【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 泥漿管和排漿泵管排出井外。泥漿再經(jīng)過(guò)沉淀池的過(guò)濾，把較細(xì)的顆粒再分離出來(lái)，這樣可以把濃泥漿過(guò)濾成清泥漿。泥水經(jīng)過(guò)不斷循環(huán)，把頂管機(jī)前方的泥土排出井外。三、測(cè)量、糾偏（一）、頂管頂進(jìn)中的測(cè)量工作激光經(jīng)緯儀安置在觀測(cè)臺(tái)上，它發(fā)出的激光束為管道中心線，又符合設(shè)計(jì)坡度要求，實(shí)為頂管導(dǎo)向的基準(zhǔn)線。施工開始時(shí)將頂管機(jī)的測(cè)量靶的中心與激光斑點(diǎn)中心重合。當(dāng)頂管機(jī)頭出現(xiàn)偏差，相應(yīng)激光斑點(diǎn)將偏離靶中心，測(cè)量靶圖像通過(guò)視頻傳送到操作臺(tái)的監(jiān)示器上，從而觀察出激光斑點(diǎn)將偏離靶中心偏離圖像，通過(guò)控制糾偏千斤頂?shù)纳炜s量，進(jìn)行頂進(jìn)方向的糾正，使頂管機(jī)始終沿激光束方向前進(jìn)。頂管施工中測(cè)量工作的主要任務(wù)是掌握好管線的中線方向、高程和坡度。高程控制激光經(jīng)緯儀圖419 導(dǎo)線控制19 井口投點(diǎn)示意圖（1）根據(jù)設(shè)計(jì)坡度要求，沿線路布設(shè)四等水準(zhǔn)路線，并在各井口處埋設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)以供頂管高程放樣。（2）根據(jù)頂管線路所布設(shè)的導(dǎo)線點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)，標(biāo)定出井的平面位置及測(cè)定其深度，以指導(dǎo)工作井的開挖施工；定出始發(fā)井與接收井的管道中心點(diǎn)，并將其投設(shè)于地面（以下簡(jiǎn)稱投點(diǎn)），作好標(biāo)記，由于投點(diǎn)處于井的邊緣，事先作好投點(diǎn)的支架搭設(shè)與焊接標(biāo)志工作。（3）以布設(shè)的線路導(dǎo)線點(diǎn)中的一個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)及一條邊的方位角，重新精密測(cè)定二井間的導(dǎo)線，即貫通導(dǎo)線，并聯(lián)測(cè)二井投點(diǎn)，在有條件的地方，最好將投點(diǎn)作為導(dǎo)線點(diǎn)，以便獲得投點(diǎn)的精確坐標(biāo)，所有導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)牢固標(biāo)志，以備復(fù)測(cè)。根據(jù)貫通導(dǎo)線及井口投點(diǎn)，在始發(fā)井邊緣放樣出頂進(jìn)方向的坐標(biāo)點(diǎn)，而后與井口投點(diǎn)一起向井下投設(shè)方向線，并將高程從井上傳至井下，埋設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn)，如圖419所示。（4）在工作井下建立控制觀測(cè)臺(tái)，在其上配置有強(qiáng)制對(duì)中的儀器基座，并設(shè)有上下左右可調(diào)節(jié)的裝置，能使架設(shè)于其上的儀器調(diào)整到中線（或與中線偏離一定距離）的位置，并使儀器橫軸調(diào)整到中線（或與中線偏離一定距離）的高度上。