上海轨道交通某线出入口矩形顶管工程施工专项方案

1、1号出入口矩形顶管工程施工专项方案二OO九年八月上海轨道交通11号线XXX1号出入口矩形顶管工程施工专项方案编制：审核：审定：二零零九年八月目录TOC o 1-5 h z编制依据：5工程概况5 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 2.1工程概述5 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 2.2工程地质情况62.3水文地质条件7 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2.4管线情况8机械设备及性能8 HYPERLINK l bookmark8 o Current D

2、ocument 工程筹划10 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 4.1施工现场平面布置10 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 4.2施工用电计划12 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 4.3施工人员组织计划13 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 4.4施工进度计划14工程量一览表14施工方法及技术措施14 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 6.1顶

3、进前的施工准备工作14 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 6.2顶管出洞段顶进施工19 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 6.3顶管正常段顶进施工21 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 6.4顶管施工技术措施25 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 6.5顶管进洞段施工27 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 6.6顶管接口29 HYPERLINK l

4、 bookmark30 o Current Document 6.7顶管施工测量30 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 6.8地下管线保护技术措施31 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 6.9测量系统33 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 6.10监测方案36安全质量保证措施41 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 7.1工程质量目标41 HYPERLINK l bookmark40 o Curre

5、nt Document 7.2质量保证体系42 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 7.3顶管顶进时的质量措施42 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 7.4安全保证措施43 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 文明施工保证措施47 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 8.1文明建设措施47 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 8.2主要防尘措施47.应急预

6、案48 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 9.1应急流程49 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 9.2应急措施49 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 9.3成立应急处理小分队49主要材料供应、复试计划50节能方案50 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 工程实例511编制依据：本工程施工图资料顶管工程施工规程(DG/TJ08-2049-2008)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-20

7、02)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)建筑工地施工现场供电安全规范(GB50194-93)施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)钢筋焊接及验收规范(JGJ18-2003)地下防水工程施工及验收规范(GB50208-2002)市政地下工程施工质量验收规范(DG/TJ08-236-2006)工程测量规范(GB50026-2007)；12)现行有关的行业标准及规范。2工程概况2.1工程概述本工程为XXX1号出入口顶管工程，采用矩形顶管推进方式。通道全长55m，位于真南路、XXX路口，穿越XXX,通道长55m，坡度

8、为+1%，最小覆土厚度为6.45m，最大覆土厚度为6.99m。XXX路东侧为始发井，XXX西侧的1#出入口为接收井。始发井基坑围护主要采用0800的钻孔灌注桩，加固采用SMW工法，深29米（0800的高压旋喷桩内插700的H型钢）+3米的高压旋喷桩，深16米。接收井（1号出入口）已经施工完毕，围护桩的H型钢已经拔除，故加固采用6m的高压旋喷桩，深度在15.25米。（详见围护加固图附图五）矩形顶管通道位于层淤泥质粉质粘土和层淤泥质粘土。管节37节，每节长1.5m。管节内径6000mmX3300mm，环厚为450mm，掘进理论总净土方量约为1600m3。（详细见隧道剖面图一）2.2工程地质情况经勘

9、察，顶管施工所处深度主要涉及层淤泥质粉质粘土和层淤泥质粘土，适宜顶进。属高灵敏度、高压缩性、低强度、弱渗透性的饱和软粘性土，蠕变量大，呈流塑软塑状态，掘进时应注意层淤泥质粘土具有中高的灵敏度，故有较明显的触变、流变特性，在动力的作用下，极易破坏土体结构，使强度降低，而且土体排水固结需要较长的时间，如果施工不当，极易造成土体不均匀沉降。土层特性表土层层号土层名称状态土层描述1粉质粘土可塑含铁锰质结核及灰色条纹，局部夹粉质粘土，下部土质渐软，局部区段缺失淤泥质粉质粘土流塑含云母、有机质，夹薄层粉性土及少量淤泥质粘土，土质不均。摇震反应无很慢，土面较粗糙，干强度中等，韧性中等。灰色淤泥质粘土流塑含云

10、母，夹薄层粉砂，土质较均匀，部分底部夹多量贝壳碎屑，刀切面光滑。1T粘土软塑含钙质结核、半腐殖质、有机质2砂质粉土含云母、有机质，夹薄层粘性土，土质不均。2.3水文地质条件拟建场地浅部地下水属潜水类型，受大气降水及地表径流补给。勘察期间所测得的地下水静止水位埋深一般在0.81.7m之间，其相应标高一般为2.03.1m之间。据调查，拟建场地及场地周围无地下水污染源，参考相邻区间水质分析结果，拟建场地地下水和土对混凝土无腐蚀性，但对钢结构材料有弱腐蚀性。拟建场地的层夹较多粉土，局部呈粘质粉土状，渗透性较强。施工时应重视该层的渗透性。该层渗透系数取2.0*10-4cm/s。2微承压水及层承压水相连通

