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1、西乡河2#排涝泵站及配套管网工程 顶管专项施工方案 西乡河2#排涝泵站及配套管网工程顶管分项工程专项施工方案编制人： 审批人： 审核人： 中恒建设集团有限公司2015年01月05日 一、编制依据4二、工程概况5三、工程地质、水文条件及气候情况6四、顶管工艺流程104.1、顶管工作井内布置114.2、顶管掘进机选型124.3顶力计算144.4、顶管顶进系统施工要求154.5、触变泥浆系统164.6、泥水循环系统174.7、泥水处理系统184.8、通风系统194.9、通讯与电视监控系统194.10、供电系统194.11、测量系统19五、顶管顶进工艺29六、顶管施工技术质量措施296.1、到达接收井
2、的施工准备296.2、进洞29七、施工监测357.1、施工监测项目377.2、测点布置、测试方法347.3、监测频率37八、顶管施工常见通病的分析与预防44九、项目组织机构44十、项目管理目标48十一、项目管理方法44十二、确保安全生产的保证措施481、安全生产目标482、安全管理机构483、安全检查程序494、安全保证体系495、安全生产保证措施4951、工作井、接收井安全生产保证措施495.2、工作井、接收井钢筋、砼施工安全生产措施505.3、顶管施工安全生产保证措施585.4、施工用电安全生产保证措施535.5、施工机械管理措施545.6、防火安全管理54十三、应急预案651、突发停电应
3、急预案652、台风、暴雨应急预案653、工作井、接收井施工应急预案574、沉井排水的安全要求585、沉井施工安全要求586、顶管施工应急预案657、应急预案的物资保障658、逃生应急预案65 一、 编制依据1、西乡河2#排涝泵站及配套管网工程建设工程合同文件及设计施工图；2、西乡河2#排涝泵站及配套管网工程场地岩土工程勘察报告；3、相关现行国家及地方规范、标准及规程，主要规范如下：给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002混凝土结构设计规范GB50010-2002给水排水工程顶管技术规程CECS246：2008建筑地基基础设计规范GB50007-2002给水排水工程管道结构设计规范
4、GB50332-2002给排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008钢筋焊接及验收规程JGJ182003施工现场临时用电技术规范JGJ462005建筑施工安全检查标准JGJ5999施工现场安全生产保证体系DBJ089032003工程建设标准强制性条文2002版混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002给水排水构筑物工程施工及验收规范GB50141-2008工程测量规范GB50026-97危险性较大分部分项工程安全管理办法（建质200987号）二、 工程概况本工程为西乡河2#排涝泵站及配套管网工程，本工程位于深圳市宝安区西乡街道西乡大道东侧，西乡河西侧。该工程设计采用重力流排
5、放与抽排相结合的排水系统，在西乡河防洪工程的基础上对区域内地势低洼片区的排水系统进行重新改造。泵站服务范围包括新湖路以南、兴业路以北、西乡大道以东、海城路以西所围区域内的涝区，总面积约80公顷。（1）、配套管网工程完善西乡河2#排涝泵站服务范围内的劳动村二队、轻铁西村、海城新村、海城名苑、宝源B区、宝源新村等片区雨、雨水收集管网系统。顶管主要内容兴业路Y13到Y1段、海城路Y7到Y24段，合计1.76公里。（2）、本标段顶管工程主要施工内容： 1、顶管施工：顶管采用钢筋混凝土顶管专用管，管径为 DN1200、DN2000、DN1600、DN1800、DN2800顶管接口采用承插橡胶圈接口，总长
