2、输送系统：在管内铺设150排泥管道，由45KW排泥泵输送。因顶管距离较长中途设一增力泵排污助送至井上泥浆箱内，最后由泥浆车运至弃泥场。××4.5，容积324M3，其余工作井使用8个钢制泥浆箱6××2，容积240 M3。6.7、触变泥浆的配制及压浆减阻措施6、注浆孔布置用泥浆减阻是长距

37、离顶管减少阻力的重要环节之一，在顶管施工过程中，如果注入润滑泥浆能在管子的外围形成一个比拟完整的浆套，那么其减摩效果是十分令人满意的，一般情况摩阻力至13KN/m2。本工程采用每2节管节设置一组注浆孔，每组6个1寸注浆孔，60°均分设置，每组注浆孔有独立的阀门控制。6、浆液配比及注浆量计算润滑泥浆材料主要采用纳基膨润土、纯碱，CMC，浆液配比方下表：水膨润土CMC纯碱2400KG200KG3KG10KG该泥浆由制纳基土厂配制成成品供给我方，我们按水：土=12：1的量进行现场拌制，拌制好的泥浆放在储浆箱内待数小时后即可使用，物理性能指标比重1.05/cm2，粘度3040S，泥皮厚35m

38、m。泥浆套的量计算为：每米需注浆润滑材料用量=3×(D2-d12)×/4 =3×22×m3/m6、注浆原那么注浆原那么是注浆时必须保持“先压后顶、随顶随压、及时补浆，根据顶力情况及时补浆，使摩阻力控制在最正确值。当实际减磨的效果大于f=KN/m2时，必须改变触变泥浆的成分，在润滑剂材料中掺入聚丙烯胺高分子材料，改善润滑效果，使管道外侧磨阻系数低于f=2.5KN/m2。注浆压力控制在0.2MPa0.4MPa，压力不宜过大，防止压穿、冒浆造成物资的流失。6、注浆质量的控制措施1保证润滑泥浆的稳定，在施工期间不失水。不沉淀、不固结。2制定合理的压浆工艺，严格按

39、压浆操作规程进行。3因为顶进距离长，地面压浆泵的动力无法满足压送距离，需要在管道内设置中继压浆站，中继压浆泵和储存箱组成，压浆时先由地面压浆泵把浆液压道储存箱内，然后用中继压浆泵向管外压浆。平均300-400m设一个中继站，本工程方案在J47a-J48、J48-J49区间段各设一个中继压浆站。4保持管节在土中的动态平衡。一旦顶进中断时间较长，管节和周围土体固结，在重新启动时就会出现“楔紧现象，顶力要比正常情况高出1.4倍，因此尽可能缩短中断顶进时间保持施工的连续性。如中断时间过长必须补压浆。5压浆管与压浆孔连接处设有单向阀，防止在压浆停止时管外的泥砂会顺着注浆管流到浆管内，沉淀后会把注浆管堵住

40、。6.8、泥浆置换顶进结束对已形成的泥浆套的浆液进行置换，置换浆液为水泥浆并掺入少量粉煤灰，在管内用单螺杆泵压住，压浆体凝结后一般20n撤除管路封闷注浆孔。6.9、照明管内照明采用24V电源专用箱及3KV以下的变压器，输出电压24V，能满足管道内照明亮度要求。照明灯具采用40W螺口的节能灯。在管道右上方每隔10m布置一个灯架，照明电缆也固定在上面，按顶进距离逐步延伸装置。另外管道内还设有应急照明系统，因故突然停电时，使用应急照明，保证施工人员平安撤离。6.10、顶管测量6、仪器设备1SOKKLASET2全站仪1台，测角精度：±2，测距精度：2mm+2ppm 2电子经纬仪1台,测角精度