11、。顶管进洞是应注意是否渗水形象。（H型钢拔除后再6m的加固处理）2.4管线情况XXX最主要注意的地下管线有雨水02200/2.7（砼）、污水0500/2.4（砼）、雨水01350/3.55（砼）。根据上述的管线情况，我们需在施工过程中加以监测和保护。具体施工周边管线情况参见下表：序号管线材质管顶埋深（m）管径或根数（mm）XXX上（由东向西）1电力电缆0.31根2上水铁0.71根02003电话电缆0.51根4上水铁0.81根08005煤气铁1.21根03006雨水砼2.71根022007污水砼2.41根05008雨水砼3.551根013509电话电缆1.11根24孔10上水铁0.71根0600

12、根0500根030011煤气铁0.91根030012电话电缆1.11根24孔详细见管线平面图附图二）3机械设备及性能3.1顶管机头根据本工程特点及我司以往类似工程的经验，由于工况条件复杂，特别是需穿越长清路主干道及众多地下管线，对地面沉降控制要求较高。本工程机头采用我司自行研究设计的切削式刀盘（6个），通过6组驱动马达驱动刀盘进行切削，并配备两个螺旋出土机进行取土，通过控制顶进速度及取土量来平衡正面土压，减少对地面的影响。6个刀盘可设定成同一方向旋转，也可单独设置转向，刀盘的转速分为3档，在加固区域内刀盘转速设置为高速，在软弱土质中设置为低速，正常掘进时设置为中速，推进前进行空载调试。机械性能

13、1）本矩形土压平衡式顶管掘进机按上海及江浙周边地区的不同地质条件设计。2）有较好的防水性能，可在W15米地下地层施工。3）机器切口环部位，具有独立模块单元和分解功能。4）正常施工时能将地面沉降控制在+lcm-3cm之间（目标控制值）。5）正常施工时平均速度为3米/天。6）正常施工时，具备防止产生背土的功能。7）正常施工时，具备防止掘进机侧向滚动的功能。8）采用泵送渣土的施工方法。9）顶管机尺寸：6270mm（宽）X4390mm（高）X5200mm（长）10）设备总推力3200T。11）刀盘扭矩：224KN.mX6（max）12）刀盘转速：2.4r.p.m（max）13）螺旋输送机（508X29

14、86X2）扭矩：21.1KN.m（max）14）螺旋输送机转速：16.5r.p.m（max）15）螺旋输送机排土量69.7m3/h（max）16）铰接油缸：150tfX16P=31.5MpaL=250mm17）螺旋机油缸：6.2tfX4P=31.5MpaL=375mm18）平衡器油缸：16.5tfX8P=21MpaL=240mm19）刀盘驱动减速器：29.3KN.m18.5KW20）螺旋机油马达：扭矩2.3KN.m转速75.7r.p.mP=26Mpa3.3推进系统工作井内主顶装置采用主千斤顶16只，行程2500mm，顶力2000KN/只，后座总顶力可达32000KN，16只千斤顶有独立的油路控

15、制系统，初始推进阶段，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。本顶管机还配备了16只铰接油缸，行程250mm，顶力1500KN/只，工作油压31.5Mpa，具有纠偏及中续间双用功能。铰接油缸的最大纠偏角度为0.50。4工程筹划施工现场平面布置施工地面布置始发井场地为了确保大型车辆进出，施工道路硬地坪化，且保证通行宽度。场地内布置照明鏑灯（3.5Kw）两只，供夜间施工照明。1）布置150t履带吊在井口侧，负责管节的吊运、井内吊装、垂直运输工作，部分设备的安装、材料的就位等。考虑管节吊运40t的起重量，回转半径考虑14米，选择27米主臂长度，则起吊高度最大20米，满足施工要求。吊车

16、下垫300t履带吊路基箱4块。自动控制室控制顶管的掘进、纠偏。布置在始发井侧的地面。管节堆放场地(贴片)布置在始发井侧，保证现场有12环余量，部分贴片材料就近布置。管节运输采用夜间运输。拌浆棚及拌浆材料堆放场地布置在井口侧，拌浆棚搭设考虑风向，注意防尘。注水系统布置在地面上，水管沿围护边线布设。选用一集装箱作为矩形顶管专用配件仓库，布置在地面上，堆放各类施工用具、辅助材料，集土坑设置在北侧坡道围护结构内。集土坑底板采用150mm厚素砼，集土坑内包尺寸为长20米、宽6米，深2米。容积约240立方，可以容纳6节土方量。出土采用夜间出土。顶管施工的箱变，需布置在始发井附近。具体布置见施工场地平面布置