6、为1.76m，采用机械顶管施工；（3）、管网沿线状况本工程雨水管网主要位于海城新村、轻铁西村、劳动村二队、宝源B区，管线沿线经过商业街区、商铺区、居民区等。管网线基本都设在较为狭窄的水泥公路和街道位置处，管线分散，地下设有电力电信及原有供水、雨水、排污等各种管线错综复杂，地面各种设施也极为棱乱，道路交通繁忙。本工程属于支管网重新铺设工程，施工区域面积广，周边交通四通八达。管线沿线经过现状道路及商业街区、厂区、商铺区、居民区，施工过程中不可避免会对现状道路交通、商业区的经营及附近居民的生活产生一定影响。施工线路经过繁华的厂区及住宅区，局部路段沿街两侧商铺众多，过往人流量大。工程施工期间，人流疏解
7、以及维持现有居民正常生活是管理难点，必须采取专项措施加以解决。为了将该影响降到最低，施工前需编制详细的交通疏解方案，并需经交通管理部门部门及相关单位审核通过，严格按照交通疏解方案进行施工。三、工程地质、水文条件及气候情况 工程地质条件根据钻探资料显示，结合原位测试和室内土工试验成果综合分析，本场区勘察深度范围内分布的地层有：人工填土、人工填石、淤泥、粗砾砂、岩层。自上而下分述如下：人工填积层素填土：层厚为24.5m，平均厚度为3.25m。第四系残积层粉砂：层厚为25m，平均厚度为3.5m。岩（r52-3）层中风化花岗岩：厚度为2.233.5m，平均厚度为11.3m，层顶埋深为-7.5 m以下。
8、 水文条件 场地地下水主要为孔隙潜水，主要受大气降水及地表水补给，水位变化因气候、季节而异，且受潮水影响较大，潮涨时水位上升，潮落时水位随之下降，水位不太稳定。地下水稳定水位埋藏深度介于04.0 米之间，相当于标高1.21.86米。 气候情况深圳市气降雨的年内分配集中在夏季，4月9月的降雨量占全年降雨量的80以上，并经常出现暴雨和大暴雨，日降雨强度可达80mm150mm。10月至次年3 月为旱季。冬夏风向季节变化显著，从夏季至初秋一般盛行偏南风，秋季至冬末盛行风速为3.2m/s，基本风压0.75kN/m2。510月份为台风季节，其中79 月份台风最为频繁，平均每年影响本区的台风次数为4.0 次
9、，台风登陆风力达8级以上，最大风力可达12级，并常伴随暴雨和暴潮。根据地质钻探资料及市政工程勘察规范（CJJ56-94）等有关规定判定，场地条件和地基复杂程度为类，场地等级为二级，按管网设计标高可知，管网基本布设在第三、四系土层中，该层土地下水相当丰富，对砼结构具有弱腐蚀性，因此各井体砼选用抗渗抗腐蚀的砼施工及开挖施工中的抽排水显得相当重要。西乡河属典型的南亚热带季风海洋气候。由于靠海近，海洋性气候特别明显，具有温暖多雨、光热充足、温差较小、夏季高温酷暑台风频繁、秋冬季干旱少雨等气候特征。根据工期安排，经历 2 个台风、多雨季节。而本工程其工作内容全部属于室外露天作业，受雨天的影响尤为显著，因
10、此对作好雨季施工、高温施工的工作相当重要。顶管施工位置、工程量、穿越地质一览表项目井号管材工程量地质顶管施工Y13-Y7三级专用管材586m(D1.2m 153m;D2m433m)风化岩Y19-Y7三级专用管材D1.6m233m；D1.8m 189m；D2m189m;淤泥中粗砂Y7-Y1三级专用管材D2.8m 560m；淤泥中粗砂顶管施工位置表设计概况：本工程工作井、接收井设计采用沉井施工， 井壁沉至设计底标高后不排水封底，因此该沉井结构为永久性使用结构。管材采用顶式（F型）三级管，工作井、接收井具体设计要求见下表8 西乡河2#排涝泵站及配套管网工程 顶管专项施工方案 68四、顶管工艺流程：本
11、工程的顶管施工，根据实际情况分析，采用泥水平衡式顶管机进行施工。现场内另设临时堆场，供其他半成品、周转材料等堆放，顶管现场考虑一定管的贮存量。工作井围蔽内布置工具间、修理间、试验室及水泵站、空压机房、泥浆房等。自动控制台、通讯、中央控制均在顶进控制室内。考虑顶管施工的连续性，每段顶管分三班连续作业施工，在工作井现场四个角上各安装錪钨灯一座，供夜间现场照明。具体施工安排见顶管施工工艺流程图。4.1顶管工作井内布置 工作井内沿顶管轴线方向在临时后座墙上装刚性后座，主顶千斤顶、导轨、刚性顶铁、环形顶铁等顶进设备。工作井边侧设置下井扶梯一座供施工人员上下。管内供电及工作井内电力配电箱均位于工作井内。管
