上海污水治理工程顶管对接方案

上海污水治理三期工程UWW1.15B标长江西路顶管施工方案上海吴淞市政建设有限公司PAGE2目录HYPERLINK\l"_Toc123100479"一、工程简况111HYPERLINK\l"_Toc123100480"二、地质情况222HYPERLINK\l"_Toc123100481"三、顶管设备的的的选择2HYPERLINK\l"_Toc123100482"四、工作井平面面面布置3HYPERLINK\l"_Toc123100483"五、顶管的施工工工工艺流流程和和施工周周期88HYPERLINK\l"_Toc123100484"六、土压力值设设设定、总总推力力估算及及中继继间设置置9HYPERLINK\l"_Toc123100485"七、基坑设施999HYPERLINK\l"_Toc123100486"八、顶管推进1114HYPERLINK\l"_Toc123100487"九、顶进施工测测测量14HYPERLINK\l"_Toc123100488"十、顶管到对接接接点施工工211HYPERLINK\l"_Toc123100489"十一、顶进过程程程监控测测量222HYPERLINK\l"_Toc123100490"十二、顶管管材材材、橡胶胶密封封圈、木木衬垫垫27HYPERLINK\l"_Toc123100491"十三、成品管的的的接口形形式228HYPERLINK\l"_Toc123100492"十四、顶管机的的的管、用用、养养、修288HYPERLINK\l"_Toc123100493"十五、长距离顶顶顶管通风风、通通讯和照照明228HYPERLINK\l"_Toc123100494"十六、顶管质量量量要求288HYPERLINK\l"_Toc123100495"十七、顶管施工工工时主要要安全全技术措措施330HYPERLINK\l"_Toc123100497"十八、机头偏转转转及纠正正措施施31HYPERLINK\l"_Toc123100498"十九、地面沉降降降控制措措施331顶管施工方案一、工程简况本工程为上海城城城市环境境项目目APL一期城市市污污水管理理子项项目中UWW11..15B雨、污水水管管道，长长江西西路（南南杨南南路～长长江南南路）雨雨、污污水管道道土建建工程，雨雨水水管顶管管段管管位设计计中心心线位于于长江江西路南南侧，东东西走向向。分分两段组组成,西段分别别位位于江杨杨南路路长江西西路路路口穿过过铁路路北杨线线，东东段以及及长江江西路长长江南南路路口口。长江西路西段顶顶顶管管径径为φ1800，管道覆覆土土深度为5.75～7.9m，1座工作井Y1－1#，2座接收井井，Y－3－5#、Y1－2#接收井，顶顶顶管井围围护采采用φ600钻孔+φ600旋喷桩结结构构围护。工作井Y1－1#～接收井Y1－2#为顶管倒倒虹虹管穿越越铁路路北杨线线，顶顶管长度度为115m。顶管工工作作井Y1-11#～顶管接接收收井Y-3--55#,有一定坡坡度度，顶管管长度度为130m。管材采采用“F”型钢承口口式式钢筋砼砼管，钢钢套环接接口，楔楔形橡胶胶圈密密封。长江西路东段顶顶顶管管径径为φ1650，管道覆覆土土深度为6.50～6.899m，1座工作井井位位于长江江西路路Y4－3#，2座接收井井，Y4－2#及Y5－5#。顶管井井围围护采用φ600钻孔+φ600旋喷桩结结构构围护，工工作作井Y4-33#～接收井Y5-55#顶管长450mm,为曲线顶顶进进，由两两个交交点组成JD1、JD2，中间设3座骑马井井，工工作井Y4-3～接收井Y4-2顶管长为186mm,管材采用“F”型钢承口口式式钢筋砼砼管，钢钢套环接接口，楔楔形橡胶胶圈密密封。二、地质情况根据提供的地质质质资料反反映，本本段顶管管施工工的主要要土层层为第①1层填土不不不不均，土土质复复杂，厚厚度变变化大，第第②1层黄～灰灰黄黄色粉质质粘土土:可塑,中压缩性,部分缺失失。第第②2层灰黄色色粘粘土:软塑,中～高压压缩缩性,部分缺失失。第第②3层灰色砂砂质质粉土,稍密,中压缩性性。第第③层土灰色色淤淤泥质粘粘土，多多为粉土土和夹夹粉土，易易产产生流砂砂现象象。第④层灰色淤淤泥泥质粘土:呈流塑状,高压缩性,厚度大,第⑤1层灰色粘粘土:呈软塑状,高压缩性,含有机质质。第第⑥层灰色粉粉质质粘土:呈可塑状,中压缩性,局部粉性性较较重。三、顶管设备的的的选择3.1选择顶顶顶管掘进进机根据提供的工程程程地质勘勘察说说明书资资料,我公司为为确确保工程程绝对对安全及及根据据以往施施工经经验，结结合地地质条件件及设设计要求求、施施工条件件及本本工程的的施工工特点，采采用用泥水平衡衡顶顶管掘进进施工工。工作井Y1－1#～接收井Y－3－5#采用小刀刀盘盘机头平衡衡掘掘进机。选择好顶管掘进进进机对顶顶管施施工是至至关重重要的。根根据据工程现现场条条件和地地质勘勘察报告告情况况，本工工程顶顶路线较较长,管位在②3层灰色砂砂质质粉土,稍密,中压缩性性、第第③层土灰色色淤淤泥质粘粘土，多多为粉土土和夹夹粉土，易易产产生流砂砂现象象。本段顶顶管管工程主主要特特点是在在长江江西路东东西两两段下穿穿过，附附近有给给水和和信息管管，施施工难度度较大大。沿线线由离离高压电电杆、铁铁塔较为为近，并并要穿越越北杨杨线，为为此，我我们选择择泥水水平衡掘掘进机机。