17、图(附图三)4.1.2顶管工作井内布置始发工作井内沿顶管轴线方向安装顶管机、始发架、钢性后座、主顶千斤顶、反力架等顶进设备。管内供电及工作井内电力配电箱均位于工作井口，工作井一侧的井壁上依次安装压浆管、水管及供电线路。安装发射架、反力架、千斤顶、顶管机、并调试机头。井内具体布置见附图四4.2施工用电计划管施工现场需要用电量为380V、800KVA,由业主箱变提供。通道内照明及小动力由箱变供电，供电方式为三相五线制，通道照明采用防水型日光灯，灯距为5m,安装在隧道两侧。现场临时用电采用电缆线架设,电缆线应以支架架空或埋入地下深度不小于600mm。4.2.2电焊机、电热设备表4.2.1电动机械设备

18、表编号设备名称规格型号功率(KW)数量总功率(KW)1刀盘电机18.5183332螺旋机电机372743螺旋机门及铰接油泵112224集中润滑泵0.210.25后顶装置2224465.515.573138转驳泵7.517.592212210机头注水泵1111111泥浆搅拌机2012012潜水泵351513抽水泵23614渣土泵7517515其他5合计625表1表2编号设备名称规格型号功率(KVA)数量总功率(KVA)1交流电焊机BX324128合计1284.2.3照明灯具表表3序号室外照明灯具名称功率(KW)数量总功率(KW)备注1镝灯3.5310.52日光灯0.04100.43碘钨灯166合

19、计16.94.2.4估算施工现场用电总容量公式：此公式适用选择变压器供电用S=1.051.1(KI工Pl/cos+K2工P2+K3工P3)S=l.lX(0.7X625/0.8+0.6X128+1.0X16.9)=640.575KVA变电站800KVA640.575KVA，因此800KVA能满足要求。(其中800KVA属变电站允许容量)工P1电动机总功率K110台以下取0.8(10台及以上取0.7)工P2电焊机总功率K210台以下取0.6(10台及以上取0.5)工P3室外照明总功率K3取1.0cos取值0.8施工人员组织计划4.3.1项目经理部现场管理网络劳动力安排工种人数工作内容工长2管理和指

20、导各工种工作电焊工2现场焊接、切割等起重指扌车4指挥各类吊车吊车司机4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2电器和电路检修机修工2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6负责配合顶管施工测量人员2负责工程放样及测量合计324.4施工进度计划过街通道顶管施工计划定于9月25日开始施工，于12月22日全部结束，工期定位89天。（暂定，准确时间以始发井施工情况而定）详见工程进度计划表。5工程量一览表本工程矩形顶管通道始发井内衬至接收井内衬净距55米。因为顶管井接头施工需要凿除凸出部分管节，管节数量为37节。6施工方法及技术措施顶进前的施工准备工作地面准备工作

21、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。2）备齐施工材料、设备及机具，以满足本工程的施工要求。施工主要材料及设备清单见附表七施工主要材料及设备清单表3）井上、井下建立测量控制网，并经复核、认可。井下准备工作（1）洞门安装由于洞圈与管节间存在着15cm的建筑空隙，在顶管出洞及正常顶进过程中极易出现外部土体及触壁泥浆涌入始发井内的严重质量安全事故。为防止此类事故发生，施工前在洞圈上安装帘布橡胶板密封洞圈。洞口止水装置应安装在洞口设计预留法兰上。由橡胶止水圈与翻板组成，需与设计管位保持同心，误差2mm。安装前须对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核，确保其与洞圈上

22、预留螺孔位置一致。安装顺序自上而下进行。压板螺栓应可靠拧紧，使帘布橡胶板紧贴洞门，防止矩形顶管出洞后浆液泄漏。J；B95-a5-2C-1OOHVnftGIl-Il怦旳-加JI日探H：）迥叩HGass-腌-daj止水装置安装详图（2）基座及顶进后靠、机架的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。本次顶管推进是走上坡的形式，固实际轴线可以比设计轴线太高3cm。基座按照实际坡度安放布置，比实际轴线高3cm。洞门导轨等0800的钻孔灌注桩凿除后，安装。规格采用43kg/m的重轨长度大约在1.5米。导轨安装完成后，可以稍微抬高。防止顶管机出洞后会出现磕头现象。顶管机放置

23、在发射架上，反射架及钢后靠连成一个整体。同样在接收井内也需安装一个接收架。随着顶进的进行，轨道沿顶进方向沿伸，机架及后靠便滞留在工作井内。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。为保证力的均匀传递,钢后靠根据实际顶进轴线放样安装时，在钢后靠与始发井内衬墙间预留一定的空隙（空隙大小为10cm）,现浇素混凝土填充此空隙。其目的是保证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或加固土。钢后靠的安装高程偏差不超过5mm，水平偏差不超过7mm。（3）.顶管机吊装下井矩形顶管下井以及吊出需要采用大型起重设备。为确保吊装安全，施工前，需对起重设备停机位置进行地耐力