12、内测量起始平台安装在主顶千斤顶之间轴线上，独立与砼底板连接，与千斤顶支架分离，确保顶进时测量平台的稳定。沿井壁依次安装1.5寸压浆管、4寸供水和出泥管、供电、1.5寸供气管线。井内二侧工作平台布置配电箱、电焊机、泥水旁通装置、后座主顶油泵车和顶铁。管内进、排泥管、压浆管、供电、通风管分别安装于混凝土管左右偏下侧，采用L7575角钢支架固定。管内照明采用24伏低压照明灯，每10m布置1只。工作井内照明采用高压水银灯。施工期间在工作井内及管道内应配置足量的排水设备，以保证雨季汛期的管道安全。4.2顶管掘进机选型 根据本工程的地质资料显示，顶管管道通过的地层主要处于中粗砂淤泥成、岩层，根据以上地质情
13、况：1、本工程选用的是一种具有破碎能力的泥水平衡的顶管机，切削下来的泥土在泥土仓内形成塑性体，以平衡土压力，而在泥水仓内建立高于地下水压力1020KPa的泥水、泥浆，以平衡地下水压力。通过把进水添加粘土等成份的比重调整到一定范围内，即使挖掘面是砂的土质，也可形成一层结实的不透水泥膜，同时平衡地下水压力和土压力。2、顶管机的刀盘前面切割面安装有合金滚动滚刀及固定刮刀，刀座和刀盘焊接采用耐磨焊条。滚刀及刮刀在刀盘的4把刀杆上的布置是全段面切割布置，刀盘每转动一周，滚刀和刮刀对前面土体是全段面的滚动和刮动。顶管机在主顶装置的推动下，刀盘上的滚刀刀尖对前面坚硬的土体进行滚动挤压，使到坚硬的土体破裂；刮
14、刀对破裂的土体进行切割，掏空前方土体，顶管机向前推进。3、顶管机的刀盘和泥土仓是个多棱体，且刀盘是围绕主轴作偏心转动，经过刀盘对前方土体切割，当有大块土体或块石进入顶管机泥土仓，经刀盘转动时就会被轧碎，碎块泥土小于顶管机的隔栅孔就进入泥水仓被泥水循环管输送走。泥水平衡顶管施工方法示意图4.3顶力计算 本工程顶管均为DN2000管，现在以DN2000顶管段进行顶力的计算1、 顶力计算R为：以D2000管线基准测量顶进长度按433m计后背力。R=b（H2KP/2+2cHKP+hHKP）BR=1116.908t式中：R 总推力之反力，（kN） B后背的宽度（3） 系数2.5 b后坐墙的宽度0.5（m
15、） 土的容重（18kN/m3） H后坐墙的高度（m） KP被动土压系数为tg2（45+/2）； C土的内聚力（10kPa） H地面到后坐墙顶部土体的高度（m）2根据以往的施工经验，顶力的计算如下：P=k（34D-21） L+PF式中P计算顶力（kN）；D管道外径（m）；L顶进距离（m）；PF迎面顶力（225N）；K顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数，其取值为1.3按最长2000管线433m计算，得1116.908t。后背墙符合要求，可以正常顶进。为确保质量在顶进过程中必须注浆减阻。（参考注浆措施）式中 R 总推力之反力，（kN） B后背的宽度（4） 系数2.5 B后坐墙的宽度0.8（m
16、） 土的容重（18kN/m3） H后坐墙的高度（m） KP被动土压系数，为tg2（45+/2）； C土的内聚力（10kPa） H地面到后坐墙顶部土体的高度（m）3采用4个100吨千斤顶进行（直径为30cm）顶铁为d2000环形，面积为3.142.40.2=1.507m2计算压强1116.908t/1.507=7.41MPa管道抗压强度40MPa，为了保证施工进度，注浆同时进行。4.4顶管顶进系统施工要求1、导轨.导轨应选用钢质材料制作，安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查。.两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应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
