【正文】 照準(zhǔn)架設(shè)在已知入鉆點(diǎn)上的卡尺底部，水平制動(dòng)，微調(diào)水平螺旋精確對(duì)中，調(diào)整照準(zhǔn)部將軸線引測(cè)至入鉆坑的前后壁上，若基坑較深，經(jīng)緯儀無法引測(cè)至坑底，可利用垂線儀或垂球?qū)⑤S線點(diǎn)引測(cè)至坑底以確定基坑內(nèi)入土點(diǎn)位置以及控向儀器的架設(shè)位 置。 將經(jīng)緯儀架設(shè)在引測(cè)至基坑內(nèi)的軸線點(diǎn)上，根據(jù)鉆機(jī)尺寸，在基坑底部放樣出水平螺旋鉆機(jī)的擺放位 沈陽地鐵第二項(xiàng)目經(jīng)理部 頂管施工專項(xiàng)方案 4 置，并用自噴漆做好標(biāo)記。在橫通道側(cè)墻上測(cè)量定位，準(zhǔn)確定出每根鋼管的位置，管棚不允許向下傾斜，導(dǎo)向鉆開孔角度可比設(shè)計(jì)角度上仰 1‰ ~2‰，以避免擴(kuò)孔時(shí)鉆孔中心線下移造成管棚下陷，并且放線時(shí)管棚外放 ，終端最大控制在 200mm。 水平螺旋鉆 及頂管 施工 鉆機(jī)及配套設(shè)備就位 鉆機(jī)設(shè)備在進(jìn)場(chǎng)前都需要進(jìn)行全面檢查和保養(yǎng)，確保正常運(yùn)行。然后按照前期設(shè)計(jì)計(jì)劃將施工鉆機(jī)就位在穿越中心線的位置上，鉆機(jī)就位于 入土側(cè)，鉆機(jī)就位完成后進(jìn)行系統(tǒng)連接、試運(yùn)轉(zhuǎn)，保證設(shè)備正常工作。 鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)、固定、調(diào)試 鉆機(jī)導(dǎo)軌方向應(yīng)和管軸線方向絕對(duì)平行，且導(dǎo)軌中心間距軸線和所要頂進(jìn)管道軸線的垂直投影線完全重合一致，導(dǎo)軌標(biāo)高偏差應(yīng)符合規(guī)范要求，不得大于 3mm。鉆機(jī)支架采用梁式支架，架子四周要求平穩(wěn)，調(diào)整過程中用水準(zhǔn)儀進(jìn)行 測(cè)量 復(fù)核，鉆機(jī)擺放好后，鉆機(jī)共設(shè)置 16 個(gè)地錨孔，格局地質(zhì)條件的好壞在鉆機(jī)底邊打入地錨桿，錨桿埋深至少 1m，深入混凝土墊層以下。在鉆機(jī)前后底梁分別打入兩個(gè)至少 50cm 長(zhǎng)的膨脹螺絲，在鉆機(jī)兩側(cè)底梁分別打入 5 個(gè)至少 50cm 的膨脹螺絲，對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行穩(wěn)定加固，防止鉆機(jī)在鉆進(jìn)頂管過程中位置發(fā)生偏移，造成管道頂進(jìn)軸線發(fā)生偏差，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量和施工安全。除此之外，在鉆機(jī)與井室兩側(cè)再采用對(duì)拉錨進(jìn)行固定，支架梁內(nèi)側(cè)采用枕木對(duì)撐，防止鋼管在推 沈陽地鐵第二項(xiàng)目經(jīng)理部 頂管施工專項(xiàng)方案 5 進(jìn)過程中鉆機(jī)發(fā)生水平偏移。 導(dǎo)向孔施工 （ 1） 激光導(dǎo)向系統(tǒng)固定 激光導(dǎo)向系統(tǒng)由激光發(fā)射器和激光靶及信號(hào)傳輸顯示系統(tǒng)組成，激光發(fā)射器固定在頂進(jìn)井中，發(fā)出的激光束照射在位于鉆掘系統(tǒng)內(nèi)的光靶上，測(cè)量信息傳輸、顯示采用被動(dòng)式，即根據(jù)，激光射在刻度盤上的偏斜信息，由光靶附近的閉路電視攝像系 統(tǒng)拍攝后，傳輸?shù)娇刂婆_(tái)的顯示屏。根據(jù)測(cè)得的偏斜距離，可操縱液動(dòng)糾偏系統(tǒng)，是水平定向鉆掘進(jìn)系統(tǒng)前部鉸接的導(dǎo)向鉆頭產(chǎn)生偏擺，從而實(shí)現(xiàn)鋪管方向的調(diào)節(jié)。