【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 177。6″177。6″177。3㎜c)導(dǎo)線測(cè)量嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行，并用鉛筆做好測(cè)量記錄手薄，及時(shí)整理好測(cè)量成果。（3）高程制網(wǎng)的建立及限差要求：水準(zhǔn)測(cè)量各種限差規(guī)定見下表前后視距差限差i角誤差標(biāo)準(zhǔn)視距長(zhǎng)度黑、紅兩面讀數(shù)限差177。3mm177。20″100m177。3mm地面測(cè)量1）由于工作井和接受井兩井通視，故采用全站儀直接布置地面控制樁，在頂管施工期間必須對(duì)控制樁進(jìn)行復(fù)測(cè)，每頂30m對(duì)控制樁復(fù)測(cè)一次。2）將地需上臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)引入工作坑底不易碰撞的地方，作為頂管高程測(cè)量水準(zhǔn)點(diǎn)。井內(nèi)測(cè)量1）通過(guò)控制樁用儀器定出井下管道頂進(jìn)軸線測(cè)量?jī)x器的位置；同時(shí)在測(cè)量?jī)x器的對(duì)面井沿口與井壁上分別設(shè)置測(cè)量?jī)x器的復(fù)測(cè)校核點(diǎn)與線，以便在管道頂進(jìn)軸線測(cè)量過(guò)程中對(duì)儀器自身位置的位移進(jìn)行監(jiān)察；儀器位置的復(fù)核為每隔6h一次；2）在頂進(jìn)第一節(jié)管時(shí)，應(yīng)及時(shí)校正頂進(jìn)偏差過(guò)程中，在每頂進(jìn)20～30cm，即對(duì)中心和高程測(cè)量一次，在正常頂進(jìn)中，應(yīng)每頂進(jìn)50一100㎝測(cè)量一次。3）管道頂進(jìn)軸線測(cè)量：在井內(nèi)設(shè)固定的測(cè)站，根據(jù)設(shè)計(jì)縱坡，經(jīng)緯儀調(diào)好垂直角度，在管道頂進(jìn)過(guò)程中需在頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)垂直面設(shè)置頂進(jìn)軸線燈箱型光靶，便于對(duì)頂進(jìn)軸線的復(fù)核。4）為了監(jiān)測(cè)頂管的水平面位置，需在頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)水平面設(shè)置坡度板，測(cè)量掘進(jìn)機(jī)的傾斜和旋轉(zhuǎn)。5）在頂進(jìn)過(guò)程中要經(jīng)常對(duì)頂進(jìn)軸線的測(cè)量，每頂進(jìn)250～300㎜測(cè)量1次，并記錄3次／節(jié)管子，頂進(jìn)軸線與設(shè)計(jì)軸線一旦發(fā)生偏差，要及時(shí)采取糾偏措施，減少偏差數(shù)值。在出洞、進(jìn)洞及糾偏過(guò)程中，適當(dāng)增加測(cè)量次數(shù)。6）設(shè)置對(duì)工作井位移與傾斜的監(jiān)察點(diǎn)，實(shí)行不定時(shí)監(jiān)察，隨著頂力的增加而增加對(duì)工作井位移與傾斜監(jiān)測(cè)頻率。7）—個(gè)管段頂完后，應(yīng)對(duì)中心和高程再做一次竣工測(cè)量，—個(gè)接口測(cè)一點(diǎn)，有錯(cuò)口的測(cè)兩個(gè)點(diǎn)。167。3頂管施工方法和技術(shù)措施(1)本工程鋼筋砼管頂管82m，管徑為248。800㎜。(2)采用設(shè)備：頂管機(jī)采用一套泥水平衡式頂管機(jī)設(shè)備；起重采用16T汽車吊；后座頂進(jìn)采用400T整體式鋼架頂進(jìn)系統(tǒng)；泥水系統(tǒng)采用2臺(tái)渣漿泵，泥水分離器分離渣土；測(cè)量采用激光導(dǎo)航系統(tǒng)。