3.2工具管参参参数泥水顶顶管管施工特特点：：1）适用的土质质质范围比较较广广，如在在地下下水压力力很高高以及变变化范范围较大大的条条件下，它它也也能适用用；2）可有效地保保保持挖掘面面的的稳定，对对所所顶管子子周围围的土体体扰动动比较小小，因因此，采采用泥泥水式顶顶管，特特别是采采用泥泥水平衡衡式顶顶管施工工引起起的地面面沉降降也比较较小；；3）与其他类型型型顶管比较较，泥泥水式顶顶管施施工时的的总推推力比较较小，尤尤其是在在粘土土层表现现得更更为突出出；4）工作坑的作作作业环境比比较较好，作作业比比较安全全。由由于它采采用泥泥水管道道输送送弃土，不不存存在吊土土、搬搬运土方方等容容易发生生危险险的作业业，它它可以在在大气气常压下下作业业，也不不存在在采用气气压顶顶管带来来的各各种问题题及危危及作业业人员员健康等等问题题；5）由于泥水输输输送弃土的的作作业是连连续不不断的进进行的的，所以以作业业时的施施工进进度比较较快。及纠偏结构、主主主顶进系系统、注注浆系统统3.3主顶进进进系统主顶进系统共有有有6只25000kN双冲程等等推推力油缸缸，行行程350000，总推力150000kN，6只双冲程程油油缸组装装在油油缸架内内，安安装后的6只油缸中中心心位置必必须与与设计图图一致致，以使使顶进进受力点点和后后座受力力都保保持良好好状态态。安装装后的的油缸中中心误误差应小小于55mm。主主顶顶液压动动力机机组由二二台大大流量斜斜轴式式轴向柱柱塞泵泵供油，采采用用大通径径的电电磁阀和和系统统管路，减减小小系统阻阻尼，6只油缸可可以以单动，亦亦可可联动。3.4中继环环环设计为提高工程的可可可靠性，每每套套中继环环安装装16只800KKN双作用油油缸缸，总推推力1280000KN（实际控控制制顶力为60000KKN），油缸缸行行程为500mmm，由于中中继继环的实实际总总推力是是顶进进阻力引引起的的，所以以在正正常顶进进条件件下，中中继环环液压系系统工工作压力力较低低，设备备故障障率小，可可靠靠性高。中中继继环的结结构形形式是经经过立立车切削削加工工的，尺尺寸精精度高。在在每每套中继继环处处设一台台动力力机组，中中继继环和主主顶装装置右PLC可编程序序计计算器实实现预预定的联联动。只只需一名名操作作人员就就可控控制。在在每套套中继环环处还还安置了了行程程传感器器，在在操作台台上显显示出行行程读读数，以以便操操作人员员控制制。由于中继间启动动动伸缩次次数很很多。密密封圈圈极易磨磨损失失效而发发生漏漏水、漏漏泥砂砂、漏浆浆等现现象，给给工程程带来严严重后后果，甚甚至发发生工程程事故故。为此此本工工程中继继间结结构采用用径向向可调密密封形形式，并并设二二道密封封圈。在在二道密密封圈圈之间设设置4只可以压压注注润滑油油脂的的油嘴，以以减减轻顶进进时密密封圈的的磨损损。还设设置有有4只注浆孔孔，顶顶进时可可进行行同步注注浆，以以减少顶顶进阻阻力。中继间主要技术术术参数：：中继间外形尺寸寸寸：D×d××LL=φ32400×φ18000××19550mmm。中继间外形尺寸寸寸：D×d××LL=φ32400×φ16500××19550mmm。油缸数量：1666只油缸尺寸：D×××d×L＝φ236×φ180××110000mmm。油缸行程：S＝＝＝500mmm。限定油压：P额额额＝17Mppaa限定推力：F额额额＝800KKNN最高油压：Pmmmax＝31.55MMPa最大推力:Fmmmax＝1280000KN顶进速度：V＝＝＝0～50mmm//minn油泵型号：ZBBB5200-高压油泵Pmmaax=331..5MppaQ==188L/mminn电机型号：Y11160MM-44NN=115KWWn＝14500rr/miin3.5注浆系系系统顶进施工中，减减减阻泥浆浆的运运用是减减少顶顶进阻力力的主主要措施施，顶顶进时通通过管管节上的的压浆浆孔，向向管道道外壁注注入一一定量的的减阻阻泥浆，在在管管道外围围形成成一个泥泥浆环环套，减减小管管节外壁壁和土土层间的的摩擦擦力，从从而减减小顶进进时的的顶力，泥泥浆浆套的好好坏，直直接关系系到减减阻的效效果。为了做好压浆工工工作，顶顶进施施工时采采用我我公司特特制配配方的优优质膨膨润土进进行减减摩注浆浆施工工。该优优质膨膨润土在在其它它类似工工程和和类似土土质条条件下取取得了了很好的的效果果。在工工具管管尾部环环向均均匀地布布置了了四只压压浆孔孔，用于于顶进进时跟踪踪注浆浆。混凝凝土管管节上布布置有有四只压压浆孔孔，其后后每三三节管节节里有有一节管管节上上有压浆浆孔，压压浆总管管用2寸耐压橡橡胶胶管，除除工具具管及随随后的的三节混混凝土土管节外外，压压浆总管管上每每隔6M装一只三三通通，再用用压浆浆软管接接至压压浆孔处处，顶顶进时，工工具具管尾部部的压压浆孔要要及时时有效地地跟踪踪压浆，确确保保能形成成完整整有效的的泥浆浆环套，混混凝凝土管节节上的的压浆孔孔是供供补压浆浆用的的，补压压浆的的次数及及压浆浆量根据据施工工时的具具体情情况确定定。减阻泥浆的性能能能要稳定定，施施工期间间要求求泥浆不不失水水，不沉沉淀，不不固结，既既要要有良好好的流流动性，又又要要有一定定的稠稠度。减阻泥浆的拌浆浆浆制度要要严格格按操作作规程程进行，催催化化剂，化化学添添加剂等等要搅搅拌均匀匀，使使之均匀匀化开开，膨润润土加加入后要要充分分搅拌，使使其其充分水水化。