41、：±23苏光S2水准仪1台4棱镜、脚架、水准尺等配套设施假设干5其它计算、记录、通讯、交通设备假设干在作业前应仔细检查仪器设备及其配套设施，确保仪器设备处于正常工作状态方可作业。仪器设备应定期送检。6、根本技术要求 1所有测量工作均要符合国家相关标准要求。 2坐标、高程系统：平面为上海城市平面坐标系统、高程为吴淞高程系统。根据精度分析并结合施工的特点，测距边进行温度、气压等气象改正和倾斜改正。 3平面测量标志尽可能地采用强制对中标志，可以有效地消除对中误差。因受施工条件的限制，有时会有短边出现，此时对中误差对角度影响特别明显，如采用强制对中标志，可有效消除对中误差。 4地面趋近导向测

42、量、联系测量、地下控制导线测量、地下控制水准测量按施工实际情况和业主要求进行，并保证成果满足相关规定要求。 5对测量数据，由两人采用两种不同方法计算，以进行校核。6、误差分析贯穿允许误差依据顶管管径和接收孔口径，贯穿极限误差为：d极依据误差原理，取d极的12为贯穿允许误差，那么贯穿允许误差d0.1m。贯穿允许误差由横向误差和竖向误差两局部组成：d 2=d横2d竖2 根据标准要求横向误差和竖向误差要求如下：序号顶管段顶程m竖向误差mm横向误差mm1J53#J52#214±80±1202J51#J52#241±80±1203J51#J50#224±

43、80±1204J49#J50#99±60±1005J48#J49#596±100±1506J48#J47A#780±100±1507J47a#J47#84±60±1008J46#J47#222±80±120因顶管竖向误差较易控制，而横向误差难以把握。为此误差匹配如下：竖向误差即高程误差，令d竖±0.05m；那么由式：d横±0.087m。横向误差主要由三局部组成： 平面控制网测量工作井顶进孔中心与接收孔中心的横向相对误差m1， 工作井下测设的导向短基线不平行于理论顶进

44、轴线而产生的横向误差m2， 日常顶管过程中导向测量时的横向误差m3。由此：d横2m12 m22 m32 此三局部误差中关键是m2的控制。以最长顶管段J47aJ48为例，取测量工作井顶进孔中心与接收孔中心的横向相对误差m1±20mm；日常顶管过程中的导向测量是在工作井下设定了导向短基线后进行的，短基线一头为井下强制对中固定仪台，另一头为井壁上设置的毫米分划钢皮尺导向标志，其短基线长约10m，顶管长与短基线长之比为780m10m78倍；设在日常顶管导向测量时，因仪器轴系误差和定向照准误差而产生照准短基线方向差±0.3mm，那么影响贯穿的横向误差m3±×78&

45、#177;23mm.。由式得：m2±81mm。也即井下测设的导向短基线不平行于理论顶进轴线的差值应控制在不大于：±8178±mm.。6.10.4、平面控制网测量1、平面控制点检测 根据甲方提供的平面控制点作为向隧道内传递坐标和方位的联系测量依据。并确保区间隧道两端的控制点的通视。对甲方所提供的平面控制点进行二次以上复测，并上报监理给予复核，如果检测的成果超限，立即以书面形式报监理工程师确认，由监理工程师及时汇同甲方和控制网测量单位研究解决。其中平面点实测与理论值较差为：边长大于1公里，夹角±5；边长小于1公里，夹角± 10，边长实测与理论值较差

46、为1/90000。2、地面趋近导线测量 地面趋近导线测量的目的是把GPS点、精密导线点的坐标、方位引测到近井点或施工控制点上，为竖井传递或测量放样做好准备。过渡点必须为固定观测平台，采用一级导线测量方法进行测量，相邻点间垂直角30°，测角中误差夹角±2，测边距中误差 ±3mm。观测采用左右角观测，左右角平均值之和与360°的较差小于4。边长往返测各两测回，一测回三次读数的较差小于3mm，测回间平均值较差小于3mm，往返平均值较差小于5mm。气象数据每条边在一端测定一次。测距边只进行气压、温度等气象改正和倾斜改正。如以下图6.10.5、高程控制网测量1、水