（二）、糾偏頂管機(jī)的測(cè)量靶網(wǎng)格為10mm，根據(jù)頂管機(jī)測(cè)量靶激光點(diǎn)的偏移量計(jì)算頂管機(jī)的斜率，伸出相應(yīng)的糾偏千斤頂組，使頂管機(jī)推進(jìn)改變方向，從而實(shí)現(xiàn)頂進(jìn)方向的控制。糾正偏量應(yīng)緩慢進(jìn)行，使管節(jié)逐漸復(fù)位，不得猛糾硬調(diào)。由于頂管機(jī)頭附有測(cè)量靶見圖227，激光經(jīng)緯儀安置在觀測(cè)臺(tái)上，在工作中，已使它發(fā)出的激光束既為管道中心線，又符合設(shè)計(jì)坡度要求，實(shí)為頂管導(dǎo)向的基準(zhǔn)線。施工開始時(shí)使測(cè)量靶中心與激光光斑中心重合，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)頭出現(xiàn)偏差，相應(yīng)測(cè)量靶中心將偏離光斑中心，從而給出偏離信號(hào)，通過(guò)通過(guò)視頻傳送到操作臺(tái)的監(jiān)示器，進(jìn)行頂進(jìn)方向的糾正，使工具頭始終沿激光束方向前進(jìn)。 激光經(jīng)緯儀圖420 頂進(jìn)施工中的測(cè)量示意圖工具頭開始頂進(jìn)5～10m的范圍內(nèi)，允許偏差應(yīng)為：軸線位置50mm，高程30mm，當(dāng)超過(guò)允許偏差時(shí)，應(yīng)采取措施糾正。糾正偏差應(yīng)緩慢進(jìn)行，使管節(jié)逐漸復(fù)位，不得猛糾硬調(diào)。工具頭前方有糾偏節(jié)，糾偏節(jié)中安裝有糾偏千斤頂，頂進(jìn)過(guò)程中，根據(jù)測(cè)量反饋的結(jié)果，調(diào)整糾偏千斤頂，使工具頭改變方向，從而實(shí)現(xiàn)頂進(jìn)方向的控制。如果工具頭的方向偏差超過(guò)10mm，即應(yīng)采用糾偏千斤頂進(jìn)行糾偏。管頂出穿墻管及在長(zhǎng)度30～40m范圍內(nèi)的偏差是影響全段偏差的關(guān)鍵，特別是出墻洞時(shí)，由于管段長(zhǎng)度短、工具頭重量大，近出洞口土質(zhì)易受擾動(dòng)等因素的影響，往往會(huì)導(dǎo)致向下偏，此時(shí)，應(yīng)該綜合運(yùn)用工具頭自身糾偏和調(diào)整千斤頂?shù)淖饔昧狭χ行膩?lái)控制頂管方向。糾偏應(yīng)貫穿在頂進(jìn)施工的全過(guò)程，必須做到嚴(yán)密監(jiān)測(cè)頂管的偏位情況，并及時(shí)糾偏，盡量做到糾偏在偏位發(fā)生的萌芽階段。如果根據(jù)頂管機(jī)的測(cè)斜儀及激光經(jīng)緯儀測(cè)量偏位趨勢(shì)沒有減少，增大糾偏力度，如果根據(jù)頂管機(jī)的測(cè)斜儀及激光經(jīng)緯儀測(cè)量偏位趨勢(shì)穩(wěn)定或減少時(shí)，保持該糾偏力度，繼續(xù)頂進(jìn)，當(dāng)偏位趨勢(shì)相反時(shí)，則需要將糾偏力度逐漸減少。頂管施工的頂進(jìn)管道允許偏差：表44 頂進(jìn)管道允許偏差表（mm）項(xiàng)目允許偏差軸線位置頂進(jìn)長(zhǎng)度300m50300m≤頂進(jìn)長(zhǎng)度1000m100管道內(nèi)底高程頂進(jìn)長(zhǎng)度300mD1500+30,40D≥1500+40,50300m≤頂進(jìn)長(zhǎng)度1000m+60,80相鄰管間錯(cuò)口鋼 管≤2對(duì)頂時(shí)兩端錯(cuò)口50注：D為管道內(nèi)徑（mm）四、觸變泥漿在頂進(jìn)過(guò)程中，隨著距離的增長(zhǎng)，管道的摩阻力也隨之增大。