泥泥浆拌好好后，放放置一定定的时时间才能能使用用，压浆浆是通通过储蓄蓄池处处的压浆浆泵将将泥浆压压至管管道内的的压浆浆总管，然然后后经由压压浆孔孔压至管管壁外外，施工工中，在在压浆泵泵，工工具管尾尾部等等处装有有压力力表，便便于观观察，控控制和和调整压压浆压压力。在在压浆浆支管处处的浆浆液压力力一般般应控制制略高高于土体体静止止土压力力，约约为1.11MMPa。顶进施工中，减减减阻泥浆浆的用用量主要要取决决于管道道周围围空隙的的大小小及周围围土层层的特征征，一一般按管管壁空空隙的5CM计算理论论压压浆量，由由于于泥浆的的流失失及地下下水的的作用，泥泥浆浆的实际际用量量要比理理论用用量大得得多，一一般可达理理论论值的4-5倍，但在在施施工中还还要根根据土质质情况况、顶进进情况况而定。顶管注浆系统分分分为机头头同步步注浆和和管道道补浆。机头同步注浆由由由地面液液压注注浆泵通通过Φ50管路压送送到到机头处处储箱箱内，再再由螺螺杆泵定定量压压入机头头壳体体外，在在机头头处应安安装隔隔膜式压压力表表，以检检验液液是否到到达指指定位置置，在在所有注注浆孔孔内要设设置单单向阀和和球阀阀，软管管和接接头的耐耐压力力5MPaa，支支管通径径为Φ25。在工作井洞口止止止水装置置前的的建筑空空隙处处设置4个注浆孔孔，当当管道外外壁进进入洞内内，未未与土体体磨擦擦之前就就先浸浸满浆液液。触触变泥浆浆随管管外壁向向土体体渗入。在整个管道中中中每间隔22个管子设设1个补浆断断面面共4个注浆孔孔，补补浆由第第2根总管（Φ50）分别压压送送至各补补浆断断面上的的注浆浆孔。补补浆应应按顺序序依次次进行，每每班班不少于于2次循环，定定定量压注注。同步注浆和补浆浆浆为两个个独立立的管路路系统统，都采采用液液压注浆浆泵，分分别选用用A浆和B浆二种不不同同配方的的浆液液。浆液配置技术指指指标参数数表配方膨润土纯碱掺加剂漏斗粘度(秒)视粘度CP失水量ml终切力(达因/mm333)比重稳定性A浆12％6‰CMC适量塞流30.591301.0730B浆8％4‰CMC适量36”2112.6801.0480~0.00111注浆压力：大于于于地下水水压力力，注浆浆量为为建筑空空隙的的4～5倍。四、工作井平面面面布置在工作井实行全全全封闭隔隔离，并并建筑必必要的的生产、生生活活临时设设施。要要保持施施工现现场的文文明、安安全和卫卫生整整洁。混混凝土土地坪能能满足足重型车车辆通通行要求求，地地面设排排水沟沟，进出出现场场的土方方车辆辆要用清清洗车车清洗，避避免免影响道道路环环境整洁洁。五、顶管的施工工工工艺流流程和和施工周周期5.1顶管的施施施工工艺艺流程如下：注浆地面设备安装注浆地面设备安装注浆材料设备施工开始测量放样放样复核工作井设备安装出洞准备置换浆液、洞口、管缝处理全线、测量取出掘进机、及附带设备进洞准备卸管、接口安装、中继间安装测量及方向纠偏推进排运弃土结束YES5.2顶管施工工工周期注浆、辅辅助助系统安安装┌───────────────⑤│33天│测量及导主顶、后后座机头拼装│联机调试推进施工工（及及处理）轨安装│系统安装及调试│出洞施工①────②────────③③───────④───────⑥─────－－－⑦1天2天11天11天正常推进8M/1天1天进设备转场洞⑨⑧3天六、泥水力值设设设定、总总推力力估算及及中继继间设置置6.1泥水压压压力设定定Y1-1#工作作作井～Y-3--55#接收井段段管管径为φ1800，“F”型钢筋砼砼管管，顶程程为130m。Y1-1#工作作作井～Y1-22#接收井段段管管径为φ1800，“F”型钢筋砼砼管管，顶程程为115m。工作井Y4-333#～Y4-22#接收井段段管管径为φ1650，“F”型钢筋砼砼管管，顶程程为186m。Y4-3#工作作作井～Y5-55#接收井段段管管径为φ1650，“F”型钢筋砼砼管管，顶程程为450m。本工程地下水位位位为浅部部土层层潜水水水位，其其水位动动态变变化主要要受控控于大气气降水水和地面面蒸发发。地下下水位位埋深一一般在在0.500m。平均水水位位标高为2.4m。泥水舱舱内内压力大大于地地下水压压力，泥泥水舱泥泥水向向地层空空隙渗渗透，在在泥水水舱、泥泥水于于土层之之间形形成泥膜膜，且且泥水舱舱压力力托住土土层，使使切削面面稳定定不塌陷陷。P≥PW+ΔPP式中：P表示泥水水舱舱管道基基准面面泥浆压压力；；PW表示相对对于于管道基基准面面地下水水压力力；ΔP表示示示泥水舱建建立立高于地地下水水压力，一一般般设为20Kppa；管底基准面标高高高：-2.222；地下水位标高水水水位：2.4m；地下水位相对管管管底基准准面水水头:HW=4.6622;地下水位相对管管管底压力力：PW＝HW/γ水≈0.37711MPa≈371KKppa；泥水舱压力：PPP≥PW+ΔP＝371KKppa＋20Kppa＝391KKppa泥水舱压设定暂暂暂按P≥391KKppa，施工时时要要随时测测地下下水位，当当地地下水位位提高高时，要要按上上式公式式及时时调整泥泥水舱舱泥水压压力。对对泥水舱舱压力力控制在在顶管管机泥舱舱设有有压力传传感器器。