24、检测。A.各主要部件尺寸、重量参数序号名称外形尺寸宽X高X长(mm)重量(t)数量1刀盘及驱动段6270X4390X31928612后部纠偏铰接段6250X4370X29007633螺旋机0508X4800624后顶油缸架2000X1275X2180645U型顶铁3000X500X500082B.主要起重运输和安置设备起重机械：450吨汽车吊1台。运输车辆：1)100吨平板车二辆2)30吨、20吨、10吨运输车若干设备下井步骤发射架、后顶装置下井安装调试。刀盘及驱动段下井放置在发射架上正确的位置上。后部纠偏铰接段整体下井，放置在发射架后与刀盘及驱动段用螺栓连接、紧固。2只螺旋机先后下井，并安装

25、到位。U型顶铁下井安装到位。电器柜安放在妥当的位置。编制吊装方案，上报有关部门认可；配备专业施工人员进行指挥、操作。吊装前对有关人员进行详细的技术及安全交底教育。顶管机头的吊装：顶管机从平板车上被吊起后，要作片刻的停顿，一是确定顶管机头的实际重量是否在吊车的起重范围内；二是观察吊车对路面及工作井的影响。在确定是安全的情况下，将顶管机头缓慢吊入工作井，准确地停放在发射架上。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路面下进行注浆加固。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

26、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16个千斤顶的性能完好。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。（因上坡，比设计轴线高3cm）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。6.1.3技术交底、岗位培训在顶管施工前，对参加施工的全体人员按阶段进行详细的技术交底，使施工人员全面了解施工中将可能出现的各种工程难点，并努力提供施工人员的质量和安全意识。参与施工人员需按工种进行岗位培训，考核合格后方可上岗操作。顶管出洞段顶进施工出洞主要分三阶段：第

27、一阶段：设备下井就位、安装、调试、安装止水装置；第二阶段：出洞洞门凿除；第三阶段：洞门凿除后，顶管机顶进距离H型钢10cm处就位,拔除H型钢后切削加固土、掘进正常推行；6.2.1出洞洞门形式工作井基坑围护结构采用0800钻孔灌注桩，即在井周边先施工钻孔灌注桩作围护结构，然后再采用现浇钢筋混凝土进行内部结构的施工。在洞门洞圈安装止水装置。顶管的出洞过程即为破除始发井围护结构的和加固土体，顶管机头经过出洞段加固区并进入原状土体的过程。顶管出洞的施工步骤设备调试9围护结构破除V顶管机头靠上洞门，离H型钢10cm，停机9例型钢拔桩9顶管机切削加固土体9机头切口进入原状土、提高正面土压力值至理论计算值。

28、出洞段顶进施工（1）破除围护结构前的准备工作对全套顶进设备做一次系统调试，由于本始发井钻孔灌注桩为钢筋混凝土，为此在顶管机进入加固区间前，必须先将围护结构破除。在顶管机进入加固区时，也应特别注意刀盘在穿越加固层时的切削性能。在确定顶进设备运转情况良好后，应迅将机头顶进洞圈内，以防止洞口中的加固土体坍塌，由于正面为全断面的水泥土，为保护刀盘，顶进速度应尽量放慢，使刀盘和周边刀能对水泥土进行彻底的切削。围护结构破除前工程技术人员、施工人员应详细了解现场情况，分析可能发生的漏水情况，并准备相应措施，制订施工顺序和方法，分工明确，并由专人统一指挥。(2)H型钢拔除矩形顶管机距离H型钢10cm处，停机就

29、位后，开始拔除H型钢。拔除应力求迅速，减小暴露时间。H型钢拔除后，对孔洞进行回填，起到减小土体流失，阻隔地表水下流，阻隔浆液上窜的作用。(3)顶进施工在洞圈内的围护结构全部破除后，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”，宜适当提高顶进速度，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。顶管机彻底进入洞门后，需检查洞口止水装置是否有损坏，如有损坏应立即整修，确保泥水、浆液的不外漏。6.2.4出洞段的各类施工参数顶管机从始发井出洞后

30、，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、注浆量和压力等各种施工参数最佳值，为正常段施工服务。顶管正常段顶进施工6.3.1各类施工参数的控制本顶管推进顶力计算：F=F1+F2式中F总顶力(KN)Fl管道与土层的摩阻力(KN),F1=(a+b)*2LfL管道顶进长度(m)f管道外壁与土的平均摩阻力(KN/M2)宜取27F2顶管机的迎面阻力(KN)F2=a*bR1R1顶管机下部1/3处的被动土压力Fl=(6.93+4.23)*2*55*(27)=2455.28593.3(KN)F2=6.93*4.23*(0.7*18*9

