【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)雷 達(dá)同時進(jìn)行全線物探。 2）導(dǎo)向孔軌跡的設(shè)計 （ 1）根據(jù)現(xiàn)場勘查作業(yè)位置和設(shè)計勘察結(jié)果來設(shè)計鉆孔軌跡。穿越起點、終點、鋪管深度由勘察結(jié)果及設(shè)計的要求而定。 （ 2）導(dǎo)向孔一般由三段組成，第一弧形孔段、直線孔段、第二弧形孔段。本工程導(dǎo)向軌跡設(shè)計見附圖 4。 3）鉆機試鉆 各系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常后試鉆，鉆進(jìn) 12 根鉆桿后檢測各部位運行情況，各種參數(shù)正常后按次序鉆進(jìn)。 4） 鉆導(dǎo)向孔 導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)是整個定向鉆施工的關(guān)鍵，鉆桿按設(shè)計的進(jìn)入點以預(yù)先確定的角度鉆入地層，在鉆進(jìn)液噴射鉆進(jìn)的輔助作用下，鉆孔向前延伸。導(dǎo)向鉆頭前端為 一造斜面，當(dāng)鉆具在不回轉(zhuǎn)頂進(jìn)時，造斜面對鉆頭有個偏斜力，鉆頭向著斜面的反方向偏斜，實現(xiàn)造斜鉆進(jìn)，完成弧形孔段的施工；當(dāng)鉆具在回轉(zhuǎn)頂進(jìn)時，由于斜面在旋轉(zhuǎn)中斜面的方向不斷改變，斜面周圍向各方向受力均等，鉆頭沿其軸向的原有趨勢直線前進(jìn)。鉆入 1～ 3m 鉆桿后，由導(dǎo)向設(shè)備探測鉆頭位置向鉆手提供，并進(jìn)行記錄， 5）反拉擴孔 在導(dǎo)向孔完成之后，開始回擴，共計 5 級，回擴頭依次為Φ 400、Φ 600、Φ 900、 Φ1200 、 Φ1500 。在回擴的同時不斷向孔中注入泥漿，以穩(wěn)定孔壁。 孔擴大至 1500mm，開始回拖 DN1000 鋼管。將 已焊好的鋼管一次性按原導(dǎo)向孔軌跡拖入孔中。 6）管線回拖 回拖是定向穿越的最后一步，也是最為關(guān)鍵的一步。在回拖時進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，避免因停工造成阻力增大。管線回拖前要仔細(xì)檢查各連接部位的牢固。 7）泥漿控制：泥漿是定向穿越中的關(guān)鍵因素，穿越經(jīng)過地層有：粉質(zhì)砂、細(xì)砂及含有機物的粉質(zhì)粘土。為了擴孔順利，對泥漿的要求比較高，為克服對付這種不利因素，我們將采取以下措施： （ 1）水源采用水車提供，在水池中配漿。 （ 2）按照事先確定好的泥漿配比用一級膨潤土加上泥漿添加劑，配出合乎要求的泥漿。 （ 3）使用的泥漿添加劑 有：降失水劑、提粘劑和防塌潤滑劑等。所加添加劑采用進(jìn)口的環(huán)保型添加劑，符合環(huán)保要求。剩余廢漿用罐車送至垃圾填埋場。 （ 4）為了確保泥漿的性能，使膨潤土有足夠的水化時間，在用量不改變的情況下，我們采取增加泥漿儲存池的數(shù)量，在此工程中我們使用 1 個配漿池和 2 個泥漿攪拌池。 （ 5）泥漿在各個階段所起的作用如下： ①鉆導(dǎo)向孔階段要求盡可能將孔內(nèi)的雜物攜帶出孔外，同時維持孔壁的穩(wěn)定，減少推進(jìn)阻力； ②預(yù)擴孔階段要求泥漿具有很好的護(hù)壁效果，防止地層坍塌，提高泥漿攜帶能力； ③擴孔回拖階段要求泥漿具有很好的護(hù)壁、攜帶 能力；同時還有很好的潤滑能力，減少摩阻和扭矩。 竣工資料編寫 施工完成后，根據(jù)導(dǎo)向孔施工時的實際軌跡位置繪制竣工圖，完成竣工資料的編寫。竣工資料要包括所鋪管線準(zhǔn)確的地面位置及各點的深度。 設(shè)計概況 本工程管線在穿越長韓路時，需加套管從現(xiàn)況道路的地下穿越，其套管內(nèi)徑 2020mm，采用泥水平衡機械頂管施工方法穿越，共穿越 1 條現(xiàn)況道路 ， 總長度 46米。穿越的工程量見表 65： 施工準(zhǔn)備 1） 施工前先修建設(shè)備和材料進(jìn)場的臨時通道 ； 架設(shè)臨電及臨水管線；選好泥 漿 處理 場地 、棄土?xí)核]場地及施工配套設(shè)施安裝場地 。 典型的頂進(jìn)坑布置見下圖所示。 豎 井泥漿沉淀池電閘箱空壓機操作人員宿舍wc堆土區(qū)控制室大門大門配漿區(qū)出水管入水管發(fā)電機攪拌機降水井 2） 泥漿沉淀池 在頂進(jìn)坑附近 的地面 ， 需布置 一個泥漿沉淀池， 其長 寬 深為 9 米5 米 2 米 ， 采用 5mm鋼板加槽鋼支撐焊接而成 。 3） 供水井 因施工現(xiàn)場缺少水源，泥水 平衡 頂管機在工作中需要清水，故需 在頂管坑占地區(qū)內(nèi)設(shè)置一蓄水池，尺寸為 9 5 2m，采用 5mm 鋼板加槽鋼支撐焊接而成，具體結(jié)構(gòu)形式參考泥漿沉淀池，可以考慮使用機坑降水供水，若供水有困難，需備用一臺水車為水池 蓄水 。 頂管施工方法和技術(shù)措施 1）機械頂管施工工藝流程見圖 圖 611 頂管工 藝流程圖 施工準(zhǔn)備 測量定位 作業(yè)坑開挖 作業(yè)坑支護(hù) 入 洞 下 管 測量糾偏 頂 進(jìn) 管壁注漿 出 洞 排出泥漿 沉淀池沉淀 濕土外棄 泥漿注入 泥漿置換 洞 竣工測量 設(shè)備拆除 設(shè)備安裝 完 成 2）施工方法說明 泥水平衡機械頂管施工：泥水平衡機械頂管施工是市政管道鋪設(shè)的一項新技術(shù)，它省卻了全線降水（僅工作坑位置降水），地面沉降小，對地面構(gòu)筑物的穩(wěn)定性影響小，施工不影響地面交通，頂進(jìn)速度快（平均頂進(jìn)速度 15 米 /天），我公司是北京市最早使用機械頂管施工的企業(yè)之一，曾穿越過河流、立交橋、高速公路等多種建筑物，曾頂進(jìn)過鋼管、混凝土管等多種管材，曾鋪設(shè)過自來水、污水、熱力、 電力、燃?xì)?、通訊等多種管線，對此施工方法已積累了豐富的施工經(jīng)驗，此次施工采用我公司擅長的泥水平衡機械頂管施工。 3）測量 （ 1）對建設(shè)單位提供的導(dǎo)線點、水準(zhǔn)點進(jìn)行復(fù)測，經(jīng)核對無誤后方可使用。 （ 2）平面測量控制 ①施工測量按《城市測量規(guī)范》 CJJ89《工程測量規(guī)范》 GBJ50026－ 93 的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，對甲方提供的控制點進(jìn)行復(fù)測，符合精度要求后才能進(jìn)行施工測量。