47、准控制点检测甲方提供的水准控制点应满足标准要求，对甲方所提供的水准控制点进行定期检测，上报监理给予复核，如果检测的成果超限，立即以书面形式报监理工程师确认，由监理工程师及时汇同甲方和控制网测量单位研究解决。相邻高程控制点检测高差不符值±8Lmm，L为线路长，以km计。2、地面趋近水准测量 地面趋近水准测量的目的是把水准控制点引测到近井水准点或施工水准点上，为竖井传递高程放样做好准备。 在甲方提供的控制水准网下布设水准网，布设成附合路线。在竖井边设置2个水准点，采用往返测。主要技术要求为：视距小于60m，往返较差、附合或环线闭合差±8Lmm，L以km计。6.10.6、联系测量

48、地上与地下联系测量的目的主要是将井上点的平面坐标、高程与井下点的平面坐标、高程纳入到同一个系统中，从而为井下控制测量提供可靠的依据。1、竖井定向测量如以下图：全站仪在工作井设站于观测墩P1、P2点，定出顶进方向短基线上一点“井底仪台T；同法由仪台T点设站，定出短基线上另一点设置于井壁的毫米分划钢皮尺“导向标志。2、竖井高程导入竖井高程导入的目的是把地面高程传入竖井底。进行高程传递时，用挂49N检验时采用的拉力的钢尺，两台水准仪在井上和井下同步观测，将高程传至井下固定点。共测量三次，每次变动仪器高度。三次测得地上、地下水准点的高差较差应小于3mm。实际操作时，从严要求，井上、井下水准仪和水准尺互

49、换位置，再独立测量三次。必须高度注意两水准尺的零点差是否相同，否那么应参加此项改正。传入井底的高程，应与井底已有的高程进行检核。具体操作如以下图：图 竖井高程导入测量示意图6.10.7、地下施工测量1、地下施工导线和施工控制导线测量在顶管向前推进时，应布设施工导线用以进行放样并指引推进。为减少测量误差，所有导线点均采用强制对中盘，因顶进过程中所有导线点都会随管节向前移动，导线点应设置为可移动观测台，因受到管道实际的空间限制，施工导线布设成支导线的形式。推进中观测采用左右角各一个测回进行观测，左右角平均值之和与360°的校差小于6。边长往返测各一测回，一测回三次读数的校差小于4mm，测

50、回间平均值校差小于3mm，往返平均值校差小于5mm。气象数据每条边在一端测定一次。测距边只进行气压、温度等气象改正和倾斜改正。2、地下水准测量根据顶管推进的实际情况，地下水准点可利用地下导线点测量标志。水准测量与导线测量同时进行，水准测量使用三角高程各测一测回。每推进20米，井下水准测量执行一次复测。应采用往返测，往返固定点之间高差6mm。6.10.8、测量精度控制措施1严格落实施工作业班组、工程部测量队、监理复核三级测量复核制度。 2工程部测量队有经验丰富，技术熟练，责任心强、持证上岗的测量人员组成，并配备数量足够及符合精度要求的测量仪器。 3测量仪器要定期到国家认可的鉴定部门进行检校。 4

51、测量放样的有关数据，要记录完整，清晰，并报监理工程师核对。 5工程部测量队每周及时向监理工程师提交测量报告。地面导线测量与临时水准控制点测量尽量选择在阴天或温差不大的时间进行。测量时应注意加温度改正。 6临时水准点测量采用往返测量，闭合差控制在±40Lmm以内。 7地面导线测量采用闭合导线测量，四测回，闭合差控制在1/2000以内。 8地面临时水准点及顶管轴线控制点必须经监理复核并签字认可。6.11、顶管姿态控制与纠偏1顶进纠偏必须勤测量、多微调，在偏差超过5mm时开始使用机头配置的纠偏油缸进行纠偏。向哪一边偏转加大此一边纠偏油缸顶力。顶管顶进时，在机头中心设置一个光靶，根据光靶反映的读数，即可知道目前机头的方位。2偏差超过15mm时，立即停止顶进施工，向工程部回报偏差情况，工程部经过现场情况勘察探摸后召开专题会议，制定纠偏方案后严格按纠偏方案执行。°°时顶管机自控系统报警，提示切换旋转方向。3顶管贯穿前150m50m时，顶进暂停，同时精测队开始全线复测，复测采取两种不同仪器独立测量，然后报监理复测，最终取屡次结果的最可靠值作为指导顶管机