6.2顶管总总总推力值值估算算掘进机迎面阻力力力F0F0=D2PmaxDN165000=×1.8552×391=10511..01KNNDN1800===×2.1332×391=13933..23KNN管道的综合阻力力力F1F1=μπDLDN1650===4×π×1.855×450=1046611.5KNNDN1650===4×π×1.855×186=43244..08KNNDN1800===4×π×2.133×130=34799..63KNNDN1800===4×π×2.133×115=30788..13KNN总推力FY4-3#～YYY5-55#F==FF0+FF1=10511..01++1004611.55=1115112.551KKNY4-3#～YYY4-22#F==F0+FF1=10511..01++43324..088=533755.099KNNY1-1#～YYY-3--5##F=FF0+FF1=13933..23++34479..633=488722.866KNNY1-1#～YYY1-22#FF=F00+FF1=13933..23++30078..133=444711.366KNN6.3顶力控控控制与中中继环环设置在综合分析了主主主顶液压压装置置，中继继间的的最大推推力，管管子允许许的轴轴向力以以及工工作井后后座最最大土抗抗力以以后，我我们先先确定Φ18000--1300m、Φ18000--1155m、16500--4500m、16500--1866m顶程控制制顶顶力F控＝600t。设2套中继间间。顶进阻力由二部部部分组成成F==F1++F22工具管迎面阻力力力为：Φ1800：FFF1=rHHAA=1..8××5.667××2.11322×3.144//4=366..4tΦ1650：FFF1=rHHAA=1..8××5.88×11.8552×3.144//4=288..06tt管道周边摩阻力力力F2=π×D×L×fD管外径径径L顶进长长度度f单位面面积积周边阻阻力。在1号中继环以以前前，取f==1.22t//m2，在在1号中继环环以以后，取取f==0.6t/m22这样可得：Φ1800：LLL1=[(FF控-F11))]/πDf＝(600-36.44)//（π×2.1133×1..2）=70.1188m对1号中继环以以后后的长度LLL2Φ1800：LLL2=F控/πDf==6000/(π×2.1133×0.6)=149mΦ1650：LLL1=[(FF控-F11))]/πDf＝(600-28.0066)/（π×1.8855×1..2）=82m对1号中继环以以后后的长度LLL2Φ1650：LLL2=F控/πDf==6000/(π×1.8855×0.6)=172..11m顶力控制的关键键键是最大大限度度地降低低顶进进阻力，而而降降低顶进进阻力力最有效效方法法是注浆浆。我我们设想想在管管外壁与与土层层之间形形成一一条完整整的环环状的泥泥浆润润滑套，变变原原来的干干摩擦擦状态为为液体体摩擦状状态。这这样就可可以大大大地减减少顶顶进阻力力。要要达到这这一目目的，就就必须须严格执执行顶顶管注浆浆操作作规程，由由专专人操作作，质质量员检检查严严格把好好质量量关。施施工中中应考虑虑现场场实际情情况，实实际布置置中继继间的数数量和和里程要要在试试验段根根据注注浆效果果和顶顶程阻力力计算算确定。根根据据计算和和实际际情况，结结合合我单位位多年年来在顶顶管施施工领域域积累累的经验验优势势，我单单位拟拟在本工工程中中继间数数量统统计如下下：顶管工作井能承承承受的最最大顶顶力为60000KKN，施工中中应应考虑现现场实实际情况况，实实际布置置中继继间的数数量和和里程要要在试试验段根根据注注浆效果果和顶顶程阻力力计算算确定。Φ18000--1300m、Φ18000--1155m、Φ16500--1866m、Φ16500--4500m各段顶程程分分别各设2套中继环环，为为提高工工程的的可靠性性，每每套中继继环安安装16只800kN双作用油油缸缸，总推推力为为1280000kN，油缸行行程程为5000mm，由于中中继继环的实实际总总推力是是顶进进阻力引引起的的，所以以在正正常顶进进条件件下，中中继环环液压系系统的的工作压压力较较低，设设备故故障率小小，可可靠性高高，即即使遇到到恶劣劣的施工工条件件，也能能够使使液压系系统工工作压力力保持持在额定定压力力以内。中中继继环的结结构形形式是采采用特特殊管的的形式式，其主主要优优点是：：(1)采用径向向可调调止水装装置，如如果橡橡胶止水水圈磨磨损，仍仍可以以通过调调节径径内向六六角螺螺栓，重重新满满足密封封性能能。即使使橡胶胶止水圈圈被严严重磨损损，无无法继续续使用用，也能能够先先对应急急止水水圈充气气，再再更换被被磨损损的橡胶胶止水水圈，恢恢复良良好的密密封性性能。(2)由于密封封封装置的钢钢法法兰是经经大型型立车床床加工工而成，又又与与成品管管制成成一体，尺尺寸寸精度高高，刚刚性好，密密封封性能容容易保保证。(3)顶管施工工工后，拆除除中中继间油油缸，割割除抱箍箍并磨磨平后，中中继继环可以以合拢拢，无需需在此此空档内内浇筑筑混凝土土，质质量可靠靠，操操作简便便。在每套中继环处处处设置一一台液液压动力力机组组。并安安置行行程仪传传感器器，在操操纵台台上显示示出行行程读数数，以以便操作作人员员控制。七、基坑设施基坑导轨应具有有有足够的的强度度和刚度度。本本工程基基坑导导轨由型型钢和和钢板焊焊接而而成。导导轨安安放后，还还应应在二侧侧用型型钢支撑撑好，必必要时再再浇筑筑混凝土土，确确保导轨轨在受受撞击的的条件件下，不不走动动，不变变形。