根據(jù)施工需要，布設(shè)三級導(dǎo)線平面控制網(wǎng)（即采用原有控制網(wǎng)作為平面控制網(wǎng)）和高程控制網(wǎng)。高程控制網(wǎng)采用城市四等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測。 ②為保證測 量精度，用鋼尺測量的邊長，加入相應(yīng)的改正，測量的平面及高程導(dǎo)線進(jìn)行平差計算，角度取至 ，坐標(biāo)及高程取到 1mm，測量工作從外業(yè)到內(nèi)業(yè)必須做到步步校核。 （ 3）高程測量 ①高程控制采用城市四等水準(zhǔn)測量的技術(shù)施測，高程閉合差在 20 l之內(nèi)（ L 為水準(zhǔn)跨線長度，以 km 計），采用 DS3水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測，往返各一次。 ②井坑內(nèi)的高程控制點采用長鋼尺導(dǎo)入法把高程傳入，向井坑內(nèi)傳遞高程與坐標(biāo)傳遞同步進(jìn)行。先做趨近水準(zhǔn)測量，再做豎井高程傳遞。豎井傳遞高程采用懸吊鋼尺法，井上和井下兩臺水準(zhǔn)儀同時觀測讀數(shù)，每次錯動鋼尺 35cm，施測三次，高差較差不大于 3mm時取平均值使用。 ③高程控制點的布設(shè)：可利用平面控制點的埋石作為高程控制點，也可單獨控制，如特殊需要時可進(jìn)行加密。加密的水準(zhǔn)點精度不低于高程控制點的精度，其布設(shè)形式為附合水準(zhǔn)路線。 （ 4）施工要求 ①對于坐標(biāo)點、水準(zhǔn)點現(xiàn)場需采取可靠的保護(hù)措施，需設(shè)立明顯的標(biāo)志；施工過程中要注意對測量控制點的保護(hù)，并定期進(jìn)行校測。 ②施工過程中要嚴(yán)格執(zhí)行測量復(fù)核制度，特別是對中心線和高程、管線起終點、控制樁位、交叉點等更要嚴(yán)格控制，要提前做好內(nèi)業(yè)，然后現(xiàn)場實施放樣。 ③竣工測量：竣工測量在已有 的施工控制點上進(jìn)行，測量人員認(rèn)真做好原始記錄，及時進(jìn)行資料的整理、歸檔工作。 4）頂進(jìn)坑及接收坑施工降、排水 本工程地下水埋藏較淺，開挖頂管工作坑前需要采取降水措施，以保證頂管頂進(jìn)坑和接收坑的順利開挖。 降、排水?dāng)M定采取以大口井降水為主、輔以工作坑內(nèi)集水井明排的降、排水措施。 降水工作要隨降水井的完成及時安排，每口井內(nèi)設(shè)置 l 臺Φ 25mm、揚程為 15m 的潛水泵，降水后的水位要在工作坑底面下 lm。出現(xiàn)降水井不能完全實現(xiàn)降水效果的情況，為保證工作坑順利開挖和支護(hù)穩(wěn)定，應(yīng)在工作坑內(nèi)設(shè)置集水井，及時排除開挖過程中的滲 透水。 5）頂進(jìn)坑施工 頂管工作坑的深度主要由設(shè)計管底高程決定，管外底高程加上機坑軌道及基礎(chǔ)厚度，就是需開挖的坑底標(biāo)高。本工程穿越的道路較多（ 8 條），總體來說，管底高程在 5～ 之間浮動，基礎(chǔ)厚度為 30cm，頂管工作坑開挖深度為 ～ 。