17、程：0+3mm；两轨内距：2mm。2、千斤顶.千斤顶安装应固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上。.千斤顶最大顶力不大于10000KN。3、油泵安装和运转应符合下列规定.油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少。.泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；油泵安装完毕，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。4、顶铁.顶铁应有足够的刚度。.顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型；当采用焊接成型时，焊缝不得高于表面，且不得脱焊。.顶铁的相邻面应互
18、相垂直。.同种规格的顶铁尺寸应相同。.顶铁上应有锁定装置。顶铁单块放置时应能保持稳定。5、开始顶进前要检查下列内容，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。.工具管在导轨上的中心线、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。.开启封门的措施。4.5触变泥浆系统1、泥浆减阻用泥浆减阻是长距离顶管减少摩阻力的重要环节之一。在顶管施工过程中，如果注入的润滑泥浆能在管子的外围形成一个比较完整的浆套，则其减摩效果将是十分令人满意的，一般情况摩阻力可由1220KN/m2减至35KN/ m2。本工程采用顶管掘进机尾部同步注浆和中继环后面管段补浆两种方式进行减
19、阻。补浆管一般布置于中继环后面第二节管段及中断环与工具头及后座中间位置，注浆孔按120设置。注浆孔采用PE封闭螺栓。润滑泥浆材料主要采用钠基彭润土，纯碱、CMC、物理性能指标：比重1.051.08g/cm3，粘度3040S，泥皮厚35mm。施工时按具体情况设置。2、泥浆置换顶进结束，对已形成的泥浆套的浆液进行置换，置换浆液为水泥砂浆并掺入适量的粉煤灰，在管内用单螺杆泵压住。压浆体凝结后（一般为24小时）拆除管路换上封盖，将孔口用环氧水泥封堵抹平。3、注浆设备符合物理性能要求的润滑泥浆用压浆泵通过总管、支管、球阀、管节上的预留注浆孔压到管子与外管土体之间，包住钢筋混泥土管。4.6泥水循环系统1、
20、泥水加压平衡顶管工法的基本原理是，经过合理调整比重、压力和流量的泥浆被送入顶管机的压力仓，与切削后的泥土混合后被排出，经流体输送设备输送至泥水处理站，分离出泥土，并调整泥水比重后再次循环使用。2、工作面稳定原理.泥浆的压力与作用于工作面的土压力、水压力相抗衡，以稳定工作面；.刀盘的平面紧贴着工作面，起到挡土作用；.泥浆使工作面形成一层抗渗性泥膜，以有效发挥泥浆压力的作用；.泥浆渗透至工作面一定深度后，可起到稳定工作面及防止泥浆向地层泄漏作用。工作面对泥浆的过滤作用，因土的颗粒直径、渗透系数等而异，但总的来说，以上相互作用可让工作面达到稳定。因此，施工中应加强对泥浆压力和泥浆品质的控制。泥浆的浓
21、度越高，对稳定工作面的效果越大，但流体输送设备和泥水处理设备的负担也随之增大，因此，应根据切削土体的实际情况进行适当控制。通常采用的泥浆比重值为 1.05 1.3。3、接力泵的布置送浆管的输送对象是经过比重调整的泥水，即使延长输送距离送浆压力也不会明显降低，相比之下，排泥管需要把切削后的泥土输送至泥水处理站，随着管道的延长，泥土密度增大，输送压力损失较大，因此，排泥管路中必须合理设置接力泵，以防止排泥压力（流量）降低。4、排砾装置当排泥管内混入了砾石或其他固结物体，可利用砾石破碎装置将其破碎。破碎机的最大破碎尺寸为5010mm。5、旁通管的布置当遇到以软弱土层和砾石层为主的地层时，切削后的泥土
22、有可能造成排泥管口及阀的堵塞，从而引起工作面泥水过多、流量不稳等。这些现象很有可能对掘进效率和工作面稳定造成不良影响。应利用旁通循环消除排泥管的堵塞。6、送排泥管路送排泥管路的作用是在顶管机与泥水处理设备之间输送泥浆，在掘进施工中发挥着重要的作用。必须考虑流体输送的安全、降低管路输送损失以及加强耐磨性能等。4.7泥水处理系统这里的泥水处理是指泥水平衡顶管过程中排放出来的泥水的二次处理，即泥水分离。本工程计划采用振动筛与旋流器组合起来进行泥水分离的方法。由振动筛把较粗的颗粒，一般在1.0mm以上的颗粒分离出来，然后由旋流器把较细的颗粒再分离出来，如图10-5所示。如果颗粒比较细，分离出来的土的含