31、.6+20)=4132.087(KN)F=6587.28712725.387(KN)=658.71272.5(T)施工中，考虑一些外加的不利因素，实际顶进的最大推力在2000t以下。2）正面土压力的设定本工程采用土压平衡式顶管机，利用压力仓内的土压力来平衡开挖面的土体，达到对顶管正前方开挖面土体支护的目的，并控制好地面沉降。因此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=k0rz+Pl=0.7X18KN/m3X8.55m+20KN/m2=127.73KN/m2p：管道的侧向土压力k0：软粘土的侧向系数z：覆土深度P1：超载系数（20KN/m2）以上数据为理论

32、计算值，只能作为土压力的最初设定值，随着顶进的不断进行，土压力值应根据其它实际顶进参数、地面沉降监测数据作相应的调整。3）出土量控制本工程出土采用排土泵出土，一节管节的理论出土量为41m3，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。顶管工程中，管内的出泥量要与顶进的取泥量相一致，出泥量大于顶进取泥量，地面会沉降，出泥量小于顶进取泥量，地面会隆起这都会造成管道周围的土体扰动，只有控制出泥量与顶进取泥量相一致，才不会影响管道周围的土体，从而才能维护地面不受影响，而要作到出泥量与取泥量一致的关键是严格控制土体切削掌握的尺度，防

33、止超量出泥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50mm；水平：50mm。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。管节减摩为减少土体与管道间摩阻力，在

34、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，以达到减小总顶力的效果。1）泥浆配比：每立方膨润土水纯碱CMC400KG850KG6KG2.5KG触变泥浆指标：项次项目性能指标检验方法1比重l.l-1.15g/cm3泥浆比重剂2粘度l-2s0500ml漏斗法3PH值7PH剂4失水率25cm3/30mim失水仪5稳定性稳定性筒2）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。3）压浆设备及压浆工艺采用泥浆搅拌机进行制浆，按配比表

35、配制泥浆，纯碱和CMC应预先化开（CMC可以边搅拌边添加），再加入膨润土搅拌20分钟，泥浆要充分搅拌均匀。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。注浆压力控制在0.3MPa左右。4）压浆施工要点.压浆应专人负责，保证触变泥浆的稳定，在施工期间不失水,不固结，不沉淀。.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。.压浆时必须遵循“先压后顶、随顶随压、及时补浆”的原则。压浆顺序地面拌浆-启动压浆泵T总管阀门打开-管节阀门打开-

36、送浆（顶进开始）V管节阀门关闭（顶进停止）V总管阀门关闭V井内快速接头拆开V下管节V接2寸总管V循环复始。（5）压浆量的计算（每节管节）为了保证注浆效果，注浆量应取理论值的35倍（上海的扩散系数为35倍）。理论间隙每环：（4.23+6.93）X2X0.015X1.5=0.502m3/环经计算，本工程减磨注浆泥浆方量为0.502X55X5/1.5=92方。6.3.5止退装置由于矩形顶管掘进机的断面较大，前端阻力大，实际施工中，即使管节顶进了较长距离，而每次拼装管节或加垫块时，主顶油缸一回缩，机头和管节仍会一起后退2030cm。当顶管机和管节往后退时，机头和前方土体间的土压平衡受到破坏，土体面得不

37、到稳定支撑，易引起机头前方的土体坍塌，若不采取一定的措施，路面和管线的沉降量将难以得到控制。在前基座的两侧各安装1套止退装置，当油缸行程推完，安装管节的时候，将销子插入管节的吊装孔。管节的后退力通过销子、销座传递到止退装置的后支柱上。止退装置和基座焊接在一起，把管节稳住。顶管施工技术措施6.4.1顶管轨迹控制措施顶管机、后顶设备及反力系统都按设计坡度安置。初期顶进时顶管机应均匀出土，控制好初始偏差，并及时调整后座千斤顶合力中心来控制初始偏差，确保机头初始状态稳定和轴线顺直。由于推进距离短，需尽早调整好参数，结合地面沉降数据，调整出土速度，控制好正面土压，确保地面沉降量控制在+10mm-30mm

38、之间。推进时姿态需时时跟踪，一旦发现轨迹的偏依，立即采取措施，通过调整铰接油缸伸长量的手段，保证推进线路的偏差在允许的范围内。当顶管机出现一定的侧转时，可通过泥浆平衡系统来纠正侧转。铰接油缸除了可进行顶进轨迹纠偏外，还具备了中续环的作用。顶管允许最大顶力的控制措施我司选用的主千斤顶总推力为3200t，实际施工时总推力在2000t左右，为了防止顶力过大损坏始发井结构，预防顶力超过允许值，在主顶泵站设备调试时，调整压力阀以使系统的总推力控制在2500以下，并用螺栓锁死压力阀，避免施工中超出顶力事件的发生。施工时，保证减摩注浆的效果，减少掘进机、管节与土壤的磨阻力，使机体外壳及管节外壳形成完整的减摩