為了提高頂進(jìn)施工的效率，在施工過(guò)程中盡可能地降低管道外側(cè)的阻力，通常情況下往管外側(cè)噴謝觸變泥漿，降低頂進(jìn)的阻力。 1）觸變泥漿系統(tǒng)設(shè)置：頂進(jìn)過(guò)程中，需要經(jīng)常進(jìn)行壓觸變泥漿工作，以減少頂進(jìn)的阻力。注漿孔的形狀及布置：在每節(jié)管的前端布置一道觸變泥漿注漿孔，數(shù)量為4個(gè)，孔的大小呈90度布置（圖528），經(jīng)過(guò)不段壓漿，在管外壁形成一個(gè)泥漿套。圖421觸變泥漿管設(shè)置在頂管機(jī)后面4節(jié)管每節(jié)管都設(shè)置觸變泥漿管，在管節(jié)外壁形成完整的漿套。以后的管節(jié)間隔3節(jié)管設(shè)置一道，用來(lái)對(duì)漿套進(jìn)行補(bǔ)漿。2）漿液配置：觸變泥漿系統(tǒng)由拌漿、注漿和管道三部分組成。拌漿是把注漿材料兌水以后再攪拌成所需的漿液(造漿后應(yīng)靜置24小時(shí)后方可使用)。注漿是通過(guò)注漿泵進(jìn)行的，根據(jù)壓力表和流量表，它可以控制注漿的壓力(— 倍)和注漿量(計(jì)量桶控制)。管道分總管和支管，總管安裝在管道內(nèi)一側(cè)，支管則把總管內(nèi)壓送過(guò)來(lái)的漿液輸送到每個(gè)注漿孔上去。觸變泥漿由膨潤(rùn)土、水和摻合劑按一定比例混合而成。施工現(xiàn)場(chǎng)按重量計(jì)的觸變泥漿配合比為：水：膨潤(rùn)土＝8：1，膨潤(rùn)土：CMC＝30：1。本工程擬購(gòu)置膨潤(rùn)土袋裝復(fù)合材料，在現(xiàn)場(chǎng)施工加水拌和。3）注漿流程：造漿靜置――注漿――頂管推進(jìn)(注漿)――頂管停頂――停止注漿。4）數(shù)量和壓力，壓注壓力根據(jù)管頂水壓力而定。五、中繼環(huán)接力頂進(jìn)在頂進(jìn)過(guò)程中，隨著距離的增長(zhǎng)，管道的摩阻力也隨之增大，主頂推力也隨之增大，管節(jié)強(qiáng)度和工作井的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不能滿足頂力時(shí)，需采取中繼環(huán)接力頂進(jìn)。中繼環(huán)是長(zhǎng)距離頂管中不可缺少的設(shè)備，中繼環(huán)是經(jīng)機(jī)械加工的內(nèi)外套組合。中繼環(huán)內(nèi)均勻地安裝有許多臺(tái)小千斤頂，通過(guò)中間的小千斤頂?shù)纳斐鰟?dòng)作，推動(dòng)外套往前推出，外套向前推動(dòng)管節(jié)一段距離(如300mm)后，又通過(guò)后部主頂推動(dòng)管道運(yùn)動(dòng)，使小千斤頂縮回復(fù)位。不斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)推進(jìn)管節(jié)，使整段管道向前推進(jìn)。在長(zhǎng)距離頂進(jìn)時(shí)，把長(zhǎng)距離的管道分成幾段?？煞侄螠p少主頂?shù)膲毫Γ梢耘c其他中繼環(huán)和后座通過(guò)程序連動(dòng)，一環(huán)接一環(huán)，自動(dòng)切換。中繼環(huán)的設(shè)計(jì)必須滿足剛度大、安裝方便和加工精確，并在使用中具有水密性。中繼環(huán)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。主頂推力頂進(jìn)方向糾偏油缸圖422 中繼環(huán)結(jié)構(gòu)大樣圖其主體結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：① 推力油缸（總推力小于或等于主頂站總頂力，均為單項(xiàng)作用小千斤頂，行程30cm），其規(guī)格、性能要求一致。