华中路顶管施工专项方案

华中路顶管施工专项方案内容摘要：

盘运 行 顶管机进洞 送排泥泵开启 顶进出土 泥水分离 主顶推进到位 回缩主顶 拆除管内管线 管节安装 安装管内管线 弃土出运 顶管机转场 进洞密封器安装 出洞密封器安装 放样、复核 井施工 顶管井回填 顶管井施工 18 本工程顶管施工采用泥水平衡施工工艺顶管。 由于顶管施工为不开挖敷管，在施工前需对顶进土层进行详细的地质调查和水文地质的研究，并且要对顶进经过的地下管线进行探查，以便在顶进中制定措施，防止原有管线遭到损坏。 施工时为确保工程能按时完成，拟根据施工 进度计划 前期安排两 套顶管机械设备同时 进场施工。 导轨 安装 ： 根据施工图及实际施工中的要求，本工程的导轨选用钢质材料制作，将型钢导轨与工作井底板上的预埋钢板焊接成一个整体。 在工作井底板基础施工时预埋钢板，预埋钢板的位置与基坑导轨相吻合，以便导轨与之焊接。 预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固强度，确保安装后的导轨要牢固，不得在使用中产生位移，并经常检查校核。 导轨的安装必须符合以下规定： 两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致； 导轨安装的允许偏差为： 轴线位置： 3mm， 顶面高程： 0+3mm， 两轨内距：177。 2mm。 千斤顶的安装 ： 千斤顶安装应固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道中心的垂直线上。 根据最长顶进长度的最大总推力计算结果，按最大总推力配备主顶设备，每个工作井的主顶进设备一般有： 4 只等推力油缸，行程 米，每只推力为2300KN，总推力为 8000KN。 4 只等推力油缸组装在油缸架内，安装后的 4 只油缸中心位置必须与设计图一致，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四台大流量斜轴向柱塞泵供油，采用大通径的电磁阀和 系统管路，减小系统阻力，油缸为并联。 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 19 统操作台设在地面控制室内，主顶和中继间实现串联。 泵站安装和运转必须符合下列规定： 泵站宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少； 泵站应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；泵站安装完毕，应进行试运转； 顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进； 顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进。 顶铁的安装和使用应符合下列规定： 顶铁应有足够的刚度； 顶 铁采用型钢焊接成型，焊缝不得高出表面，且不得脱焊； 安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污等； 顶铁的相邻面要互相垂直，同种规格的顶铁尺寸要相同； 顶铁上要有锁定装置，顶铁单块放置时要能保持稳定； 更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁，顶铁拼装后应锁定； 顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫，管端应加环形顶铁； 顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。 （三） 、 顶管施工技术措施 顶进前的准备工作： 顶进前要对顶管位置处进行实地探测，探 测范围：工作井围护外边线外围 3米及沿线的范围，探测的深度至管底或工作井底以下 2 米的范围。 探测要求：探明现有地下管线的分布情况，包括管线的中心线位置、管线类型、埋深、管外径、现场所有管线检查井的位置。 提供相关管线变形的警戒值，探明有无孤石等障碍物和临近建筑物的基础及其标高。 开始顶进前须检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进： 全部设备经过检查并经过试运转； 20 机头在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规范规定； 防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施； 管子的下管就位： 检查管子：下管前先对管子进行外观检查 ，主要检查管子有无破损及纵向裂缝，端面要平直，管壁无坑陷或鼓包，管壁应光洁，检查合格的管子方可用起重设备吊到工作坑的导轨上就位。 