23、水量比较高，可在其中掺入一定比例的吸水剂，如丙稀酸盐，这种吸水剂可吸去土中的水分，使原来流淌的土变成可运输的干土。泥水处理设备：包括泥浆泵、泥浆管、快速接头、阀门、振动筛、旋流器、泥水箱等。组合泥水分离器4.8通风系统通风设备：人工进管前和进管施工过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。风量的计算：1、按洞内同时工作的最多人数计算：Q=kmq式中：Q所需风量，m3/min;k风量备用常用系数，常取k=1.11.2m洞内同时工作的最多人数q洞内每人每分钟需要新鲜空气量，通常按3m3/min 计算。现按管内有两人工作，取k=1.1,m=2, 则有Q=kmq=1.123=6.6 m3/min2、漏
24、风计算Q 供PQ式中：Q计算风量P漏风系数采用200PVC 管，每百米漏风率一般可控制在2以下。取P1.02，则Q 供PQ6.61.026.73 m3/min，取风量大于7000L/min 离心鼓风机（或高压空气压缩机）作为通风设备则可以满足要求。4.9通讯与工业电视监视系统1、管内通讯与工作面现场通讯采用HE系列自动电话总机，用机械拨盘式电话机互相联系。电话设置在空压机房、压浆棚；各工种间、中控室、办公室、掘进机、每道中继环、工作井内。2、配备2只低照度摄像头，一只安装于掘进机操作台处，监测操作台各项数据；一只安装于工作井内，监测主千斤顶的动作，监视器安装中央控制室，以利技术人员正确指挥。4
25、.10供电系统工作井现场用电，为适应供电要求采取与供电公司协商，与就近的高压线接电。输出端电缆分三路，分别供工作井上供电系统、井下顶管机头、及井内主千斤顶。第一路：泥浆间：210KW 各工种间：10KW 现场照明：20KW第二路：后座油泵：422KW=88KW（最多布置4个） 电焊机：410KW=40KW第三路：工具头：泥水切削平衡60kw （含出泥系统） 中继间：11KW 2（最多二只联动） 管内照明：10KW管内用三相五芯式50m2电缆供电。管内供电系统配备可靠的触电、漏电保护措施。井上井下与管内照明用电采用36V的低压行灯。现场配电间为适应上述要求，安装600A主受电柜一只，分别输入3只
26、配电屏，经3路分送至各用电部门，为解决顶管后期电压降问题可在管内设置若干台升压器。4.11测量系统.平面控制网的建立地面上按业主、设计院提供的井位轴线控制桩定位。采用全站仪测量。在工作井四周建立测量控制网，并定期进行复核各控制点。工作井上下点的投放采用水准仪。投放顶管测量始测点和2个后视点，始测点设在顶管后座专用测量平台上，后视点设于穿墙孔上部的井壁上，定期互相校核。.管道轴向测量施工管道轴向测量采用高精度激光经纬仪进行测量，测量主要用导线测量法，测量平台设在顶管后座处。测量光靶安装在掘进机尾部，测量时激光经纬仪直接测量机头尾部的测量光靶的位置，并根据机头内的倾斜仪计算机头实际状态。.顶管水准
27、测量高程测量较简单，在地面上把永久性水准引测至井边，通过垂直吊钢尺引测至井下，设临时水准点，再在管道内架设水准仪测至机尾部标靶，即可知道机头高程偏差。此水准还可从机头测出来，闭合差按二级水准控制。为了确保机头准确进洞，在顶进到最后3050m时，用人工测量的方式，对管道进行全线复核，确保测量工作做到万无一失。五、顶管顶进工艺1、泥水平衡顶管顶进施工工艺流程图如下：顶管工种：工具头机械工兼测量工泥浆工电工电焊工起重工杂工整体式顶进构架调节顶块出土装车、外运管道顶进 顶进前准备所有机械设备交班检查工具头刀盘转动、开进出渣浆泵调整舱内、舱外泥水到达平衡拆开各管线、混凝土管吊装、各管路安装拼接1个行程顶