(3)計(jì)劃進(jìn)度：每套頂管設(shè)備平均按每天頂進(jìn)12米計(jì)劃（包括設(shè)備安拆轉(zhuǎn)運(yùn)）。(4)環(huán)境及要求：要求控制地面沉降范圍在+10/30mm。 18頂管機(jī)鋼管泥水管道激光制導(dǎo)系統(tǒng) 中繼環(huán)整體式頂進(jìn)鋼架 工作井 排泥泵泥漿箱進(jìn)漿泵泥水分離器主控室 接收井頂管形象示意圖如圖28【泥水平衡頂管形象示意圖】所示：主要包括工作井、接收井、鋼管、泥水平衡頂管機(jī)、整體式頂進(jìn)系統(tǒng)、進(jìn)泥泵、排泥泵、泥水分離器、泥水管道、激光導(dǎo)航系統(tǒng)、遙控室，起重采用16t汽車吊。圖28 過(guò)河泥水平衡頂管形象示意圖頂管工程力學(xué)參數(shù)計(jì)算書1）、概述頂管計(jì)算是確定頂管的推力。頂管的推力應(yīng)不小于頂管過(guò)程中管道所受的阻力，阻力包括機(jī)頭正面壓力、管壁摩阻力。2）、力學(xué)參數(shù)計(jì)算⑴、頂力計(jì)算（以DN800砼管一次頂進(jìn)82m為例，本工程管徑最大頂進(jìn)距離最長(zhǎng)）頂管機(jī)頭正面擠壓段壓力計(jì)算：F1=πD2/4P其中：F1頂管泥水阻力（t） D –頂管外徑（m） P –頂管泥水最大壓力P與土層密實(shí)度、土層含水量、地下水位狀況有關(guān)。根據(jù)本工程土質(zhì)情況及查相關(guān)規(guī)范，查得Pmax=40t/m2。則 F1=π40=管壁摩阻力計(jì)算：F2=SLf其中：S頂管外周長(zhǎng) L頂管總長(zhǎng)度 f—綜合摩阻力（t/m2）f與管道的埋設(shè)深度、土質(zhì)、地下水位等因素有關(guān)。根據(jù)本工程土質(zhì)情況及查相關(guān)規(guī)范，查得f=。則 F2=π82=268t 則總阻力F：F= F1+F2=288t頂進(jìn)的后座采用4個(gè)100t的千斤頂，頂力大于阻力。同時(shí)采取減少摩阻力的措施：管壁與泥土間壓觸變泥漿（優(yōu)質(zhì)的膨脹土制配而成）減阻，注漿時(shí)保證干節(jié)間密封良好。⑵、管材受力計(jì)算(F型Ⅲ級(jí)鋼筋混凝土管受載能力設(shè)計(jì)值5000T/ m2)污水管內(nèi)徑d=600mm，管壁厚t=100mm，外徑D=800mm，每節(jié)管長(zhǎng)度2000mm，混凝土標(biāo)號(hào)C50。F型鋼筋混凝土管管端頭采用12mm的多層膠合板作墊層，端面受力面積為：S=π（D2d2）/4=π（）/4=可承受的最大頂力為：F′=S5000t/ m2/K=5000/4=312 t F=288t，滿足強(qiáng)度要求。其中K為安全系數(shù)，取4。本工程選油缸由4臺(tái)油缸分兩列左右對(duì)稱布置，油缸選用國(guó)產(chǎn)雙沖程、雙作用等推力液壓千斤頂，每臺(tái)油缸最大推力為1000KN，裝備推力為4000KN，滿足施工要求。頂管段施工流程如圖29【頂管段施工流程圖】所示：地面頂管設(shè)備安裝工作井內(nèi)設(shè)備安裝工作井施工頂管段驗(yàn)收接收井施工洞口止水密封環(huán)安裝穿墻洞口鑿除正常頂進(jìn)施工接收井進(jìn)洞施工頂管設(shè)備拆除圖29 頂管段施工流程圖工作井頂管地面設(shè)備安裝包括：泥水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備安裝、通風(fēng)棚及通風(fēng)設(shè)備安裝、主頂油泵房及主控室安裝。(1)泥水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備安裝泥水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備主要由2個(gè)泥漿箱、泥水分離器、一臺(tái)進(jìn)泥漿泵、一臺(tái)排泥漿泵及泥水循環(huán)鋼管管路等組成，如圖210【地面泥水循環(huán)現(xiàn)場(chǎng)示意圖】所示。