检查起重设备：起重设备选项用 16T25T 汽车吊，施工前须经检查、试吊，确认安全可靠后方可下管。 下管时工作坑内严禁站人。 管子就位：第一节管子下到导轨上，要测量管子的中线及前端和后端的管底高程，确认合格后，方可顶进。 第一节管子顶进方向的准确，是保证整段顶管质量的关键，对顶进方位要勤测量，勤检查，并细致操作，防止出现偏差。 进出洞口的措施： 顶管施工 顶 管施工中进出洞口工作是一项很重要的工作，是以后顶进各节管的导向管，施工中应充分考虑到它的安全性和可靠性。 故此，首先，用主顶油缸把机头放在安装牢固的基坑导轨上，机头与第一节 F 型砼管等后续管刚性联接。 此时，应认真检测管子的中线和管前后端的管底高程，不调校至合乎规定不许将管子推前。 管道的顶进速度为： 0～ 50mm/min；用主顶油缸慢慢把机头切入土中，这时，同于机头未完全出洞，可以用水平尺在机头的顶部检测一下机头的水平状态是否与基坑保持一致。 如相差太多，必须把机头退出来，重新再顶，同量检查不一致的原因。 找到原因后把 它纠正过来后才可再次顶进。 当机头在导轨上是不可以用纠偏油缸来校正机头的方向的。 管道顶进连续作业，管道顶进过程中，遇到下列情况时，暂停顶进，并及时处理，做好管前塌方的防护措施。 机头前方遇到障碍； 后背墙变形严重； 顶铁发生扭曲现象； 21 管位偏差过大且校正无效； 顶力超过管端的允许顶力； 油泵、油路发生异常现象； 接缝中漏浆。 触变泥浆的应用： 在顶管中使用触变泥浆，可以起到滑润减阻和防止坍塌的作用。 触变泥浆可灌注于所顶管子的四周，使其形成一个泥浆环。 灌浆主要从顶管前端进行，顶进数米后，从后端及中间进行补浆。 应用触变泥浆顶管的设备： 泥浆封闭设备：包括前封闭管及后封闭圈，主要作用是防止泥浆从管端流出； 注浆设备：包括注浆泵、制浆机、输浆管等。 注浆孔的布置： 注浆孔的布置主要按管道直径的大小确定，每个断面设置 3~4 个； 相邻断面上的注浆孔可平行布置或交错布置。 触变泥浆的配合比如下表： 触变泥浆配合比（重量比） 膨润土 碱（碳酸钠） 化学添加剂 水 100 ~2 0． 5 500~600 触变泥浆的拌和程序： 将定量的水放入搅拌罐内，并取其中一部分水溶化碱； 在搅拌过程中，将定量的膨润土徐徐加入搅 拌罐内，搅拌均匀； 将溶化的碱水倒入搅拌罐内（碱水必须在膨润土搅拌均匀后加入），搅拌均匀制成基浆，然后再加入化学添加剂搅拌均匀即可使用。 触变泥浆的灌注要求： 注浆前，应通过注水检查注浆设备，确认设备正常后方可灌注； 注浆压力按不大于 开始加压，在注浆过程中的注浆流量、压力等施工参数，按减阻及控制地面变形的量测反馈资料调整； 22 每个注浆孔要安装阀门，注浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后方可继续顶进。 注浆结束后要对全部注浆设备清洗干净。 顶管施工测量与纠偏 测量仪器配备与检验： 顶 管施工需进行三维动态测理，必须采用精度高、性能优良的测量仪器，为此，特配备了激光经纬仪进行轴向控制， Leica7c2020 型全站仪进行导线控制。 水准仪进行水平高程控制。 顶管施工测量所使用的仪器、附件须及时送质检单位检验，做全面鉴定，并在使用过程中经常进行检查。 控制测量： 平面控制： 为确保两井间顶管贯通，横向、坚向误差小于 100mm，在工作井与接收井附近埋设地面导线点，利用空导点和地面导线点，以导线测量形式，将平面控制成果引测到施工现场。 利用空导点和地面导结建立平面控制网。 井上座标点向井下传递采 用联系三角形方式，点位由 Leica 铅垂仪垂直投设。 井下控制顶进方向的基准点用钢架埋设成固点，采用激光经纬仪跟踪观测机头偏差方向。 高程控制： 利用施工区域附近的已有高程水准点，布设水准路面线路将高程引测到工作井附近，并设立施工高程控制点。 水准测量采用 NA2 型号带平行玻璃板测微器水准仪配合钢尺进行，往返观测。 地面高程传递到井下时，可用钢尺垂直悬挂，下系线锤至标准拉力，然后地面、井下两台水准仪同时观测。 井下布设 23 个地下起始高程控制点。 顶管机头高程控制可用激光经纬仪随时观测，做到及时掌握机头姿态和发展 23 趋势，以便及时纠偏。 