主顶油缸架是拼拼拼装式结结构，主主顶油缸缸架的的安装也也要定定位准确确。保保证油缸缸受力力点的正正确位位置。其其高程程和平面面安装装误差小小于5mm。承压壁是承受和和和传递全全部顶顶力的后后座墙墙，更应应具有有足够的的强度度和刚度度，并并有足够够安全全度。本本工程程的承压压壁设设计先用用混凝凝土浇平平，后后靠采用250mmm箱形结构构形形式，在在钢板板和工作作井混混凝土平平面之之间灌注100mmm左右厚度度的的砂浆，承承压压壁的面面积H×B＝3.5××44m。工作井基坑设施施施图八、顶管推进8.1顶进主主主要参数数在顶管机顶进中中中，泥浆浆的压压力、浓浓度对对保持挖挖掘面面的稳定定性起起着关键键作用用。泥浆浆浓度度根据土土质变变化及时时调整整。泥水水舱泥泥浆压力力取决决与地下下水、土土压力，施施工工过程及及时测测得数据据，确确定泥水水压力力，使泥泥水舱舱压力始始终大大于水压压力。泥水初定定定参数：：顶进速度度度1100mmm//minn泥水比重重重11.155t//m3泥水舱压压压力pp=3391KKpaa泥水流量量量QQ1≤0.655mm3/minn排泥流量量量QQ2≤1.077mm3/minn1）顶进速度为保证管外触变变变泥浆套套的形形成和有3cm厚触变泥泥浆浆（3cm厚触变泥泥浆浆主要为为纠偏偏考虑）。机头顶进速度设设设定100mmmm/miin。如要加加大大顶进速速度，在在保证泥泥水舱舱泥压的的条件件下，要要先加加大泥浆浆流量量，再计计算顶顶进速度度，否否则排泥泥管会会堵塞。2）泥水压力（1）泥水压力力值值P的选定：：P值应能与地层层层土压力和和静静水压力力相抗抗衡，设设刀盘盘中心地地层静静水压力力、土土压力之之和为为P0.，则P一般控制制在P=P0＋20(KKppa)，并在地地层层顶进过过程中中根据地地质和和埋深情情况以以及采取取的相相应技术术措施施进行反反馈和和调整优优化。（2）地表沉降降与与开挖面保保保持平衡衡稳定定关系以以及相相应措施施对策策。地表沉降信息表表表工作面状态P与P0关系措施与对策备注下沉超过基准值值值工作面塌陷与失失失水Pmax<P000增大P值Pmax，Pmmmin分别表示P的最大最最小小峰值隆起超过基准值值值支撑土压力过大大大，土舱舱内水水进入地地层Pmin>PPP0减少P值（3）泥水压力力PP的保持主主要要通过维维持开开挖土量量与排排泥量的的平衡衡来实现现。可可通过设设定顶顶进速度度、调调整排泥泥量或或设定排排泥量量、调整整顶进进速度两两条途途径来达达到。8.2泥浆管管管理泥浆管理就是对对对泥浆质质量的的控制，即即对对泥浆四四大要要素的调调整。四四大要素素为：：最大颗颗粒粒粒径、粒粒径分分布、泥泥浆水水密度和和泥浆浆水压力力。泥浆控制除保持持持开挖面面稳定定外，对对泥浆浆稳定、泥泥浆浆中土粒粒保持持也很重重要。随随着粘土土矿物物质组成成和氯氯离子浓浓度的的不同，泥泥浆浆物理特特性有有很大的的不同同。因此此，使使用前先先进行行泥浆试试验，了了解其主主要特特性，根根据管管理标准准值进进行控制制以保保持适当当泥浆浆压力。8.3顶进工工工序1）顶管顶进启动刀盘系统：：：启动输泥管和排排排泥管泵泵，Z1、Z2电动阀关关闭闭，Z3电动阀打打开开（平常Z4、Z5开启，Z6关闭），泥泥泥路循环环，自自控系统统调整整管路压压力，时Z2阀处压力力达到设定定压力并稳稳定。机头顶进：当没没没加中继继间时时，工作作井顶顶进千斤斤顶设设定顶进进速度度100mmmm/miin，在计算算机机控制下下，千千斤顶以100mmmm/miin速度顶进进。如如加中继继间，中中继间J设定顶进进速速度50mmm//min，在计算算机机控制下下，中中继间千千斤顶顶以50mmm//min速度顶进进。同同时，流流量计计测量流流量，调调整工作作井变变频泵，使使排排泥管流流量保保持在1.077mm3/min，压力计Z1测量压力力，控控制在Z1电动阀的的开开启度，保保持持泥水舱舱压力力。2）下管时的操操操作程序关闭Z1、Z22电动阀，保保持持泥水舱压压压力，Z3打开冲洗洗排排泥管路路；全部中继间停止止止顶进，停停止止油泵；；机头刀盘停转；；；待排泥管路冲洗洗洗干净后后，停停止输泥泥泵、排排泥泵；；关闭触变泥浆、输输泥管、油管管、排泥管阀阀门。拆除工工作井管接口口各种管线、电电缆、管内应应急灯工作。8.4触变泥泥泥浆系统统只要管开始出洞洞洞，触变变泥浆浆只有在在下管管时不补补浆，其其他时间间全部部补浆。触变泥浆以顶管管管机头的的同步步加浆非非常重重要，机机内人人员在机机头顶顶进时要要观察察注浆压压力和和流量，并并作作记录。每每次次下管后后顶进进前，机机头操操作人员员要开开启触变变泥浆浆与排泥泥管联联通阀门5～15秒，以使使管管内触变变泥浆浆有凝胶胶变成成胶体，减减少少压力损损失。8.5测量详见测量章节。每每次下管后对对工作井中心心线校测，同同时人工测量量机头后第一一管口、第二二管口、高程程，与计算机机中记录数据据对照，同时时绘制机头、第第一节管、第第二节管中心心、高程测绘绘曲线，作为为纠偏方案的的依据。8.6纠偏本工程使用的顶顶顶管机带带自动动纠偏功功能，纠纠偏原理理时：：全站仪仪（GTS－800A型）发出出不不可见光光，到到机头中中心光光靶，光光靶把把偏移反反应到到计算机机，计计算机控控制纠纠偏千斤斤顶工工作。全全站仪仪测量高高程、中中心误差差百万万分之二二。顶顶管机纠纠偏误误差2cm之间。