其中泥水分離器主要功能是將循環(huán)泥漿中的泥渣、砂石等雜物分離出來(lái)，用裝泥車運(yùn)走，而泥漿可以循環(huán)再用。即有利于經(jīng)濟(jì)效益，又有利于施工現(xiàn)場(chǎng)的文明措施，泥水分離器如圖211【泥水分離器現(xiàn)場(chǎng)工作示意圖】所示：泥水分離器泥漿箱泥漿泵泥漿管路泥水分離器圖210 地面泥水循環(huán)現(xiàn)場(chǎng)示意圖 圖211 泥水分離器現(xiàn)場(chǎng)工作示意圖(2)通風(fēng)棚及通風(fēng)設(shè)備安裝通風(fēng)棚采用ф25鋼管焊成支架，上面鋪石棉瓦。通風(fēng)棚內(nèi)主要放置一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)，起防曬擋雨作用。(3)主頂油泵房主頂油泵房采用ф25鋼管焊成支架，上面鋪石棉瓦。主要放置組合式主頂油泵一臺(tái)(含控制部分)及油管，整體式頂進(jìn)構(gòu)架油缸的推進(jìn)和回縮是通過(guò)主頂油泵的控制部分控制的，操作方式為半自動(dòng)控制。(4)主控室主控室采用簡(jiǎn)易集裝箱，主要放置PLC自動(dòng)操控臺(tái)、電腦監(jiān)控臺(tái)、以及頂進(jìn)的配電柜?？删幊炭刂破?PLC)對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行集中控制，使控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。同時(shí)可遠(yuǎn)距離監(jiān)控頂管機(jī)頭的工作情況。頂管施工的所有操作，如刀盤啟動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，液壓動(dòng)力源的開與關(guān)、糾偏油缸的糾偏，進(jìn)、排泥泵的開與關(guān)、旁通循環(huán)與工作循環(huán)的轉(zhuǎn)換等動(dòng)作均能由一人在控制臺(tái)上通過(guò)各種按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。施工現(xiàn)場(chǎng)的PLC全自動(dòng)操控臺(tái)及電腦監(jiān)控系統(tǒng)如圖212【地面主控室現(xiàn)場(chǎng)示意圖】所示：主控室主頂油泵工作井電腦監(jiān)控臺(tái)PLC操控臺(tái)圖212 地面主控室現(xiàn)場(chǎng)示意圖工作井設(shè)備安裝包括：整體式頂進(jìn)構(gòu)架的安裝、后座墊塊、導(dǎo)軌、測(cè)量棚、穿墻止水設(shè)備的安裝。(1)整體式頂進(jìn)構(gòu)架的安裝在基坑底板面放出頂管的頂進(jìn)軸線，先調(diào)整整體式頂進(jìn)構(gòu)架的中線對(duì)準(zhǔn)頂進(jìn)軸線，根據(jù)圖紙，墊高整體式頂進(jìn)構(gòu)架調(diào)整其高度，當(dāng)縱向及高程調(diào)整好后，將整體式頂進(jìn)構(gòu)架與底板鋼筋用地腳螺栓焊牢，空隙采用混凝土澆搗填實(shí)，整體式頂進(jìn)構(gòu)架定位安裝尺寸誤差控制在2mm以內(nèi)。整體式頂進(jìn)構(gòu)架如圖213【整體式頂進(jìn)構(gòu)架設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)示意圖】所示： 800T千斤頂整體式頂進(jìn)鋼架圖213 整體式頂進(jìn)構(gòu)架設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)示意圖(2)后座墊塊安裝后座墊塊是把主頂油缸推力的反力傳遞到工作井井壁，通過(guò)后座墊塊，可把油缸的反力較均勻地傳遞到井壁上，這樣井壁就不太容易損壞。