28、进结束测量工具头的偏位、作好记录、纠偏1节管顶进1个顶进循环结束、重复顶进1个行程压触变减阻浆泥浆制作2、各个主要工序施工方法.顶进前准备所有机械设备交班检查顶进前，机械工需要进行交接班手续，将记录的设备运转情况表交个下一个班组的机械工，并进行口头的设备运转状况交班，刚上班的机械工需要对控制台、各个泥浆泵、管道、测量系统、工具头等例行检查。.工具头刀盘转动、开进出渣浆泵交班和例行检查完毕后，接通电源，将工具头的刀盘转动，当设备的参数稳定后，开进出渣浆泵，开始泥浆循环。.初始穿墙顶进井壁开孔在底板施工完后用机械切割。本工程拟在顶进井出洞口安装可拆式止水钢圈，再在钢圈上上安装止水胶圈，达到止水效果
29、。洞口安装好止水圈后，吊住工具头，顶出推进千斤顶，将环形顶铁对准工具头尾部，将工具头缓缓推进到井壁洞内。安装好所有管线（电力电缆、信号线、油管、触变泥浆管），转动刀盘，向工作仓注入一些泥浆，开始顶进，进入正常顶进工序。顶管穿墙时要防止工具管下跌，在穿墙的初期，因入土较小，工具管的自重仅由两点支承其中一点是导轨，另一点是入土较浅的土体。这时作用于土体支撑面上的应力很可能超过允许承载力，使工具头下跌。因此，工具头穿墙时，一方面要带一个向上的初始角（约5）另一方面穿墙管下部要有支托，并且加强管段与工具管，管段与管段之间的联结。此外，工具管的推进一定要迅速，不使穿墙管内的土体暴露时间太长。暴露时间越长
30、，危险性越大。顶管穿墙位置必须作好止水，防止孔口因为流失减阻泥浆，造成孔口塌陷，发生安全事故，或者减阻失效。.调整舱内舱外达到泥水平衡工具头的操作全部采用在管道外（工作井上）控制台控制，只需1个机手操作，可实现对工具头刀具的转动、纠偏控制、压力显示、实时监控(工具头安装了摄像头、控制台上安装电视机)。顶进千斤顶，观察工作仓的泥水力表，控制顶进速度和出土量保证舱内、舱外压力平衡；舱内压力过大，地面隆起；舱内压力过小，地面沉陷，所以控制顶进与出土的速度相当关键。.正常顶进.顶进过程中。要求边注入触变泥浆边顶进。不注浆不顶进的原则。.停止顶进或拼接管段、排除故障等原因造成短期或长期停顶时，要求工具头
31、中留有足够土塞或注泥浆平衡土压力。.重新开始顶进时，应对整个管路进行补浆。.顶进一节管后，回缩千斤顶，拆开水、电、气、通风、泥浆管路，吊入下一节管段，调直对中，安装好接头止水材料，接通各管线，开动油泵顶进一千斤顶行程，测量，纠偏，安放顶铁顶进，直至放一节管，又重复上述流程。.测量工具头的偏位、作好记录、纠偏。.管节的密封及对接采用双插口钢筋混泥土管，为柔性接口，接口要符合下列规定：.粘结木衬垫时凹凸口要对中，环向间隙要均匀。.插入前，滑动面可涂润滑剂，插入时，外力要均匀。.安装后，发现橡胶圈出现位移、扭转或露出管外，要拔出重插。.过河处的顶管施工前，复测河底标高，根据施工工艺调整管底高程，但上
32、下游管底高程不变。3、顶管方向的控制和测量纠偏顶管施工中测量工作的主要任务是掌握好管线的中线方向、高程和坡度。A、顶管工程中平面控制及高程控制要求.顶管工程中平面控制利用市区统一坐标系统控制点，布设光电测距导线，其技术要求可参见下表： 测量允许误差表导线类别导线等级二井间距（m）导线边长（m）测角中误差（）测距中误差（mm/km）DNJ2型仪器测回数方位角闭合差（）相对闭合差二井间二级10002005531/15000全线路三级2008521/10000注：n为测站数。测距中误差按外插定线法（正倒镜定线法）确定。外插定线法示意图式中， 经纬仪望远镜的瞄准误差；s 测距；m 点位相对于测站与后视
33、点连接线的误差。L为工作井的长度。B、高程控制.根据设计坡度要求，沿线路布设四等水准路线，并在各井口处埋设临时水准点以供顶管高程放样。.顶管施工中的测量准备工作.顶管的顶进施工，每一进程均依赖于测量的定位与定向工作，测量工作如有失误，将会给工程带来损失，必须做好充分的准备工作。.标定出井的平面位置及测定其深度，以指导工作井的开挖施工；定出始发井与接收井的管道中心点，并将其投设于地面（以下简称投点），作好标记，由于投点处于井的边缘，事先作好投点的支架搭设与焊接标志工作。.以布设的线路导线点中的一个导线点及一条边的方位角，重新精密测定二井间的导线，即贯通导线，并联测二井投点，在有条件的地方，最好将
