頂管頂進(jìn)施工方案

6.3 頂管頂進(jìn)施工方案施工工藝流程頂管機(jī)安裝調(diào)式（ 1）頂管機(jī)整機(jī)重達(dá) 50t 左右，用 200t 汽車吊將機(jī)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(jī)安裝在導(dǎo)軌上后，測(cè)定前后端的中心方向偏差和相對(duì)高差，做好記 錄，如符合頂進(jìn)要求，應(yīng)據(jù)此調(diào)整掘進(jìn)機(jī)內(nèi)的傾斜儀。（4）對(duì)掘進(jìn)機(jī)的電路、水路、油路、泥水管路和操縱設(shè)備進(jìn)行逐一連接，各部 件連接牢固，無跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，對(duì)各部分分別調(diào)試并進(jìn)行全面的試運(yùn)轉(zhuǎn)。工程開始 測(cè)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(jī)頭出洞注漿減摩 頂管推進(jìn) 中繼間安裝下管、接口安裝水平頂進(jìn) 頂管進(jìn)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(shí)提供一個(gè)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(jī)進(jìn)入土體時(shí)下沉，安裝導(dǎo)軌時(shí)，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(jī)正面最大阻力：N=n D =。- /2) =Pcn DBfPc =rHtg2(45 機(jī)頭摩阻力 F，ii式中：Pt(t/m2) 被動(dòng)土壓力；丫 (t/m3) 土容重，取 1.8 ; H(m)o； D (m)取8頂管機(jī)外徑，取4.1 ;管中覆土深，取11一等代內(nèi)摩擦 角，B (m)機(jī)頭及活絡(luò)節(jié)長(zhǎng)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(zhǎng)度。( 2)土壓力設(shè)定與控制頂管掘進(jìn)機(jī)在頂進(jìn)過程中，其土倉的壓力P如果小于掘進(jìn)機(jī)所處土層的主動(dòng)土壓 力Pa時(shí)，即P<Pa時(shí)，地面就會(huì)產(chǎn)生沉降。反之，如果在頂管機(jī)掘進(jìn)過程中，其 土倉的壓力P如果大于掘進(jìn)機(jī)所處土層的被動(dòng)土壓力Pp時(shí)，即P>Pp時(shí)，地面就會(huì)產(chǎn)生隆起。 且施工過程中的沉降時(shí)一個(gè)逐漸演變的過程， 尤其在粘性土中， 要 達(dá)到最終的沉降所經(jīng)歷的時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)。 但是，隆起卻是一個(gè)立即會(huì)反應(yīng)出來的 迅速變化的過程，隆起的最高點(diǎn)時(shí)沿土體的滑裂面上升， 最終反應(yīng)到頂管機(jī)前 方 一定距離的地面上。 頂進(jìn)中，務(wù)必要控制好土倉的土壓力P,要求做到主動(dòng)土壓力Pa<P被動(dòng)土壓力Pp,本標(biāo)段頂管穿越均為粘性土，且覆土較深，主動(dòng)土壓力Pa被動(dòng)土壓力Pp變化范圍較大， 再加上理論計(jì)算與實(shí)際施工時(shí)會(huì)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(jìn)過程中，根據(jù)土層變化、覆土 深度變化、地表沉降檢測(cè)等情況隨時(shí)調(diào)整土壓力?？刂仆翂毫=Pa+Pw£P,式中：Pa 主動(dòng)土壓力(kpa); Pw頂管機(jī)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(jìn)后靠及主頂進(jìn)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(gè)點(diǎn)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(duì)稱的兩塊，外形尺寸為 4.5mx 2.2mx 0.4m。 用起重機(jī)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(jìn)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(bǔ)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(jìn)系統(tǒng)共有8只200T單沖程等推力油缸，行程1750MM總推力1600T (實(shí)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(jìn)受力點(diǎn)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(dòng)力機(jī)組由二臺(tái)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(dòng)，亦可聯(lián)動(dòng)。主頂系統(tǒng)由 PLC可編程序計(jì)算機(jī)控制，并采 用變頻調(diào)速器實(shí)現(xiàn)流量的無級(jí)調(diào)速。主頂系統(tǒng)操作臺(tái)設(shè)在地面控制室內(nèi)。6.3.6 頂管出洞、進(jìn)洞施工方法 頂管進(jìn)出洞口措施是施工成敗的關(guān)鍵， 在進(jìn)出洞口先進(jìn)行攪拌樁地基加固， 以防 出洞滲水和頂進(jìn)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(huì)涌入工作 井，淹沒設(shè)備，工程無法進(jìn)行同時(shí)地面沉陷，后果嚴(yán)重，對(duì)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(dòng)后，洞口附近的土體無法成拱，這樣就給掘進(jìn)機(jī)出洞帶來了很大困難。因此， 必須對(duì)洞口處土體進(jìn)行加固，加固范圍為沿工作井井外壁長(zhǎng) 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(jī)接近洞門時(shí)，必須控制好頂進(jìn)的土壓力，在頂管機(jī)刀盤距封門2050cm 時(shí)停止頂進(jìn)，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(jī)進(jìn)出洞 當(dāng)封門拆除后頂管應(yīng)迅速、 連續(xù)頂進(jìn)管節(jié)， 盡可能縮短頂管機(jī)進(jìn)洞時(shí)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(shí)際頂進(jìn)中， 頂進(jìn)軸線和設(shè)計(jì)軸線經(jīng)常發(fā)生偏差， 因此要采取糾偏措施， 減小 頂進(jìn)軸線和設(shè)計(jì)軸線間的偏差值， 使之盡量趨于一致。 頂進(jìn)軸線發(fā)生偏差時(shí)， 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(jì)軸線位置。 在施工過 程中，應(yīng)貫徹“勤測(cè)、勤糾、緩糾”的原則，不能劇烈糾偏，以免對(duì)管節(jié)和頂進(jìn) 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(jìn)機(jī)切削出來的土體經(jīng)注入適量水后由螺旋機(jī)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(zhǎng)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(yùn)至棄泥場(chǎng)。(3) 設(shè)置1個(gè)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(gè)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(zhǎng)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(rùn)滑泥漿能在管子的外圍形成一個(gè)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(gè)1寸注漿孔，60°均分設(shè)置，每組注漿孔有獨(dú)立的閥門控制。(2) 漿液配比及注漿量計(jì)算潤(rùn)滑泥漿材料主要采用納基膨潤(rùn)土、純堿，CMC漿液配比如下表：表6.3-1潤(rùn)滑泥漿配比表.水膨潤(rùn)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(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拌制，拌制好的泥漿放在儲(chǔ)漿箱內(nèi)待數(shù)小時(shí)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(jìn)結(jié)束對(duì)已形成的泥漿套的漿液進(jìn)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(gè)燈架，照明電纜也固定在上面，按頂進(jìn)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(shí)，使用應(yīng)急照明，保證施工人員安全撤離。