39、浆液薄膜，有效的减少顶进总推力。顶管控制地面不均匀沉降的预防措施1）施工过程中根据地质资料，预先对将穿越的地层进行充分的分析，了解地质的物理及力学特性，掘进时再比较出土实样，及时调整掘进机的姿态，加强施工控制。2）顶管结束后，选用1：1的水泥浆液，通过注浆孔置换管道外壁浆液，根据不同的水土压力确定注浆压力，加固通道外土体，消除对通道今后使用过程中产生不均匀沉降的影响。3）顶进时按设计要求的轴线、坡度进行，施工过程中纠偏措施很重要，主要原则如下：A、勤测勤纠：即每顶进一段距离，测量一次轴线及高程的偏差情况，技术人员将机头纠偏的角度、各千斤顶的油压值、轴线的偏差等报中控室并输入微机，微机将显示出纠

40、偏方法数据，再按此进行纠偏。B、小角度纠偏：每次纠偏的角度要小，一般控制在0.50以下。C、纠偏过程中不能大起大落，如果发现在某处产生了较大的偏差，这时也要保持通道以适当的曲率半径逐步返回到轴线上来，尽量避免猛纠造成相临两段形成很大的夹角。6.4.4防止背土的措施1）勤注浆，根据现场的实际情况及地质情况来安排注浆的方法及方量。注浆有专人负责，注浆要均匀、合理。2）勤检查，根据现场的实际情况，对地面环境（环境报表）及通道下的注浆口进行每日检查。6.5顶管进洞段施工根据09年10月15日，在项目公司开的会议精神，在进洞口增加降水井，在顶管机进洞前，控制附近水位在洞圈下去1米的距离。来保证进洞安全。

41、并根据谁加固谁负责的原则，由于加固因起的进洞抢险，有总包（宏润集团）组织抢险，本公司负责配合工作。接收井准备接收井施工完成后，必须立即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架，并准备破除接收井洞口的地墙钢筋砼。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。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，正确无误地座落到接收井的基座上。6.5.3施工参数的调整因接收井洞门和管节间存在

42、15cm的周边间隙，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。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。6.5.4顶管进洞洞门完全打开后，观察洞门四周是否有渗水现象，如土体完整，无渗水现象，则顶管机控制推进速度，快速、均匀前进。如洞门有渗水现象，用降水井进行水位控制。顶进至第一节管节进入内衬400mm时停机，马上将机体与管节脱离，顶管机接收后立即进行洞门封堵。此阶段必须连续施工，洞口派人不间断监护，一旦发现问题，及时上报并进行处理。顶管机

43、与管节脱离时用千斤顶配合铰接油缸，在最短的时间内完成，以确保封洞门的时效性。洞门封堵自下而上，两边同时操作，速度要快，焊接要保证质量，封洞门钢板之间要密闭，为后道洞口注浆创造条件，最关键的是整个过程越快越好。6.5.5注浆阶段洞门封堵结束后，为控制地面洞口区域的沉降，补充水土流失，必须对洞口空隙进行填充。采用双液浆，具体注入部位见下图。6.6顶管接口接口是顶管工程的关键部位，保证做好接口部分是顶管成败的关键，因此对组成接口的每一部分都必须严格遵守有关规程的要求逐一分别严格制作。管节止水圈材质为氯丁橡胶与水膨胀橡胶复合体，用粘结剂粘贴于管节基面上，粘贴前必须进行基面处理，清理基面的杂质，保证粘贴

44、的效果。管节下井拼装时，在止水圈斜面上和钢套环斜口上均匀涂刷一层硅油，接口插入后，用探棒插入钢套环空隙中，沿周边检查止水圈定位是否准确，发现有翻转、位移等现象，应拔出重新粘接和插入。施工时如若发现止水条有质量问题，立即上报技术部门，整改后方可继续使用。管节与管节之间采用中等硬度的木制材料作为衬垫，以缓冲混凝土之间的应力，板接口处以企口方式相接，板厚为15mm18mm。粘贴前注意清理管节的基面，管节下井或拼装时发现有脱落的立即进行返工，确保整个环面衬垫的平整性、完好性。管节与钢套环间形成的嵌缝槽采用聚氨脂密封胶嵌注；在钢套环上的两圆筋之间嵌入遇水膨胀橡胶条，从而构成一封闭环；这部分工作在管节厂预

45、先完成。顶进结束后，管节下部的嵌缝槽采用高模量聚氨酯嵌填。6.7顶管施工测量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。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。6.7.3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。施工顶管测量在后台架设激光经纬仪一台，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，

46、正确指导顶管施工。6.7.5注意事项由于矩形顶管施工不同于常规顶管施工，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。6.8地下管线保护技术措施由于顶管穿越XXX期间不封道，且地下管线众多，管线与顶管间距较近，故对于顶进过程中的地层沉降控制要求较高，须采取如下措施：顶进技术措施.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。.严格控制顶管的施工参数，防止超挖、欠挖。.严格控制顶进的纠偏量，尽量减少对正面土体的扰动。.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