34、投点作为导线点，以便获得投点的精确坐标，所有导线点应埋设牢固标志，以备复测。根据贯通导线及井口投点，在始发井边缘放样出顶进方向的坐标点，而后与井口投点一起向井下投设方向线，并将高程从井上传至井下，埋设临时水准标点，如图10-8所示。激光经纬仪.在工作井下建立控制观测台，在其上配置有强制对中的仪器基座，并设有上下左右可调节的装置，能使架设于其上的仪器调整到中线（或与中线偏离一定距离）的位置，并使仪器横轴调整到中线（或与中线偏离一定距离）的高度上。右为井口投点示意图C、顶管顶进中的测量工作.具有自控导向机械的情况由于顶管掘进机头附有光电接受靶和自控装置，见图109，激光经纬仪安置在观测台上，在准备
35、工作中，已使它发出的激光束既为管道中心线，又符合设计坡度要求，实为顶管导向的基准线。施工开始时使光电接受靶中心与激光光斑中心重合，这时指示器给出零信号，当掘进机头出现偏差，相应光电接受靶中心将偏离光斑中心，从而给出偏离信号，通过自控装置操纵校正千斤顶油路，进行掘进方向的自动纠正，使工具头始终沿激光束方向前进。.无自控导向设备的情况往往会遇到这种情况，当观测台的激光经纬仪安置在正中心的设计位置时，由于现场安置的管道会阻挡激光视线，这时应将仪器安设在偏中心一定距离的位置上。简易的定向方法是在机头偏中心一侧横置一个标尺，标记出正确顶进方向的刻划与高度，而在以后每次定向中，标尺上的光斑会指着不同的刻划
36、，即会知道偏移的方向大小，指导施工纠偏。在进行顶管测量控制工作时，应注意以下两点：第一，由于在顶进中，千斤顶作用力与地基或井壁间所发生的反作用力，往往会使观测台发生变位，使其上安置准确的激光经纬仪也跟着移动，导致照准方向偏离设计值。因此，在顶进过程中，要经常对仪器的位置进行复测，发现有误时，应及时予以纠正。第二，在顶进中，应组织专人对顶管沿线地面上的建筑物以及地下管线等重要设施进行监测，并及时提出监测报告，以保安全。 激光经纬仪顶进施工中的测量示意图D、测量纠偏测量要求：仪器经校正，固定牢固，做好记录，及时联系，指导纠偏，控制点严格校核。纠偏是顶管施工的关键环节，纠偏方法如下：工具头开始顶进5
37、10m的范围内，允许偏差应为：轴线位置3mm，高程0+3mm，当超过允许偏差时，应采取措施纠正。纠正偏差应缓慢进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。工具头前方有纠偏节，纠偏节中安装有纠偏千斤顶，顶进过程中，根据测量反馈的结果，调整纠偏千斤顶，使工具头改变方向，从而实现顶进方向的控制。如果工具头的方向偏差超过3mm，即应采用纠偏千斤顶进行纠偏。混凝土管顶出穿墙管及在长度3040m范围内的偏差是影响全段偏差的关键，特别是出墙洞时，由于管段长度短、工具头重量大，近出洞口土质易受扰动等因素的影响，往往会导致向下偏，此时，应该综合运用工具头自身纠偏和调整千斤顶的作用力合力中心来控制顶管方向。校正方法采用顶
38、管机自身纠偏法：控制顶管机的状态(向下、向上、向左、向右)，这种方法纠偏方法良好，每次纠偏的幅度以5mm为一个单元，再顶进1m时，如果根据顶管机的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少，增大纠偏力度（以5mm为一个单元），如果根据顶管机的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时，保持该纠偏力度，继续顶进，当偏位趋势相反时，则需要将纠偏力度逐渐减少。纠偏应贯穿在顶进施工的全过程，必须做到严密监测顶管的偏位情况，并及时纠偏，尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。 顶进管道允许偏差表（mm）项目允许偏差轴线位置50管道内底高程DN1500+40-50相邻管间错口钢筋混泥土管道15壁厚且不大于20对顶时