② 鋼殼體和千斤頂緊固件、止水密封圈。③ 液壓管道、電器和操縱系統(tǒng)。中繼環(huán)的殼體應(yīng)與管節(jié)外徑相等，并使殼體與管節(jié)中的滑動(dòng)面之間具有良好的水密性和潤(rùn)滑性?；瑒?dòng)端應(yīng)與特殊管節(jié)相接。（2）推進(jìn)流程：第一個(gè)中繼環(huán)推進(jìn)――第一個(gè)中繼環(huán)停頂――第二個(gè)中繼環(huán)推進(jìn)――第二個(gè)中繼環(huán)停頂――如此類推到最后一個(gè)中繼環(huán)――主頂推進(jìn)――主頂停頂(如此循環(huán))（3）中繼環(huán)的配置中繼環(huán)在安放時(shí)，第一只中繼環(huán)應(yīng)放在比較前面一些。因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)在推進(jìn)過(guò)程中推力的變化會(huì)因土質(zhì)條件的變化而有較大的變化。所以，當(dāng)總推力達(dá)到中繼環(huán)總推力40％～60％時(shí)，就應(yīng)安放第一只中繼環(huán)，以后，每當(dāng)達(dá)到中繼環(huán)總推力的70％～80％時(shí)，安放一只中繼環(huán)。而當(dāng)主頂油缸達(dá)到中繼環(huán)總推力的90％時(shí)，就必須啟用中繼環(huán)。中繼環(huán)設(shè)計(jì)允許轉(zhuǎn)角1176。，每道中繼環(huán)安裝一套行程傳感器及限位開關(guān)。中繼環(huán)在管道上的分段安放位置，可通過(guò)頂進(jìn)阻力計(jì)算確定。油泵站千斤頂外殼圖423中繼環(huán)系統(tǒng)六、頂管機(jī)頂入接收井頂管機(jī)頂入接收井是一項(xiàng)關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)。在頂進(jìn)接近接收井前，先將接收井施工好等待頂管機(jī)的接收。當(dāng)頂進(jìn)到接收井邊13排旋噴樁時(shí)，須放慢頂進(jìn)速度，等頂管機(jī)慢慢切削旋噴樁體，形成一個(gè)較完整的止水孔，否則會(huì)因推進(jìn)過(guò)快使預(yù)留孔前的旋噴樁體破壞不能形成止水孔，嚴(yán)重時(shí)損壞頂管機(jī)或頂力劇增使管節(jié)破裂而無(wú)法完成接收頂管機(jī)。同時(shí)，必須先復(fù)測(cè)本段管道的長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度相符，然后通過(guò)測(cè)量得知頂管機(jī)出口的具體位置，將接收井工具頭出洞位置的混凝土護(hù)壁鑿除。當(dāng)頂管機(jī)進(jìn)入接收井邊時(shí)，頂管機(jī)要快速頂進(jìn)，直至頂管機(jī)完全頂出接收井。如遇地下水豐富時(shí)，用棉紗堵塞住管和洞口間的空隙，等頂管機(jī)完全出洞后即用水玻璃或水泥漿壓住止水。管道埋深較深時(shí)，水壓力大，而且洞口周邊是流塑狀淤泥，承載力低，在深層做水泥旋噴樁出洞止水效果不是很理想，費(fèi)用高。針對(duì)此情況，改進(jìn)穿墻止水環(huán)的結(jié)構(gòu)，在井體側(cè)墻施工時(shí)，先預(yù)埋圓臺(tái)形（喇叭形）鋼盒（圖424），上圓（背土）直徑比管徑大20cm，下圓（靠土）直徑比管徑大60cm，采用單邊封板（上圓口），內(nèi)填重量比為1：5的水泥黃粘土拌和料。