綜合頂管機具的尺寸及作業(yè)要求，頂進(jìn) 坑 尺寸定為 （長） 5m（寬） ～ （深）。頂管坑內(nèi)立面布置示意圖見附圖 6。 （ 1）機械頂管頂進(jìn)坑采用上口混凝土地圈梁、墻壁錨噴支護(hù)。 （ 2）機械頂管頂進(jìn)坑土方的開挖：上層采用機械與人工配合，下層土方在錨 噴施作的同時人工挖土，用吊車和土斗出土、運輸外棄。 （ 3）地圈梁的施工：地圈梁尺寸為寬高＝ 90cm 50cm，其頂面標(biāo)高為從自然地面下反 。地圈梁內(nèi)側(cè)采用鋼模，混凝土標(biāo)號為 C25。 （ 4）墻壁錨噴：用連接筋與砼圈梁下部的骨架連接，并在砼圈梁底部安放焊接第一層鋼格柵，焊接長度≥ 9d。分部位進(jìn)行挖土、安裝鋼格柵、鋼筋網(wǎng)片，并錨噴砼，依次向下逐層施工。 （ 5）頂進(jìn)坑底板：頂進(jìn)坑底標(biāo)高與設(shè)計管內(nèi)底高、管壁厚、導(dǎo)軌高有關(guān)。在挖深達(dá)到工作坑底標(biāo)高后施作，現(xiàn)澆 30cm 厚的 C25 砼。同時安裝用于固定導(dǎo)軌的預(yù)埋鐵并 與底板鋼筋焊接。 6）接收坑 （ 1）接收坑的凈空尺寸為 6m（長） 5m（寬） ～ （深）。 （ 2）支護(hù)措施為錨噴護(hù)壁。 （ 3）土方的開挖、地圈梁、墻壁錨噴：同頂進(jìn)坑。 7）機械頂管后背設(shè)計 （ 1）機械頂管后背結(jié)構(gòu)設(shè)計為：錨噴墻 +混凝土 +后背鐵。 （ 2）在錨噴墻壁前布置后背鐵，后背鐵與錨噴墻面之間的空隙以 C25素混凝土澆灌填充。 （ 3）頂進(jìn)坑后背要有足夠的強度，在頂進(jìn)過程中能承受千斤頂?shù)淖畲笞饔昧Γ? （ 4）后背墻表面要平順，并且垂直于頂進(jìn)管道的軸線，避免產(chǎn)生偏心受壓。 8）工作坑基礎(chǔ)施工 本工程 由于全部采用錨噴墻支護(hù)，地基土為細(xì)粉沙、亞沙土及粘土，其承載力有限，故基坑均采用混凝土墊層基礎(chǔ)?；A(chǔ)內(nèi)預(yù)埋鐵件，以方便導(dǎo)軌安裝。頂管坑內(nèi)立面布置及基礎(chǔ)形式見附圖 7。 9）導(dǎo)軌安裝 導(dǎo)軌安裝是頂管施工中一項重要的工作，安裝的準(zhǔn)確與否直接影響管子的頂進(jìn)質(zhì)量，其安裝要求如下： （ 1）兩導(dǎo)軌要平行、等高，或略高于該處管道設(shè)計高程，其坡度與管道一致； （ 2）安裝后導(dǎo)軌要牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，且需設(shè)專人進(jìn)行檢查； （ 3）將機械頂管導(dǎo)軌安放在工作坑底板上并通過地板預(yù)埋鐵焊接牢固。 9）止水環(huán)安裝、機頂設(shè)備就位 （ 1）在頂進(jìn)方向的墻壁上安裝止水環(huán)。首先，進(jìn)行測量，確定止水環(huán)安裝的位置；其次，將止水環(huán)底圈固定到墻壁上，并使用混凝土封閉底圈與墻壁之間的縫隙；然后，在底圈上固定防水橡膠板；最后，安裝止水圈壓板。為防止入洞口處泥水涌入機頂坑，在掘進(jìn)機入洞之前才允許將止水環(huán)內(nèi)的墻壁鑿除。 （ 2）頂管機的就位：用 50噸吊車吊裝機頭 ,機頭前端要距井壁有約 30 cm 的距離。