47、较长时间的耽搁。.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。.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。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，以达到顶管机总体的力矩平衡。6.8.2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。另外，

48、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。具体请详见顶管工程监测章节的有关内容。6.8.3保证措施本工程对于道路、管线的沉降量应严格控制在规范要求内(+10mm-30mm),旦超标，必须采取补救措施控制沉降量。采用调整顶进参数来调整：减少正面出土量，提高正面土压力；在顶管内超量压注润滑泥浆，提高管节周围土体的应力。在管节里预留注浆孔备用，一旦路面出现严重沉降，及时进行双液注浆，注浆量视实际情况而定，确保管线差异沉降量控制在10mm以内。跟踪注浆采用两种不同配比的双液浆。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

49、起地层沉降。6.9测量系统施工测量流程平面控制测量空导点和洞门复测先对业主提供的空导点进行复测并上报监理,然后对出洞口和进洞口进行复测.发射架定位因设计线路较短且为直线,所以我们把两洞门中心连线作为矩形顶管掘进的轴线.放出该轴线后通过全站仪投到井下作为发射架的定位的中心轴线.（3）施工导线点的控制根据复测后的空导点施工现场布设控制网,然后利用全站仪传递到施工导线点,所有导线按一级导线的要求进行测量并不断对控制点进行检查。高程控制测量根据业主提供的高程控制点实测两洞门的实际高程,并在出洞口的井上和井下各布置两个高程控制点,并定期对其进行复测.矩形顶管测量系统的安装及姿态测量（1）矩形顶管标尺的安

50、装对非自动测量顶管机来说，顶管机出洞前标尺的安装是关键的一步，标尺安装的精度直接影响到我们测量顶管机姿态的精度。我们通常是安装两把横尺，即左、右横尺各一把.测量横尺中心来控制顶管机的平面,测量横尺的下边来控制顶管机的高程。安装步骤如下：首先选好位置，保证通视，尽量拉长左、右尺的水平距离。安装前要测出顶管机出洞前的坡度和旋转角。找出顶管机的机械中心。横尺安装时要考虑顶管机旋转角的影响.对左、右尺进行安装固定，确保在顶管机在推进过程中尺的稳定。标尺安装到位后，要仔细测量顶管机的有关数据及参数，如：顶管机的长度、宽度、高度及顶管机的前尺到切口的距离、后尺到顶管机尾的距离、左、右尺的水平距离、横尺下边

51、到顶管机中心的垂直距离。为简化计算，根据这些常数我们编写了电算化程序来测量顶管机的姿态。另外，在顶管机出洞前，我们要对顶管姿态进行人、机对算，以保证电算化程序计算顶管机姿态的准确性。（2）矩形顶管机姿态测量顶管机姿态测量是实时测量顶管机的现有状态，及时指导顶管机纠偏。顶管姿态测量是利用J2经纬仪测量左、右横尺偏差来反算盾首、盾尾的偏差，即实测角度与理论设计角度相比较，再根据公式推算至盾首、盾尾。为避免复杂计算，进行程序化。这样计算出的顶管姿态才能较准确地反映当时的顶管机的状况。管节状态测量管节状态测量包括管节的平面偏差和高程偏差测量以及管节的法面测量。管节的平面偏差测量即是测量当班施工管节的左

52、右偏差。先找出每环管节的平面中心点，把经纬仪对准后视水平度盘置零，然后瞄准管节的平面中心点实测出角度,知道实测角度与事先计算好的理论角度的差值以及该点到测站的水平距离即可计算出该环的左右偏差。上下偏差测量的方法是：放一水准尺于所测环的大里程的底部，根据通道内的高程控制点测出该环大里程的高程，通过与设计高程比较得出该环管节的上下偏差。通过测量此偏差，可以反映出管节的错缝情况、管节在顶管机内和出顶管机尾后的变化情况以及管节最近两天的偏差变化情况。以便于及时调整注浆、推进速度等施工参数。6.9.6仪器设备仪器名称型号精度数量全站仪SOKKIA2C2(3mm2ppm)1台精密水准仪NA2+GPM30.