就就顶顶管机本本身而而言，高高程、中中心控制制在±30mmm时没有问问题题的，但但我们们以往的的经验验是，机机头走走机头线线路，管管子走管管子路路线，即即机头头与前进进方向向倾斜前前进。根据以往的经验验验，我们们采取取如下的的措施施：一是是机头头外径比比管径径大20mm，即管外外与与土体有10mm的触变泥泥浆浆膜；二二是顶顶管机设设纺形形刀，在在纠偏偏时纺形形刀在在纠偏的的反方方向出刀刀，加加大一侧侧的切切削土量量，切切削断面面位椭椭圆形。当机头纠偏时，机机头前进产生生的侧向压力力N的分力要克克服土体对管管子的约束力力，如土体是是原状土，约约束力会很大大，土体被触触变泥浆置换换，触变泥浆浆是胶体，约约束力很小，管管子比较容易易纠偏。8.7泥水分离离离和泥浆浆再生生在顶进过程中，泥泥水系统是一一直不停的，泥泥水采用沉淀淀池沉淀，并并有专人负责责。沉淀池设两座轮轮轮流使用用，沉沉淀池上上清水水排放，中中层层泥由配配浆技技术人员员测定定比重，用用泵泵把中层层泥浆浆抽到搅搅拌机机内搅配配比重重新制泥泥水，下下层泥外外运。九、顶进施工测测测量9.1测量方方方法测量是使顶管机机机沿设计计轴线线顶进，保保证证顶管机机顶进进方向精精确度度的前提提和基基础。为为保证证本工程程的测测量精度度，施施工前首首先完完成对业业主所所给测区区导线线网与水水准网网及其它它控制制点的检检核。在在顶管机机上配配备激光光导向向系统指指导顶顶管机顶顶进，以以降低人人工测测量的误误差和和劳动强强度，加加快施工工进度度。同时时采用用全站仪仪对顶顶管轴线线进行行测量控控制。施施工时严严格贯贯彻三级级测量量复核制制度，即即总公司司精测测队精测测、公公司精测测队复复核并交交桩于于工程项项目部部测量队队，工工程项目目部测测量队进进行复复核，然然后反反馈给监监事和和业主确确认，监监理监测测队确确认后，再再由由项目测测量队队进行施施工放放样测量量，从从而确保保顶管管按设计计方向向顶进。9.2主要测测测量技术术措施施地面控制测量进场后，将立即即即组织公公司精精测队根根据业业主提供供的工工程定位位和测测量标志志资料料，对所所给导导线点、水水准准点及其其它控控制点进进行复复测；同同时测测设施工工过程程中使用用的加加密控制制点，并并将测量量成果果书报请请监理理工程师师及业业主审查查、批批准。（1）引测工作作井井地面导线线线点根据业主及工程程程师批准准的测测量成果果书由由公司精精测队队以最近近的控控制点为为基点点，引测测三个个导线点点至每每个出发发井附附近，布布设成成三角形形，形形成闭合合导线线网。（2）引测工作作井井地面水准准准点根据业主及工程程程师批准准的水水准点由由公司司精测队队以最最近的水水准点点为基点点，将将水准点点引测测至出发发井及及接收井井附近近，按国国家2级水准要要求求建立本本工程程的首级级高程程控制。每每个个出发井井附近近至少布布设二二个测点点，以以便相互互校核核。9.3顶管机机机顶进测测量1）控制测量方方方法顶管内接收激光光光束的光光靶传传感器和和数据据处理系系统组组成了顶顶进姿姿态测量量控制制系统，用用来来测量以以激光光导向点点为参参照的顶顶管机机切削舱舱的测测量板的的垂直直和水平平位移移、激光光入射射水平角角及顶顶管机切切削舱舱仰角及及滚动动角。2）控制系统操作人员通过远远远距离摄摄像监监控及微微机系系统，对对测量量数据进进行处处理计算算并将将处理结结果反反应出来来的顶顶管机位位置偏偏差显示示在操操作室屏屏幕上上，指导导操作作人员对对顶管管机进行行修正正纠偏作作业。3）测量系统激光定向仪、经经经纬仪、电电子子测距仪仪、水水准仪组组成了了测量系系统。4）顶管机初始始始位置的测测定定和输入入：将顶管机切削舱舱舱的测量量板的的仰角、滚滚动动角、水水平角角三个数数据测测出，并并将激激光基准准点的的相对于于顶管管机的位位置（X.Y）测得并并输输入控制制系统统。5）经纬仪坐标标标（X.Y..Z）的测量量及及经纬仪仪的设设置直线段每50米米米左右安安装接接口系统统，使使发射的的激光光束能够够被目目标系统统有效效接收。同同时时，人工工测量量出经纬纬仪的的坐标（X.Y..Z）。输入入控控制系统统，作作为计算算顶管管机位置置的基基准。6）导向系统以以以安装在顶顶管管壁上的的激光光经纬仪仪发出出的激光光为基基准点。然然后后，测量量系统统把激光光束的的方向精精度、距距离、经经纬仪仪的坐标标（X.Y..Z）等数据据测测出，输输入到到控制系系统。激光束发射到测测测量板上上以后后，测出出光点点在测量量板上上的位置置（X.Y），计算算出出顶管机机轴线线与激光光束轴轴线的关关系、顶顶管机的的仰角角和滚动动角，通通过电缆缆把数数据输给给控制制系统，控控制制系统中中的微微机计算算结果果考虑测测量系系统与顶顶管设设计轴线线的安安装误差差，计计算出测测量板板对应的的顶管管轴线与与顶管管设计轴轴线偏偏差值（X.Y）。通过过顶顶管机实实际轴轴线与顶顶管设设计轴线线夹角角，预测测出顶顶管机切切削舱舱的（X，Y）偏差趋趋势势。通过过这些些显示在在顶管管机操作作屏上上的数据据，施施工人员员可以以调整顶顶管机机顶进方方向，使使顶管机机沿设设计轴线线顶进进，从而而确保保了顶管管顶进进方向的的精度度符合要要求。十、顶管进出洞洞洞口地基基加固固措施10.1加固方方方法顶管进出洞口采采采用注浆浆加固固或者Ф600旋喷桩加加固固。