為了增加鋼盒內(nèi)填充物與環(huán)向鋼板的粘結(jié)力，在環(huán)向鋼板用鋼筋焊上兩道竹片壓板，為達(dá)到止水防流砂效果，在壓竹片的同時(shí)也壓上稻草和膨脹土，然后與拌和料一起填充。當(dāng)頂管機(jī)穿越預(yù)留孔時(shí)，頂管機(jī)外殼帶到穿墻鋼合內(nèi)的土體及周邊的土體往喇叭口擠壓，使到管壁與預(yù)留口間的縫隙擠實(shí)土體，防止泥水從縫隙噴涌。穿墻是頂管施工中的一道重要工序。穿墻時(shí)，要防止井外的泥水大量涌入井內(nèi)，嚴(yán)防塌方和流砂，因此必須做好洞口止水環(huán)節(jié)。首先在預(yù)埋鋼盒上焊接鋼套環(huán)（法蘭），然后在套環(huán)上安裝25mm厚橡膠法蘭，用10mm厚鋼壓板通過(guò)M20螺栓壓緊。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有地下水和泥砂流入工作井內(nèi)時(shí)，可以收緊橡膠法蘭和壓板上的螺栓，達(dá)到止水效果。圖424接收井穿墻管七、頂力計(jì)算 　　l 、推力的理論計(jì)算：（以Φ1200mm計(jì)算）　　 F=F1十f2　其中F—總推力　　 Fl一迎面阻力 F2—頂進(jìn)阻力　　 F1＝π/4*D2*P (D— P—控制土壓力)　　 P＝Ko*γ*Ho　　式中 Ko—靜止土壓力系數(shù)，　　 Ho—地面至掘進(jìn)機(jī)中心的厚度，取最大值10m　　 γ—土的濕重量，　　 P＝**10＝　　 F1=*^2*＝　　 F2＝πD*f*L式中f一管外表面平均（根據(jù)頂進(jìn)距離平均沙礫土）綜合摩阻力。；　　 D—　　 L—頂距 頂進(jìn)管道與其周圍土層的摩擦系　　　　土類濕干粘土、亞粘土～～砂土、亞砂土～～F2＝***100＝。因此，總推力F=+＝。根據(jù)總推力、工作井所能承受的最大頂力及管材軸向允許推力比較后，取最小值作為油缸的總推力。工作井（Φ1000mm頂管）設(shè)計(jì)允許承受的最大頂力為400t，管材軸向允許推力300t，主頂油缸選用2臺(tái)200t(2000KN)級(jí)油缸。每只油缸頂力控制在180t以下，這可以通過(guò)油泵壓力來(lái)控制，千斤頂總推力360t。因此我們無(wú)需增加額外的頂進(jìn)系統(tǒng)即可滿足要求。八、頂管施工質(zhì)量控制措施一、頂管進(jìn)出洞口的質(zhì)量控制措施在頂管施工中，把頂管機(jī)從頂進(jìn)井中經(jīng)過(guò)洞口漸漸頂?shù)酵林械倪@一過(guò)程稱之為出洞。頂管施工中出洞工作十分重要，如果出洞安全，止水效果很好，可以說(shuō)頂管施工已經(jīng)成功了一半。安裝止水圈洞口止水圈主要由預(yù)埋鋼環(huán)、壓板、橡膠圈和安裝鋼環(huán)組成。為了使預(yù)埋鋼環(huán)能牢固地預(yù)埋在洞口井壁上，在它與混凝土接觸的一面焊接數(shù)根開叉的錨桿，預(yù)埋鋼環(huán)的內(nèi)徑同預(yù)留洞口一樣大??；安裝鋼環(huán)是焊在預(yù)埋鋼環(huán)上的，在安裝鋼環(huán)上焊數(shù)根螺栓用來(lái)安裝橡膠圈和壓板。安裝位置要根據(jù)出洞軸心位置進(jìn)行調(diào)整，由于頂管出洞時(shí)不可避免有一定偏離出洞軸線位置，止水圈允許機(jī)頭有2cm軸線位置，若機(jī)頭偏差超過(guò)2cm，止水圈的安裝位置必須根據(jù)實(shí)際偏差進(jìn)行調(diào)整。機(jī)頭的直徑一般比管外徑大2cm，使得管與洞之間有2cm的空隙，容易形成泥漿套，便于減少管壁與土之間的摩擦阻力。