53、7mm/km1台光学经纬仪J221台普通水准仪DSZ31台手持测距仪LeicaDisto100m3mm1台铟钢尺2m1副塔尺5m2副50m钢尺2把对讲机3只电脑1台计算器E-5001台备注所有计量设备均鉴定合格6.10监测方案顶管施工对周围环境影响的分析和预测顶管施工过程对土体的扰动是一个从平衡到不平衡再到新的平衡的运动过程。顶管推进施工技术引起地面沉降是多因素的，地面沉降的主要因素为推进过程中引起的地层损失和顶管周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结。顶管平均覆土为6.5m左右，顶管穿越XXX,通道上方密集的重要管线群，故顶管施工过程中对地层沉降控制要求较高。（1）地层损失分析地层损失是顶管

54、施工中实际开挖土体积和竣工管道体积之差。竣工管道体积包括管道外围包裹的压入浆体体积，地层损失率以占顶管理论排土体积的百分比表示。周围土体在弥补地层损失中，发生地层移动，引起地面沉降。引起地层损失的施工及其他因素是：开挖工作面土体移动。当顶管机推进时，如作用在正面土体的推应力大于原始侧向应力，则正面土体向上向前移动，引起顶管机前上方土体隆起，造成负地层损失（欠挖）。当顶管机掘进时，开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向应力，则开挖面土体向顶管内移动，引起顶管上方地面沉降，造成地层损失，此类损失是正常地层损失，一般在施工中是不可避免地，但若是采取信息化施工，施工十分精心操作的话，这种损失可控制在

55、一定限度。顶管机后退。在顶管暂停推进时，由于顶管推进千斤顶漏油回缩而可能引起顶管后退，或者是推完一节主推千斤顶回缩安装管节时，未及时插上顶管机放后退销子引起整个顶管后退，使开挖面土体坍落或松动，造成地层损失。由于向顶管机及管节外周建筑空隙中压浆不及时，或压浆量不足，或压浆压力不适当，使管道周边土体失去原始三维平衡状态，引起地层损失，在含水不稳定地层中，这往往是地层损失的主要因素。顶管施工中频繁改变推进方向，纠偏较大，由此引起地层损失。顶管机轴线与管道轴线的偏角越大则对土体扰动和超挖程度及其引起的地层损失也越大。管道沉降较大时，会引起不可忽略的地层损失，尤其是管道渗漏水引起的沉降。随顶管推进而移

56、动的顶管正面障碍物，使地层在顶管通过后产生空隙而又无法及时压浆填充，引起地层损失。特别是推进顶管时产生“背土”现象，如不相应增加压浆量，地层损失必然大量增加。受扰动土体的固结沉降由于顶管推进中的挤压作用和压浆作用等施工因素，使周围地层形成正值的超孔隙水压区，其超静空隙水压力，在顶管隧道施工后的一段时间内消散复原，在此过程中地层发生排水固结变形，引起地面沉降。地层因孔隙水压力变化而产生的地面沉降，称之为固结沉降。土体受到扰动后，土体骨架还发生持续很长时间的压缩变形。在此土体蠕变过程中产生的地面沉降为次固结沉降。在空隙比和灵敏度较大的软塑性土层中，次固结沉降往往要持续几年以上，它所占总沉降量的比例

57、可高过35以上。（2）.地层损失分类施工引起的地层损失可分为三类：第一类：正常的地层损失。顶管施工操作精心，没有失误，但由于地质和顶管施工方法的特定条件，在施工中总要引起不可避免的一定地层损失。一般说这种地层损失可以控制到一定限度，在此限度内，隧道周围土体基本上可在不排水条件下，通过变形弥补地层损失，因此施工沉降槽体积与地层损失相等，在均匀地质中这种地层损失引起的地面沉降比较均匀。第二类：不正常的地层损失。因顶管施工操作失误而引起的本来可以避免的地层损失。压浆不及时、开挖面超挖、顶管后退等。这种地层损失引起的地面沉降有局部变化的特征。如局部变化的幅度不大，一般还可以认为是正常的。第三类：灾害性

58、的地层损失。顶管开挖面发生土体急剧流动或暴发性的崩坍，引起灾害性的地面沉降。这经常是由于遇到水压大、透水性高的颗粒状土的透镜体或遇到地层中的贮水洞穴。在粘性土中由于局部土体强度降低过多而引起灾害性地面沉降的情况，则很少见。监测项目内容根据对沉降监测的具体要求，结合本工程的具体情况，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）地下管线的水平、垂直位移监测；（3）地面建筑（构筑）物的沉降及倾斜观测；（4）顶管管道水平位移和沉降监

59、测6.10.3测点布设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。（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。（3）建筑物沉降点邻近建筑物的沉降点布设必须考虑到监测对象的特定情况，诸如重要性、距离远近

60、、结构和基础形式等。如由于施工过程对周边建（构）筑物影响较大并导致裂缝甚至倾斜，则需进行裂缝、倾斜监测，以确保建筑物安全和处理与房主有关事项的重要依据。（4）顶管管道观测点设置一定数量的观测标志监测顶管在顶进过程中位移情况，以及管道后期沉降变形情况。6.10.4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。控制标准施工控制标准见下表。项目预警值警戒值地表沉降15mm30mm地面隆起7mm10mm建筑物倾斜1.5%o3%o管线垂直位移5