【文章內(nèi)容簡介】 靠自重下沉至設(shè)計或接近設(shè)計標高；D、采取減小或平衡動水壓力和使動水壓力向下措施，以避免流砂現(xiàn)象發(fā)生；E、沉井下沉趨于穩(wěn)定（8h的累計下沉量不大于10mm時），始進行封底；F、采取措施保護測量基準點，加強復測，防止出現(xiàn)測量錯誤。五、沉井施工監(jiān)測及應急措施本工程沉井平均深度一般在7m左右，且大部分沉井位于空曠處，安全等級應列為三級，只需進行常規(guī)項目（沉井下沉深度、偏斜量、預留洞口高程、井內(nèi)底高程）的測量外，無需特殊監(jiān)測。而有一小部分沉井井壁外1倍深度范圍內(nèi)存在沿街一層或二層民房以及廠區(qū)的圍墻，安全等級應列為二級，除需進行常規(guī)項目（沉井下沉深度、偏斜量、預留洞口高程、井內(nèi)底高程）的測量外，還需對地表沉降、建筑位移和墻面裂縫、建筑旁地面裂縫進行監(jiān)測。監(jiān)測周期為：從沉井開始挖土下沉到底板澆筑后3天內(nèi)；監(jiān)測頻率和報警值要求如下：地表沉降建筑位移墻面裂縫建筑旁地面裂縫監(jiān)測頻率1次/d1次/d1次/d1次/d報警值變化率3mm/d3mm/d持續(xù)發(fā)展持續(xù)發(fā)展累計值60mm60mm3mm15mm監(jiān)測點布置：根據(jù)現(xiàn)場民房和圍墻的特點，監(jiān)測點應按以下規(guī)則布置：（1）沉井與建筑之間的地表沉降監(jiān)測點設(shè)在沉井基坑邊線2m以外，沿軸線方向布置5點。（2）豎向和水平位移監(jiān)測點：面靠沉井的墻角和外墻每10m布置3點；（3）墻面裂縫和地面裂縫監(jiān)測點，選擇有代表性的裂縫進行布置，當原有裂縫增大或出現(xiàn)新裂縫時，應及時增設(shè)監(jiān)測點。對需要觀測的裂縫，每條裂縫的監(jiān)測點至少應設(shè)2個，且設(shè)在裂縫的最寬處及裂縫末端。監(jiān)測點平面布置示意圖如下：監(jiān)測方法：監(jiān)測采取儀器監(jiān)測和巡視檢查相結(jié)合的方法。儀器配備有：全站儀、DS1水準儀、裂縫觀測儀、千分尺、數(shù)碼攝像機等。應急措施：沉井下沉前，施工現(xiàn)場配備足夠的砂包或級配碎石以及塘渣。當出現(xiàn)監(jiān)測報警值時，立即停止開挖，組織撤離建筑內(nèi)人員，并對用中粗砂回填井周，嚴重時同時用塘渣回填井內(nèi)基坑。第三節(jié) 頂管施工技術(shù)方案本工程頂管施工采用泥水加壓平衡機頂法施工工藝，管材采用玻璃纖維增強塑料夾砂管，管徑為DN1000，管體受壓設(shè)計強度不小于90MPa,剛度不小于15000pa,承插式F型接口， DN1000的設(shè)計頂力為2200KN。一、工工藝流程頂管施工工藝流程：頂進設(shè)備安裝→頂管機井內(nèi)就位（試運行）→頂管機穿墻→頂管頂進→出洞、收口→頂管設(shè)備轉(zhuǎn)移。頂管施工工藝流程圖如下：測量放線施工準備導線安裝后座頂板安裝頂進準備后座千斤頂安裝頂管機試運行頂管機井內(nèi)就位打開封門后座千斤頂頂起頂管機穿墻出泥準備測量偏差控制點設(shè)置管內(nèi)出泥頂管頂進循環(huán)頂進糾錯（接下一頁）（接上一頁）預制管進場驗收接口檢查預制管拼裝竣工測量預制管頂進結(jié)束頂管設(shè)備轉(zhuǎn)移二、泥水加壓平衡頂管法概述泥水加壓平衡頂管工法的特征是在機械掘削式頂管前部的刀盤后安裝隔板，形成泥水壓力倉，將加壓的泥水送入泥水壓力倉與刀盤切下的土混合后由泥漿泵以泥水形式輸送到地面, 以實現(xiàn)連續(xù)頂進出土的過程。