加固機(jī)頭出洞口若出洞處管下部為砂性土，施工時(shí)在洞口采用門式加固，所謂門式加固，就是穿墻時(shí)為防止工具頭流水流泥導(dǎo)致地面塌陷，發(fā)生安全事故，或者頂進(jìn)方向失去控制，對(duì)所頂管道外徑的兩側(cè)和頂部的一定寬度和長(zhǎng)度的范圍內(nèi)進(jìn)行加固，對(duì)穿墻管前方土體采用化學(xué)漿液進(jìn)行灌漿加固，以提高這部分土的強(qiáng)度，從而使工具管在出洞時(shí)土體不發(fā)生坍塌現(xiàn)象。圖425 頂管進(jìn)出洞止水平面圖二、頂管軸線控制措施頂管要按設(shè)計(jì)要求的軸線、坡度進(jìn)行。主要是掘進(jìn)機(jī)頭部測(cè)量與糾偏的相互配合。糾偏是完成管道線型的主要手段。糾偏原則如下：勤測(cè)勤糾：即每頂進(jìn)一段距離，測(cè)量一次工具頭軸線及標(biāo)高偏差情況。通知工具頭糾偏人員，糾偏人員再將工具頭現(xiàn)在糾偏角度、各方向上千斤頂?shù)挠蛪褐?、軸線的偏差等報(bào)給中控室，輸入微機(jī)。微機(jī)將顯示出糾偏方法、數(shù)據(jù)，再按此進(jìn)行糾偏。小角度糾偏：每次糾偏角度要小，當(dāng)累計(jì)糾偏角度過(guò)大時(shí)應(yīng)與值班工程師聯(lián)系，決定如何糾偏。三、地下管線及地下障礙物的探測(cè)探測(cè)范圍為井體外邊線外圍3m及管道沿線的范圍，探測(cè)深度至管底或井底以下2m的范圍。探測(cè)要求：探明現(xiàn)有地下管線的分布情況，包括管線管線的中線位置、管線類型、埋深、管外徑、現(xiàn)場(chǎng)所有管線及檢查井的位置。提供相關(guān)管線變形的警戒值，探明有無(wú)孤石等障礙物和臨近建筑物的基礎(chǔ)形式及其標(biāo)高。對(duì)于沿線地下管線，在施工前應(yīng)熟悉其具體位置及里程，雖然圖紙所示管線并未與地下管道線路相交，但實(shí)際施工時(shí)可能會(huì)發(fā)生地表沉降現(xiàn)象，所以施工到該位置時(shí)，應(yīng)放慢頂進(jìn)速度，出現(xiàn)涌水流沙等會(huì)導(dǎo)致地表沉降的現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)處理，以妥善保護(hù)沿線地下管線。一旦施工時(shí)遇到這些地下障礙物，將影響到頂管施工進(jìn)度；施工前應(yīng)先查明孤石、舊基礎(chǔ)情況，是否發(fā)生沖突，以便根據(jù)實(shí)際情況提前制定出相應(yīng)的處理措施。四、地面及建筑物沉降控制措施地表監(jiān)控采用地表和深層觀測(cè)相結(jié)合的方法。沿頂進(jìn)軸線的管線保護(hù)和重要區(qū)段應(yīng)增加每天監(jiān)測(cè)次數(shù)以致進(jìn)行24小時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。正常情況下地面的觀測(cè)點(diǎn)每天進(jìn)行1～2次沉降跟蹤觀測(cè)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理分析后作為及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)機(jī)參數(shù)的依據(jù)，減小地面沉降量。施工前應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)條件和環(huán)境情況進(jìn)行周密細(xì)致的調(diào)查，制定切實(shí)可行的施工方案，并對(duì)距離管道近的建筑物和其它設(shè)施采取相應(yīng)的加固保護(hù)措施。五、通過(guò)不穩(wěn)定流砂及淤泥層的處理管道的頂進(jìn)如果遇到不穩(wěn)