39、两端错口50注：DN为管道内径（mm）4、顶管机顶入接收井顶管机顶入接收井是一项关键的施工环节。在顶管未顶入接收井前，先将接收井施工好等待顶管机的接收。当顶管管道接近接收井时，必须先复测本段管道的长度与设计长度相符，然后通过测量得知顶管机出口的具体位置，将接收井工具头出洞位置的混凝土护壁凿除。顶管机快速顶进，顶管机出洞。如遇地下水丰富时，用棉纱堵塞住管和洞口间的空隙，等顶管机完全出洞后即用水玻璃或水泥浆压住止水。进洞措施：.作好进洞前的准备工作，包括人员设备；.机头进洞后，及时将与机头连接的管子分离，机头及时吊出井外；并抓紧处理井内泥浆和进行洞口封门止水。.机头进洞后止水工作抓紧作好，洞口处土
40、体流失、管子沉降等现象就不会发生，也是保证顶管质量的关键。六、顶管施工技术质量措施进出洞措施6.1到达接收井的施工准备1、在顶管机切口到达接收井前30米左右时，作一次贯通测量。作贯穿测量的目的：测定顶管机的里程，精确算出刀盘与洞门之间的距离，使刀具一旦贴近洞门，即采取相应的措施；校核顶管机姿态，以利于进洞过程中顶管机姿态的及时调整。2、安装顶管基座：顶管进洞前，将顶管基座按设计轴线在接收井内准确定位安装；3、根据顶管机进洞位置安装导轨，调整导轨高度，使其紧贴钢顶管，以免顶管机叩头。顶管机进洞时其切口平面偏差拟定允许值：平面50mm、高程50mm。4、进洞设备、材料的准备。5、安装弧形钢板：顶管
41、进洞前，在洞圈封门钢板上按顶管姿态将一圈弧形钢板安装就绪。6.2进洞1、顶管机靠上洞门顶管机前端靠近洞门时，为避免顶管机进洞门过程中因正面顶力过大而造成封门变形，正面土体涌入井内等严重后果，待顶管机切口距封门3m左右位置时，打开预设在洞门上的2个1寸的应力释放孔，释放部分由于顶管顶进而造成对封门的挤压并通过应力释放孔对外部土体情况进行初步探查,加强对土体及洞门的变形观测，严格控制排碴量。2、顶管机进入接收井在顶管机靠上洞门后，先割去中间位置的一道横封门；然后在封门中心位置割出一直径5cm左右的圆洞；通过此圆洞察看外部土质情况并找出顶管机中心位置；在通过一段时间的实际观察，认为外部土体情况良好的
42、前提下，将预埋穿墙管封板割除并用风镐凿除周边砼，当穿墙位置能满足顶管机出来时，迅速顶进顶管机，如遇地下水丰富时，用棉纱堵塞出水部位，待顶管机完全出洞后即用水玻璃水泥浆压浆止水。3、工具管的移除钢筋砼管顶进到指定位置后，即可安排工具管的移除，在移除工具管前需进行一系列的安排，以确保质量和安全，避免不必要的损失。1）、泥土压送泵的管道清洗、拆除及转移泥土压送泵在顶完最后一节管以后，再把输泥管一节一节拆除，运到工作坑吊到地面上。管内的输土管车拆完后，把管道内的积土冲洗干净，最后清理输土管、管子接头及密封件，将其堆放在指定的地点。2）、注浆管的拆除及注浆孔处理注浆管在注完浆后依次拆除，注浆孔用混凝土封
43、堵。3）、供电设备的拆除、转移供电设备在上述工序完成后切断电源，然后拆除电缆，转移到工作坑。4）、其它设备的拆除和转移供电设备拆除以后利用36V行灯作为照明，拆除两边的支架以及管道内其它临时设备，最后拆除供水管，利用供水管把管内冲洗干净。5）、洞口永久止水处理管子顶进结束后，对洞口需按设计要求进行永久处理。4、掘进机出洞防磕头措施掘进机出洞时由于周围土体被破坏或在出洞时洞外泥水流失过多，造成出洞时掘进机因自重太重而下磕，为防止这一现象产生，采取以下措施：.掘进机就位后，将机头垫高5mm，保持出洞时掘进机有一向上的趋势。.调整后座主推千斤顶的合力中心，出洞时观察掘进机的状态，一旦发现下磕趋势，立即用后座千斤顶进行纠偏。由于距离较短。这一方法效果会非常明显。.由于洞中外侧进行了加固措施，也进一步防止了磕头现象的产生。.机头尚未完全出洞不得纠偏，出洞后纠偏不得大起大落。.在软土层中顶进混凝土管时，为防止管节漂移，可将前35节管与工具管联成一体。5、初始顶进防止管道后退措施当出洞口深度较深时，在初始顶进阶段正面水土压力可能大于管周围的摩擦阻力。拼接管子时主推千斤顶在缩回前必须对已顶进的部分与井壁进行固定，否则管道发生后退会导致洞口止水装置受损危险，因此在主推千斤顶退回前将混凝土管与工作井壁相连，直至混凝土管外壁摩