機頭就位后先檢查頂管機的軸線是否與機坑軸線、導(dǎo)軌軸線以 及主頂油缸的軸線保持一致，發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整。無誤后再進(jìn)行頂管機電路、油路、注漿系統(tǒng)的安裝調(diào)試。 11）管道頂進(jìn) （ 1） 機頭入 洞 先 將洞口 處的墻壁鑿除，并 向前挖土 500mm，再將機頭徐徐推進(jìn)洞口里，待刀盤全部進(jìn)洞 后 ，開動頂管機刀盤，按操作規(guī)程開始入土頂進(jìn)。待機頭全部入 洞 后，下第一節(jié)混凝土管做反封閉。 （ 2） 正常頂進(jìn) ：按計算表數(shù)值設(shè)定，施工時設(shè)備自控可保證 177。9%的泥水倉壓力：遇有砂層、砂礫石層、下穿道路、離構(gòu)筑物較近時，泥水倉壓力設(shè)定比表中數(shù)據(jù)加大 30MPa，以提高安全系數(shù)。 ：頂進(jìn)時通過機頭尾部注漿孔同步注入觸變泥漿，以形成原始漿套；頂進(jìn)過程中 ，每節(jié)管均有三個注漿孔，通過管上 的注漿孔持續(xù) 補漿。 ：初始頂進(jìn)每 50cm測量 一次，并做記錄。正常頂進(jìn)時，每頂進(jìn) 3 米 測量一次 ，遇有糾偏每 50 cm 測量一次 ，測量時要注意照射到機頭激光靶上的激光點和管子的中心軸線的一致性，若出現(xiàn)偏差通知機手及時調(diào)整。測量 人員 分別繪制 出管道 中心及高程曲線圖，隨時預(yù)測機頭 的 前進(jìn)趨勢。 ：不斷地觀察光靶上的激光點是否偏移，如發(fā)生偏移 2cm左右，預(yù)測機頭又有向偏差大的方向發(fā)展 的 趨勢時，要采取糾偏措施。糾偏時開動糾偏千斤頂。 糾偏千斤頂 頂出最大不超過 176。 ，糾偏時每 50cm測量一次，并做機頭和機 尾 的 數(shù)據(jù)比較，有回歸趨勢 時 ，保持一段頂進(jìn)距離，就要停止糾偏，防止左右擺動。糾偏 的原則是 勤糾、微糾。 ：頂進(jìn)速度控制在 30 mm～ 50 mm/min， 人洞后的 前 30 米以 及 糾偏時用較低速度，以后視出土情況、刀盤扭矩情況適當(dāng)加快頂進(jìn)速度。 ： 因采用泥水平衡頂管方法施工，施工時會產(chǎn)生大量的泥漿。施工地區(qū)交通繁忙，空間狹窄，不能隨意排放泥水。泥水的處理使用泥漿沉降池， 通過泥漿輸送機 將泥漿 輸送到坑外沉降池中， 沉淀后生成濕土與清水，濕土使用卡車外運，清水可再利用，注入頂管機機頭循環(huán)，如此，對環(huán)境 不會產(chǎn)生破壞。 ：管節(jié)下坑前先進(jìn)行外觀檢查，包括管端面是否平直、管壁表面是否光潔度、管體上有無裂縫等等，檢查合格的管子用吊車放到頂管工作坑內(nèi)的導(dǎo)軌上，進(jìn)行頂進(jìn)。 ：機頭推進(jìn)到距 接收坑 約 2m 處，拆除接收 坑 洞口 處 的墻壁，從接收 洞口 中心部位打進(jìn)一根鋼釬尋找機頭， 洞口處的土體 開裂 并 向外凸出，仔細(xì)測量機頭的四個方向， 與出洞口的大小、位置合適時 ，啟動主頂油缸繼續(xù)推進(jìn)，至中心刀露 出 時，停止推進(jìn)。安置機頭接收托架，然后 慢慢將機頭推入接收坑內(nèi) ,使用吊車將 機頭 吊運 出坑。 12）