顶管管进出出洞口注注浆加加固措施施是施施工成败败的关关键。Ф600旋喷桩加加固固施工方方法及及技术措措施见见钻孔灌灌注桩桩施工章章节。10.2压密注注注浆施工工工艺艺流程图图钻机与灌浆设备就位钻机与灌浆设备就位钻孔注浆冲洗塑料阀管插注浆芯管10.3施工方方方法1）注浆液采用用用强度等级级为为32.5号新鲜普普通通硅酸盐盐水泥泥，可掺10%～30%的粉煤灰灰；；2）浆液初凝时时时间根据土土质质情况确确定（在在砂性地地基中中为5～20miin，粘性土土中中为1～2h）；3）注浆量：浆浆浆液注入率率为为15%；4）注浆压力000.3～1.0MMppa，水灰比0.5～0.6（此值在在施施工时根根据现现场配合合比试试验确定定）；；5）注浆孔间距距距为1.0m，注浆时时采采用先外外围，后后内部的的施工工方式。6）注浆时采用用用先从外围围，后后内部的的注浆浆施工方方式，防防止浆液液流失失。7）改进压浆喷喷喷头，将常常规规直喷式式改为为滤网式式喷头头。改进进压浆浆喷头，旨旨在在增加压压浆压压力，扩扩大有有效半径径，增增加水泥泥浆的的渗透力力。8）注浆管压入入入土层至设设计计深度，然然后后接上压压浆机机，边向向上拨拨起注浆浆管边边向土层层内注注浆。通通过控控制注浆浆量和和注浆压压力达达到设计计要求求。十一、顶管进洞洞洞11.1进洞洞洞准备1）进洞口处钻钻钻孔灌桩顶顶管管井采用用旋喷喷桩加固固，其其他类型型顶管管井采用用压密密注浆加加固土土体。2）在顶管机切切切口到达接接收收井前30m左右时，作作作一次贯贯通测测量。作作贯穿穿测量的的目的的：（1）测定顶管管机机的里程，精精确算出刀盘盘与洞门之间间的距离，使使刀具一旦近近洞门，即采采取相应的措措施；（2）校核顶管管机机姿态，以以以利于进进洞过过程中顶顶管机机姿态的的及时时调整；；（3）安装顶管管基基座：顶管管管进洞前前，将将顶管基基座按按设计轴轴线在在接收井井内准准确定位位安装装；（4）根据顶管管即即进洞位置置置安装导导轨，调调整导轨轨高度度，使其其紧贴贴钢顶管管，以以免顶管管机叩叩头。顶管机进洞时其其其切口平平面偏偏差拟定定允许许值：平平面≤±50mmm、高程≤±50mmm；（5）进洞设备备、材材料的准准备；11.2进洞1）顶管机靠靠上洞洞门顶管机前端靠近近近洞门时时，为为避免顶顶管机机进洞门门过程程中因正正面顶顶力过大大而造造成封门门变形形，正面面土体体涌入井井内等等严重后后果，待待顶管机机切口口距封门3m左右位置置时时，打开开预设设在洞门门山的的2个2寸的应力力释释放孔，释释放放部分由由于顶顶管顶进进而造造成对封封门的的挤压并并通过过应力释释放孔孔对外部部土体体情况进进行初初步探查查，加加强对土土体及及洞门的的变形形观测，严严格格控制排排碴量量。2）顶管机进入入入接收井顶管接收井：在在在顶管机机靠上上洞门后后，先先割去中中间位位置的一一道横横封门；；然后后在封门门中心心位置割割出一一直径5cm左右的圆圆洞洞；通过过此圆圆洞察看看外部部土质情情况并并找出顶顶管机机中心位位置；；根据顶顶管机机中心位位置在在钢板封封门上上实际放放样出出一个直直径为为24000mmm的圆圈；；在通通过一段段时间间的实际际观察察，认为为外部部土体情情况良良好的前前提下下，迅速速拆除除槽钢及及割除除钢板封封门，迅迅速顶进进顶管管机。钻孔灌桩围护顶顶顶管接收收井：：在顶管管机靠靠上洞门门后，拔拔除型钢钢，拆拆除临时时支撑撑；然后后在封封门中心心位置置凿出一一直径径5cm左右的圆圆洞洞；通过过一段段时间的的实际际观察，认认为为外部土土体情情况良好好的前前提下，迅迅速速顶进顶顶管机机。11.3进出出出洞段地地表沉沉降控制制顶管机出洞处地地地表沉降降的主主要原因因时洞洞口暴露露的加加固土体体发生生移动，洞洞圈圈周围泥泥浆流流失以及及顶管管机土舱舱压力力未与原原地层层土压平平衡等等，顶管管机进进洞处地地表沉沉降的主主要原原因是顶顶管机机进洞纠纠偏引引起上方方土体体下沉。为为减减少沉降降量，加加强洞口口处的的多次注注浆，采采用水硬硬性注注浆材料料，达达到迅速速控制制地表沉沉降的的目的。十二、顶进过程程程监控测测量11.1地表表表隆陷监监测1）监测的目的的的主要是测定纵、横横沉降槽曲线线及最大沉降降坡度、最小小曲率半径和和沉降速率等等，可按PECK公式，预测测施工时在不不同深度引起起的地表、地地层沉降槽曲曲线，施工中中按反馈资料料，合理调整整顶管正面压压力、送泥量量、注浆时间间和压力、推推进速度等施施工参数，以以达到控制沉沉降的最优效效果。另外，顶顶管进出洞是是顶管施工中中技术难度最最大、工序较较复杂的施工工阶段，须加加强对洞外地地表沉降观测测确保顶管顺顺利进出洞。2）监测仪器器水准仪等高精度度度仪器进进行地地表沉降降监测测。3）检测实施施（1）基点埋设设方方法采用标准地表桩桩桩，必须须将其其埋入原原状土土，并做做好保保护井圈圈和井井盖。在在坚硬硬的道路路上埋埋设地表表桩，硬硬凿除路路面和和路基，将将地地表桩埋埋入原原状土，也也可可钻孔打打入长长1m以上的圆圆钢钢作地表表观测测桩，并并同时时打入保保护钢钢管套。地地表表桩的埋埋设稳稳定期不不少于于30天。