地面沉降观察： 为确保地面房屋及道路的安全，避免沉降过大，顶管施工前建立地面沉降观察点。 沉降观察点埋设在顶管轴线上及两侧 30m范围内。 每隔 30m设一组观察点，每组 2— 3 个点。 观察点要设置在轴线上危房及可能影响最大处。 管道定向测量： 轴线控制点的建立： 以工作井穿墙管与接受井接收孔中心为依据，在地面建立实际管轴线控制点。 顶管定向： 从地面传递管轴线上的一个点至井下仪器平台，传递另一点至站标。 该站标设置在穿墙管的上方井墙上。 顶管施工时，在井下仪器平台上放置一台激光经纬仪，以短边推长边的 方法定出顶进方向。 顶进过程中测量纠偏应把握勤测微纠的原则。 管道水准测量： 管内水准测量采用激光经纬仪确定高程偏差。 初期方向控制： 根据该工程的特点，特规定： 顶进方向只能按照设计轴线进行； 机头未完全进洞前，不要纠偏。 进洞后，纠偏不能大起大落。 纠偏要求： 机头纠偏应在顶进过程中进行。 应绘制机头测点行进轨迹曲线指导纠偏。 管轴线偏差不允许大起大落。 纠偏要勤测微纠，一般情况每次纠编角度不大于 ，以适当的曲率半径逐步的返回到轴线上来，做到精心施工。 纠偏措施：机头开始顶进 5～ 10 米的范围内，允许 偏差为：轴线位置 3mm， 24 高程 0～ 3mm，当超过允许偏差时，采取措施纠正。 纠正偏差应缓慢进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。 注浆减摩 注浆减摩是顶管施工中非常重要的一个环节 ,尤其在长距离顶管中 ,它是顶管成功与否的一个极其重要性的环节。 一般如果注浆效果较好，土的周围摩阻系数 f 可从 下降到 ～ ,大大加强了顶管的顶进长度。 注浆可在管道外周形成一浆套，填补了工具管在顶进过程中形成的空隙，其对地面沉降有一定的防护效果。 注浆减摩措施可分两种，第一种是顶管机头尾端的同步压浆；第二种是中继间和混凝土管 适当点进行跟踪补浆。 两种注浆措施采用同一种浆液。 掘进机后设置的３～４带注浆孔的管节进行顶管机头尾端的同步压浆，使浆液能连续充满整个空隙。 在整个管道中每间隔４个管子设１个补浆断面，每个补浆断面设３～４个注浆孔。 补浆应按顺序依次进行，定量压注。 注浆压力为２～３ rH。 注浆量为管道外周环行空隙的 ～ 3倍。 六、预防管路下沉及预防措施 管线路面防沉降措施 将机头与后面 23 根砼管刚性连接成直线，增大导向作用和纠偏时的反力。 管材对接口部位防渗漏措施 本工程使用的时 F 型接口的砼管材， F 接口处有 止水橡胶圈，两根管材对接口处有木垫片，在顶管过程中，注意橡胶止水圈和木垫片不破损，两根管材对接口处对接密实。 在顶管结束后，管道内清理干净，用水泥砂浆再把两根管材对接口处管缝一圈抹出板带（宽 100mm*厚 15mm）。 处理后管缝不会再有水或泥沙流出，在加上压密注浆，足以保证顶管管线路面的稳定。 七 、顶管对道路构筑物的监测保护 顶管施工会造成对土层的扰动，使地面可能发生微量的下沉，故对道路应采取监测保护措施。 25 在顶管施工中，用监控来指导施工是十分必要的，依靠监控和数据的不断反馈可避免盲目施工、冒险施工。 根据 本工程的规模和环境控制的要求，施工监控包括二项内容：沉降、隆起和水平位移，以确保绝对安全。 沉降控制，在监测站采用水准仪，通过测量取得的数据与原始值进行对比分析，并绘制沉降速率图表，有效地掌握沉降量，要求沉降控制在177。 10mm 之内。 当发现沉降量接近控制量，必须立即停止推进，调整土压力控制值，并采取相应的跟踪注浆措施。 各监测站进行全过程沉降、位移监测，汇总数据，分析取得的数据。 监测频率 监测工作由专业人员实施，从顶管距离监测对象 20 米时，进行监测。 各监测内容的初始值的获得，其测值次数不少于 3 次，顶管进 入监测区域每 2小时至少测量一次，必要时连续观测。 当机头到达监测对象底部时应连续观测。 监测人员对每次的监测数据及累计数据变化规律进行分析。 及时提供沉降、位移观测曲线图。 报警及处理原则 如果监测数据任一项到达警戒值即向业主、设计、监理、提出告警，提请有关部门关注。 同时一起参与补救方案的制定和研究。 有关部门得到报警口头通知后或接到书面通知后，应立即汇集监测单位和各方人员进行情况分析，必要时召开专家讨论会，调整方案，采取调整措施。 八 、通风照明措施 顶管内通风，如果需要进去维修设备等，进管之前需要通风，采用 压入强制性通风措施，用风机通过 英寸钢管向顶管工具头压风。 施工现场供电采用发电机发电。 照明及用电施工用电主干线采用 380V 三相五线制，接通地面、工作井、管道内、工具头、管道照明采用 1224V 低压电源供。