先將墊鐵的安裝位置放好線，在井壁表面把后座墊塊的四個(gè)角的位置用紅油漆作好標(biāo)志，鑿平墊鐵范圍內(nèi)的墻體，底部用磚塊墊平，將后座墊塊吊到安裝位置，調(diào)整橫向縱向的方向(采用2mm的薄鐵皮墊底部)，該平面需要垂直于頂管的頂進(jìn)方向，定位安裝尺寸誤差控制在2mm以內(nèi)，調(diào)整好后，后座墊塊與井壁的空位插入Ф18@200鋼筋支模采用混凝土填充密實(shí)。(3)導(dǎo)軌安裝基坑導(dǎo)軌是由兩道平行的特制鋼結(jié)構(gòu)固定在底板上構(gòu)成，主要作用是使頂進(jìn)鋼管在工作井中有一個(gè)穩(wěn)定的導(dǎo)向，并使推進(jìn)管沿該導(dǎo)向進(jìn)入土體。在基坑底板面放出頂管的頂進(jìn)軸線，先調(diào)整導(dǎo)軌的中線對(duì)準(zhǔn)頂進(jìn)軸線，根據(jù)圖紙，墊高導(dǎo)軌調(diào)整導(dǎo)軌的高度，當(dāng)縱向及高程調(diào)整好后，將導(dǎo)軌與底板鋼筋焊牢，空隙采用混凝土澆搗填實(shí)，導(dǎo)軌的定位安裝尺寸誤差控制在2mm以內(nèi)。具體做法如圖214【頂管軌道安裝示意圖】所示：圖214 頂管軌道安裝示意圖(4)測(cè)量棚搭設(shè)測(cè)量棚位于整體式頂進(jìn)構(gòu)架內(nèi)，在測(cè)量時(shí)的起保護(hù)儀器作用。頂部采用ф20鋼管焊成支架，上面鋪石棉瓦。(5)穿墻止水設(shè)備安裝洞門內(nèi)襯墻施工時(shí)預(yù)埋洞門鋼圈，洞門鋼圈與盾構(gòu)外徑及管片間存在環(huán)向空隙，為防止盾構(gòu)出洞時(shí)土體從該間隙流失，需要安裝洞門洞口防水密封環(huán)，洞門洞口防水密封環(huán)由鋼圈止水橡膠、圓環(huán)形板、扇形壓板及連接螺栓組成的密封裝置，作為施工臨時(shí)防水措施。該部分的安裝時(shí)機(jī)可穿插在內(nèi)襯墻施工完畢后就可進(jìn)行。其施工分為兩步進(jìn)行：1)在始發(fā)端墻施工過(guò)程中，做好始發(fā)洞門預(yù)埋件的埋設(shè)工作，預(yù)埋件必須與端墻結(jié)構(gòu)鋼筋連接在一起。2)在頂管正式始發(fā)之前，清理完洞口的渣土后及時(shí)安裝洞口密封壓板及橡膠壓板。具體做法如圖215【穿墻止水設(shè)備設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)安裝示意圖】所示：穿墻止水設(shè)備止水橡膠圈止水壓板墻體鋼管圖215 穿墻止水設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝示意圖(6)頂管機(jī)及管線安裝上述(1)~ (5)設(shè)備安裝完畢后，進(jìn)行頂管機(jī)及連接管線安裝，頂管機(jī)安裝主要將在地面組裝調(diào)試好的泥水平衡頂管機(jī)整體吊下工作井，放在導(dǎo)軌上，連接好主控室與頂管機(jī)的電纜線信號(hào)線等管線，連接好泥水管道。將頂管機(jī)吊下工作井，安裝好頂管機(jī)頭，對(duì)正中線，使上、下、左、右方向誤差保證在3mm內(nèi)，安裝及調(diào)試好各個(gè)系統(tǒng)、檢查穿墻位置的止水設(shè)備、準(zhǔn)備好足夠的水泵，確保穿墻時(shí)各個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，準(zhǔn)備工作就緒后進(jìn)行洞門鑿除。洞門鑿除即鑿除洞門位置的沉井井壁，根據(jù)頂管機(jī)的斷面尺寸，在井壁上放好線，采用搭腳手架用人工分塊，分層鑿除，然后袋裝吊出洞口，鑿除結(jié)束后，對(duì)洞口進(jìn)行清渣及處理。