激光導(dǎo)向系統(tǒng)的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到頂進(jìn)工程的質(zhì)量。 導(dǎo)向施工前，在水平螺旋鉆機(jī)的中線上架設(shè)經(jīng)緯儀，將鉆機(jī)中線引測(cè)至基坑前后壁上，確定鉆機(jī)中線位置與施工管線軸線重合。將激光標(biāo)靶裝入導(dǎo)向鉆頭，在已放樣的控向儀器的位置上架設(shè)控向儀，精確對(duì)中整平，調(diào)整升降螺桿使儀器照準(zhǔn)部視線中心與軸線重合，固定升降螺桿，調(diào)整水平微動(dòng)螺旋照準(zhǔn)激光標(biāo)靶的中心，水平制動(dòng)。安裝攝像機(jī)鏡頭與顯示儀?？叵?儀器安置好后在其上搭設(shè)遮擋板，防止基坑上方墜落物損傷儀器或改變軸線照準(zhǔn)方向。 將控向儀器的腳架位置確定后作出標(biāo)記，在腳架位置用電鉆鉆孔，孔深 100mm,在孔內(nèi)打入膨脹螺絲，將腳架通過膨脹螺絲固定在硬化后的地面上。 沈陽地鐵第二項(xiàng)目經(jīng)理部 頂管施工專項(xiàng)方案 6 (2)導(dǎo)向鉆桿的鏈接 導(dǎo)向鉆桿以八方套的形式連接，并且在連接處插入特質(zhì)連接銷進(jìn)行加固，防止在鉆進(jìn)和回抽的過程中扭矩增大導(dǎo)致鉆桿斷裂失連。 (3)激光控向 以單片機(jī)為控制核心，對(duì)水平螺旋鉆機(jī)鉆進(jìn)的前過程實(shí)施水平角度、垂直角度、鉆進(jìn)長(zhǎng)度的實(shí)時(shí)精度測(cè)量、顯示和自動(dòng)測(cè)控。對(duì)控向鉆頭鉆進(jìn)過程 中水平和垂直方向的偏斜，連續(xù)給出糾正控制信號(hào)，由液壓伺服系統(tǒng)完成糾偏。最終控制精度在水平偏差 %，垂直偏差 %以內(nèi)。用戶可以在彩色顯示屏上，直觀地觀察到鉆進(jìn)的水平距離和刀頭水平和垂直方向任意時(shí)刻偏離原始設(shè)定值的距離。 （ 4） 控向糾偏 斜口管導(dǎo)向系統(tǒng)主要包括導(dǎo)向鉆頭、導(dǎo)向鉆桿，目標(biāo)靶和經(jīng)緯儀。當(dāng)導(dǎo)向鉆頭發(fā)生偏移時(shí)，目標(biāo)靶的中心點(diǎn)和瞄準(zhǔn)光束的十字絲中心點(diǎn)不重合，這時(shí)可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆頭，使導(dǎo)向鉆頭的斜面向著偏斜的方向，隨后繼續(xù)頂進(jìn)導(dǎo)向鉆桿，當(dāng)目標(biāo)靶的中心點(diǎn)和瞄準(zhǔn)光束的十字絲中心點(diǎn)重合后 ，隨即旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn) ,即可達(dá)到糾偏的目的。 (5)掘土頂進(jìn) 鉆機(jī)的后部有堅(jiān)固結(jié)實(shí)的擋板墻，調(diào)整好方向開始鉆進(jìn)，邊旋轉(zhuǎn)鉆頭邊頂進(jìn)鋼管，鉆頭切屑下來的泥土通過鋼管內(nèi)的螺旋鉆桿的旋轉(zhuǎn)送至出泥口，用設(shè)備排出坑外，隨著泥土不斷被排出坑外，鋼管也不斷的被頂入土中，頂進(jìn)第一節(jié)鋼管后，退回鉆機(jī)，組裝第二節(jié)鋼管，對(duì)接螺旋鉆桿，繼續(xù)鉆進(jìn)，如此反復(fù)操作，直至鉆進(jìn)到規(guī)定長(zhǎng)度，管線穿越完畢。 （ 6） 首節(jié)頂進(jìn) 導(dǎo)向孔施工結(jié)束后，利用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀復(fù)測(cè)施工導(dǎo)向孔水平方向和豎直方向的偏 沈陽地鐵第二項(xiàng)目經(jīng)理部 頂管施工專項(xiàng)方案 7 差，若誤差在施工允許誤差范圍內(nèi)，則進(jìn)行 頂管作業(yè)。 頂管作業(yè)開始前，由于每種規(guī)格套管配有不同的套管適配器，它的作用是卡住套管，保證套管與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)軸同心。