（2）测点布设设顶管施工前，在在在顶管施施工范范围的原原地面面设置沉沉降观观测点，布布置置沉降观观测点点，布置置沉降降观测桩桩，桩桩深1.5m，观测桩桩的的测量时时间：：①、顶进前测量量量桩顶原始始标标高；②、顶进达到1115m、10m、5m和顶进到到达达时测量量沉降降量；③、顶管掘进机机机通过后的的沉沉降值；；④、顶管掘进机机机通过后1-3日后的沉沉降降及沉降降速率率值；⑤、顶管掘进机机机通过后10日后的沉沉降降及沉降降速率率值；⑥、顶管全线结结结束后的沉沉降降值。沉降值一旦接近近近规定的的沉降降值，立立即分分析原因因，针针对具体体情况况，拟写写出采采取相应应措施施的详细细施工工文件报报清业业主和监监理审审批后再再实施施。如：：对管管线或房房屋基基础进行行土体体注浆加加固工工作等。（3）隆陷测点点埋埋设在地表挖孔，然然然后放入入长200～300mmm，直径20～30mm的圆头钢钢筋筋，四周周用水水泥砂浆浆填实实。（4）测量方法法观测方法采用精精精密水准准测量量方法。基基点点和附近近水准准点联测测取得得初始高高程。观观测时严严格控控制限差差，每每测点读读数高高差不超超过0.3mmm，对不在在水水准路线线上得得观测点点，一一个测站站不超超过3隔，如超超过过时，重重读后后视点读读数，以以作核对对。首首次观测测应对对测点进进行连连续两次次观测测，两次次观测测高程之之差应应小于±1.00mmm，取平均均值值作为初初始值值。（5）隆陷值计计算算在条件许可的情情情况下，尽尽可可能的布布设导导线网，以以便便进行平平差处处理，提提高观观测精度度，水水准线路路闭合合差应小小于±0.33(mmm)((N为测站数)。然后按按照照测站进进行平平差，求求得各各点高程程。施施工前，由由基基点通过过水准准测量量量测出出隆陷观观测点点的初始始高程程H0，在施工工过过程中测测出的的高程为Hn。则高差ΔH=Hn-H0即为隆陷陷值值。11.2数据分分分析与处处理1)画出时间间间－位移移曲线线散点图图和距距离－位位移曲曲线散点点图，根根据沉降降规律律判断土土层稳稳定状态态和施施工措施施的有有效性。2）当位移－时时时间曲线趋趋于于平缓时时，可可选取合合适的的函数进进行回回归分析析，预预测最大大沉降降量；3）作横断面和和和纵断面沉沉降降槽曲线线，判判断施工工影响响范围、最最大大沉降坡坡度、土土体体积积损失失等。十三、洞口止水水水装置工作井洞口止水水水装置应应确保保良好的的止水水效果。根根据据设计预预留的的法兰，我我们们在法兰兰上安安装工作作井洞洞口止水水装置置。该装装置必必须与导导轨上上的管道道保持持同心，误误差差应小于于2mmm。在橡橡胶胶止水法法兰之之前应预预埋注注浆孔，以以便便压注膨膨润土土泥浆。十四、顶管管材材材、橡胶胶密封封圈、木木衬垫垫12.1顶管前前前对钢筋筋混凝凝土管材材成品品进行检检查：：管接头头的槽槽口尺寸寸是否否正确，光光滑滑平整。（1）根据设计计，本本标段工工程所用φ1800、φ1650管节为“F”管，“F”管受力性性能能好，接接头稳稳固性高高，接接口处止止水密密封性能能好。（2）管材运送送、起起吊均应应有专用用夹具具，搁置置时应应用方木木垫高高，防止“F”型钢板受受压压变形。（3）管材供应应。在顶进过程中，管管材的供应是是非常重要的的，如果供应应不及时造成成顶进停止，后后果是非常严严重的，由于于机头重量一一般较大，长长时间的滞留留会造成机头头沉降，使轴轴线发生偏差差；或已顶好好的管子和周周围土体粘结结，使得摩阻阻力增大。因因此，在开始始顶进前，我我们将制定详详细周全的供供应计划，现现场应备有足足够余量。12.2钢套环环环上刃口口无庇庇点，焊焊接处处平整，肢肢部部与钢板板平面面垂直。管管材材现场堆堆放整整齐、搁搁平。12.3橡胶密密密封圈外外观和和任何断断面都都必须致致密均均匀，无无裂缝缝，孔隙隙或凹凹痕等缺缺陷。橡橡胶密封封圈保保持清洁洁，无无油污，不不放放在阳光光下。12.4木衬垫垫垫采用胶胶合板板材加工工，厚厚度符合合管环环的间隙隙要求求。12.5管节槽槽槽口上涂涂胶水水，装上上橡胶胶密封圈圈。下下管前均均匀涂涂薄一层层硅油油，使承承插时时橡胶圈圈不移移位，不不反转转，不露露出管管外。十五、成品管的的的接口形形式本工程中采用的的的“F”型钢承口口式式钢筋砼砼管根根据管道道覆土土深度、内内水水压力Ф1800、Ф1650“F”型钢承口口式式钢筋砼砼管材材采用楔楔形橡橡胶圈、内内口口采用聚聚硫密密封膏或或聚氨氨脂密封封膏嵌嵌缝。在制造和施工中中中应严格格把关关，确保保成品品管强度度，选选材尺寸寸精度度和密封封都符符合设计计要求求。F型成品管的接接接口存在二二环环渗水途途径可可能从管管外进进入管内内，一一环是从从钢套套环和混混凝土土交界面面渗入入，另一一环是是从楔形形橡胶胶止水圈圈渗入入。应当当指出出的是夹夹板衬衬垫是不不能起起密封作作用的的。设计计意图图是左侧侧通过过锚固钢钢筋使使钢套环环与混混凝土牢牢固结结合，并并由一一环聚胺胺脂软软膏阻断断可能能因纠偏偏引起起的渗水水通径径，而右右侧是是通过高高精度度钢模保保证橡橡胶止水水圈产产生足够够的压压缩过盈盈量，从从而满足足密封封要求。根据设计要求，首首管和尾管的的管外壁预埋埋钢套，以便便在顶管结束束后，首管和和尾管与工作作井、接收井井洞口刚性焊焊接，确保洞洞口不渗漏泥泥水。十六、长距离顶顶顶管通风风、通通讯和照照明通风由高压通风风风机、冷冷却过过滤装置置、贮贮气罐、二二次次通风机机、风风管组成成。顶顶管主风风管的的自动延延伸，通通过二次次通风风机及风风管把把新鲜空空气送送到顶管管机位位置，以以改善善工作环环境。地地面