清理完洞口的渣土后，迅速將準(zhǔn)備好的頂管機(jī)沿軌道用整體式頂進(jìn)鋼架推入密封止水橡膠圈內(nèi)，完成洞門鑿除出洞。出洞10－15米范圍，頂管機(jī)頭前端有土壓力，并且由于管道較短，摩擦力比較小，為避免管道整體產(chǎn)生較大后退頂管機(jī)頭前端塌方，當(dāng)后座千斤頂回收時(shí)，需要用2條2＃鋼管頂住鋼管，避免后退。泥水平衡式（擠壓式土壓平衡式）頂管施工工藝流程如圖216【泥水平衡式（擠壓式土壓平衡式）頂管施工工藝流程圖】所示：1個(gè)行程頂進(jìn)結(jié)束頂進(jìn)前準(zhǔn)備機(jī)械設(shè)備交班檢查刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)、開渣漿泵（挖土、管內(nèi)運(yùn)土）泥水處理系統(tǒng)處理砂土、裝車、外運(yùn)拆開各管路、砼管吊裝、各管路安裝頂進(jìn)、調(diào)整泥水量（擠壓量）到達(dá)平衡測(cè)量工具頭的偏位、作好記錄、糾偏調(diào)節(jié)整體式頂進(jìn)構(gòu)架頂塊1個(gè)頂進(jìn)循環(huán)結(jié)束、重復(fù)頂進(jìn)1個(gè)行程壓觸變減阻漿泥漿制作1節(jié)砼管頂進(jìn)結(jié)束圖216 泥水平衡式（擠壓式土壓平衡式）頂管施工工藝流程圖 (1)泥水平衡式頂管基本原理：在泥水平衡式頂管施工過(guò)程中，為了使挖掘面上保持穩(wěn)定。泥水在挖掘面上形成一層不透水的泥膜，它可以阻止泥水向挖掘面里面滲透。同時(shí)，泥水本身具有一定的壓力，因此，就可以用來(lái)平衡地下水壓力和土壓力。 圖217 泥水平衡基本原理分析圖 如圖217【泥水平衡基本原理分析圖】所示： P1為頂管機(jī)頂部的地下水壓力，P3為頂管機(jī)底部的地下水壓力。P2為頂管機(jī)頂?shù)哪嗨畨毫?，P5為頂管機(jī)底的泥水壓力。由于泥水平衡式頂管機(jī)在施工過(guò)程中泥水倉(cāng)的泥水壓力必須比地下水位高出一個(gè)ΔP，即在圖中高出的Δh水頭部分，這個(gè)ΔP一般取10KPa20KPa之間。這時(shí)，在頂管機(jī)底部被增加一個(gè)ΔP后的地下水壓力應(yīng)為P4，在頂部的大小均為P2。因?yàn)樵黾拥倪@個(gè)ΔP是泥水壓力，所以，它同地下水有不同的相對(duì)密度，因而當(dāng)頂管機(jī)頂?shù)膲毫ο嗤瑫r(shí)，頂管機(jī)底的壓力是不相同的，此時(shí)，頂管機(jī)底的泥水壓力為P5。 P1 = γwh2 P2 = γw( h2 + Δh ) P3 = γwh1 P4 = γw( h1 + Δh ) P5 = P4 +γmh3 = γw( h1 + Δh ) +γmh3實(shí)際上，泥水平衡式頂管機(jī)泥水倉(cāng)內(nèi)是在BDEC2這個(gè)梯形壓力區(qū)內(nèi)工作的。如果將BD作為理想的挖掘面，那么泥膜就在該面上形成。這層泥膜可防止泥水倉(cāng)內(nèi)的泥水向地下滲透，同時(shí)也阻隔了地下水向泥水倉(cāng)內(nèi)滲透。而泥水倉(cāng)內(nèi)的BDEC2的梯形壓力同時(shí)也平衡了土壓力，從而保持了挖掘面的穩(wěn)定。通常，在設(shè)定泥水壓力時(shí)，一般是取其中間值，即Pm = 1/2 ( P2 + P5 )本工程根據(jù)地質(zhì)資料結(jié)合以往的頂管施工經(jīng)驗(yàn)，取Pm為25KPa35KPa 。開挖面的泥水平衡采用在管道外(工作井上)PLC全自動(dòng)操控臺(tái)進(jìn)行控制，通過(guò)觀察工作倉(cāng)的泥水倉(cāng)壓力表，調(diào)節(jié)渣漿泵的流量達(dá)到泥水倉(cāng)的泥水平衡，其平衡的原理是，當(dāng)進(jìn)泥和吸泥泵穩(wěn)定工作時(shí)，調(diào)節(jié)進(jìn)泥和吸泥的泵量，使泥水倉(cāng)內(nèi)應(yīng)保