故本工程采用Φ 900 套管適配器，安裝在液壓頂進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)軸前端，用來卡住套管，保證同心。在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)軸上安裝連接頭，作為動(dòng)力軸與螺旋鉆桿的鏈接裝置。 除此之外，在位于鉆機(jī)軌道的前端安裝鞍形座，用來承載最大配置的套管，鞍形適配器固定在鞍形座上，用來承載比最大配置尺寸小的套管。 首節(jié)管道安裝之前，應(yīng)在管頭焊接Φ 920 的鋼管頭，管頭尺寸略大于所需頂進(jìn)鋼管的尺寸，以減小鋼管在頂進(jìn)過程中所受到的摩擦阻力。 管頭焊接結(jié)束后，套裝螺旋鉆桿，安裝擴(kuò)孔鉆頭。將鋼管吊裝至水平螺旋鉆機(jī)正中，將螺旋鉆桿的公頭與安裝在動(dòng)力軸上的連接母頭相連，用套管適配器卡住鋼管，調(diào)整鞍形座適配器使頂管保持水平。調(diào)整過程中用水平尺靠平。將擴(kuò)孔鉆頭與導(dǎo)向鉆桿相連，進(jìn)行掘土頂管作業(yè)。 頂進(jìn)過程中，用水準(zhǔn)儀控制頂進(jìn)管道的高程變化，每 米觀測(cè)一次并做好測(cè)量記錄。 （ 7） 鉆屑清運(yùn) 每節(jié)鋼管頂進(jìn)后，人工快速清理水平螺旋鉆機(jī)鋼架內(nèi)的土方，保證第二節(jié)鋼管下管，焊接，頂進(jìn)。 （ 8） 鉸龍連接 鉆頭一般安裝的有飛刀，采用鉸接式，當(dāng)正轉(zhuǎn)時(shí)飛刀打開，鉆 頭旋轉(zhuǎn)時(shí)直徑大于套管外徑，以形成一定的超挖，減輕外壁和土的摩擦阻力，反轉(zhuǎn)時(shí)飛刀收回，鉆頭的直徑小于套管內(nèi)徑，以便鉆機(jī)倒退安裝組對(duì)套管、鉸龍。 沈陽地鐵第二項(xiàng)目經(jīng)理部 頂管施工專項(xiàng)方案 8 水平螺旋鉆機(jī)邊旋轉(zhuǎn)鉆頭邊頂進(jìn)鋼管，鉆頭切屑下來的泥土通過鋼管內(nèi)的螺旋鉆桿的旋轉(zhuǎn)送至出泥口，用設(shè)備排出坑外，隨著泥土不斷被排出坑外，鋼管也不斷的被頂入土中，頂進(jìn)第一節(jié)鋼管后，退回鉆機(jī)，組裝第二節(jié)鋼管，對(duì)接螺旋鉆桿，繼續(xù)鉆進(jìn)，如此反復(fù)操作，直至鉆進(jìn)到規(guī)定長(zhǎng)度，管線穿越完畢。 （ 9） 鋼管焊接 ① 所有參加管道焊接的焊工必須持證上崗，施焊范圍必須與本人資 格考試所取得的資格范圍一致，且施焊前要進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，通過試焊檢驗(yàn)合格的焊工方可上崗施焊。 ②管道焊接嚴(yán)格按已審批的焊接工藝規(guī)程進(jìn)行施焊。 ③管道焊接采用手工氬弧焊打底，手工電弧焊填充蓋面。 ④電焊條藥皮應(yīng)無脫落和顯著裂紋，并應(yīng)在 350～ 400℃烘干處理后，于 100～ 50℃保溫下施焊，焊條烘干不得超過二次。焊絲使用前應(yīng)清除其表面的油污，金屬銹等。 ⑤為防止焊接出現(xiàn)裂紋及減少內(nèi)應(yīng)力，不得強(qiáng)行對(duì)口。 ⑥管道焊接采用多層焊接，施焊時(shí)層間溶渣應(yīng)清除干凈，并進(jìn)行外觀檢查，合格 后方可進(jìn)行下一層焊接。 ⑦每個(gè)焊口必須一次連續(xù)焊完，焊道層間間隙時(shí)間及溫度應(yīng)符合審定的焊接工藝規(guī)程的要求。 ⑧相鄰層間焊道的起點(diǎn)位置應(yīng)錯(cuò)開 20～ 30mm，焊接引弧應(yīng)在坡口內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)禁在管壁上引弧。 沈陽地鐵第二項(xiàng)目經(jīng)理部 頂管施工專項(xiàng)方案 9 ⑨焊縫完成后應(yīng)清除焊縫表面的藥皮、熔渣和飛濺物。并打上永久性焊工代號(hào)標(biāo)記，代號(hào)應(yīng)位于焊縫下游，距焊縫 50mm。 ⑩不合格的焊口必須進(jìn)行返修，用角向砂輪機(jī)切磨傷處，重新施焊，施焊長(zhǎng)度不得小于 50mm。當(dāng)焊縫缺陷總長(zhǎng)度超過焊縫總長(zhǎng) 30%，裂紋長(zhǎng)度大于焊縫總長(zhǎng) 8%，或裂縫間距小于 200mm 時(shí)，當(dāng)同一部位返修超過二次時(shí)，應(yīng)切除焊口重新組對(duì)焊施。 ○11雨天或風(fēng)速超過 8m/s 的環(huán)境，必須采取搭防風(fēng)雨棚等有效防護(hù)措施，否則不得施焊。 ○12為了方便施工每個(gè)焊口處要設(shè)置作業(yè)坑道，滿足不同角度焊接保溫要求。 （ 10） 焊縫質(zhì)量檢查 ①管道焊接表面質(zhì)量應(yīng)符合下列要求： a 焊縫焊完后。應(yīng)清除熔渣和氧化層。焊縫表面不得有裂紋、未熔合，根部未焊透等缺陷。 b 咬邊深度不得大于 ，在任何一段連續(xù)為 300mm 長(zhǎng)焊縫中不得大于 50mm。 c 焊縫表面不得有局部集氣孔，單個(gè)氣孔和夾渣。 d 焊縫余高 1～ 2mm，最大不得大于 3mm，仰焊部位不得大于 5mm。 e 焊后錯(cuò)邊量不應(yīng)大于 倍壁厚，局部不得大于 2mm，錯(cuò)邊量應(yīng)均勻分布在管子的整個(gè)圓周上，根焊道焊接后，不得校正錯(cuò)邊量。 f 焊縫寬度比坡口寬 3～ 。 ② 無損探傷檢查必須有取的 II 級(jí)或 II 級(jí)以上資格證書的檢測(cè)人員承擔(dān)，評(píng)片應(yīng)由取得 I 級(jí)資格證收的檢測(cè)人員承擔(dān)。 ③ 焊縫在強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)之前均須作外觀檢 查和無損探傷檢查，并在外觀檢查合格后方可進(jìn)行無損探傷，不合格不得進(jìn)行無損探傷檢查。 ④凡超聲波和 X 射線照相檢查的焊口應(yīng)是焊口的整個(gè)圓周。 ⑤將所有環(huán)焊縫、彎頭、三通位置記錄準(zhǔn)確無誤，作為交工和投產(chǎn)后檢測(cè)的原始數(shù)據(jù)資料。 鋼管與鋼管連接 鋼管與鋼管間側(cè)面連接采用直徑 32mm 定型連接件，字母件相互咬合，連接翼板焊接， 沈陽地鐵第二項(xiàng)目經(jīng)理部 頂管施工專項(xiàng)方案 10 用直徑 20 的 架立筋進(jìn)行定位， 如下圖所示。 三角區(qū)清土及翼板焊接 待頂管施工完 成后進(jìn)行三角區(qū)域的土清理及上下翼板焊接。此 2 項(xiàng)施工工藝尚無成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒，通過學(xué)習(xí)韓國(guó)大管徑的施工，我部在此借鑒引用出土的方法及焊接方法。 從左圖可以看出，三角區(qū)域土采取人工進(jìn)入鋼管內(nèi)進(jìn)行清理。清理前對(duì)鋼管進(jìn)行切割，然后對(duì)上翼板進(jìn)行焊接，然后繼續(xù)切割剩余部分，清理三角區(qū)域土，最后焊接下翼板。使得群集鋼管形成整體支護(hù)保證車站主體結(jié)構(gòu)土方開挖，確保主體結(jié)構(gòu)安全施工。 管內(nèi)混凝土澆筑 頂進(jìn)完畢后在鋼管內(nèi)與鋼管間填充 C30 密實(shí)微膨脹砼，砼灌注采 用在鋼管內(nèi)埋設(shè)澆筑管向管內(nèi)灌筑混凝土 。 C30 密 實(shí) 微膨脹砼和普通水泥砼一樣，但運(yùn)輸時(shí)間不能過長(zhǎng)，以防止坍落度損失太大，如坍落度降低，不得再添加拌合水，澆筑前，與砼接觸的物面應(yīng)充分 沈陽地鐵第二項(xiàng)目經(jīng)理部 頂管施工專項(xiàng)方案 11 濕潤(rùn)，混凝土應(yīng)分層、快速、一次澆筑完成。 采用 1cm 的鋼板對(duì)鋼管的端尾部進(jìn)行封堵，預(yù)留導(dǎo)管位置進(jìn)行澆筑混凝土，尾部插入 DN32 的小導(dǎo)管對(duì)混凝土澆筑的飽滿度進(jìn)行檢查。