泥水平衡頂管系統(tǒng)主要由頂管機、泥水處理、泥水輸送及頂進管理四個系統(tǒng)組成。 泥水平衡頂管機工具管在正常作業(yè)前，刀盤與殼體外圈接觸，刀盤與刀盤盤體接觸，泥水倉處于密閉狀態(tài)，以延緩泥水壓力泄漏。同時在泥水旁路切換大循環(huán)時，使泥水壓力的波動對開挖面的擾動降到最小，待泥水倉中壓力穩(wěn)定后，啟動中心軸動力泵站帶動中心軸及刀架向前運動，使刀架與刀盤分離，在兩者之間形成四條70mm的進土間隙，并由中心軸及刀架的繼續(xù)伸出帶動刀盤盤體的運動，使之與殼體保持一定距離，此時機頭即處于待工作狀態(tài)，啟動刀盤驅(qū)動電機，通過第一級減速(105k行星齒輪減速機)，其輸出軸上的小齒輪帶動中心軸上的大齒輪(即第二級減速i=131/17)最終帶動刀盤及刀架，(可正反轉(zhuǎn))切削土體。頂進裝置分主頂進裝置及中繼頂進裝置兩部分。主頂進裝置的主要功能是完成管節(jié)的頂進，其由底座、油缸組、頂進頭、V形頂塊、鋼后靠及液壓動力泵站等組成；中繼頂進裝置主要是為中繼接力頂進所用。 泥水處理泥水處理系統(tǒng)主要由粘土溶解槽、調(diào)整槽、剩余槽、清水槽、泥水分離旋流器和沉砂池等組成，起處理泥水(由盾構(gòu)開挖面排出)和制造新鮮泥水的作用。 泥水處理采用一次沉淀的方法，沉淀后的泥水送入調(diào)整槽，調(diào)整粘度、密度后重新利用。 泥水輸送泥漿輸送系統(tǒng)是由一根6″送泥管、一根6″排泥管、送泥泵和排泥泵等部分組成。經(jīng)處理后的泥水由調(diào)整槽通過P11泵或PH泵由地面送至井下，頂管內(nèi)排出的高密度泥水，經(jīng)安裝在地面和隧道內(nèi)的接力泵送回至地面泥漿沉淀池。 頂進管理系統(tǒng)頂進管理系統(tǒng)由頂管機主機及泥水輸送兩大系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)能在電腦中反映出施工過程中的切口水壓、送排泥流量、送排泥密度、主頂速度、主頂行程、刀盤油壓和頂管的平面、高程、轉(zhuǎn)角等一系列施工參數(shù)。頂進過程中，中央控制室操作人員通過此管理系統(tǒng)反映的各類施工參數(shù)及時作相應調(diào)整。(1) 頂進速度頂進速度的控制過程中，應注意以下幾點：① 主頂啟動時，必須檢查千斤頂是否靠足，開始頂進和結(jié)束頂進之前速度不宜過快。每節(jié)頂進開始時，應逐步提高頂進速度，防止啟動速度過大。② 在利用中繼間(一級或多級)作接力頂進時，必須確保后級中繼間及主頂所用千斤頂充分均勻受力，避免頂管機后退造成切口水壓劇降，從而影響開挖面的穩(wěn)定。待前級中繼間順利頂進到位后依次將后級中繼間及主頂頂進到位。③ 一節(jié)頂進過程中，頂進速度值應盡量保持恒定，減少波動，保證切口水壓穩(wěn)定和送、排泥管的暢通。④ 頂進速度的快慢必須滿足每節(jié)潤滑泥漿注漿量的要求，保證潤滑泥漿系統(tǒng)始終處于良好工作狀態(tài)。根據(jù)實際施工經(jīng)驗，正常頂進條件下，～；如正面遇到障礙物或地基加固土，頂進速度應低于1cm/min。(2) 泥水質(zhì)量控制① 密度泥水的密度是一個主要控制指標。泥水密度比重不宜過高或過低，過高將影響泥水的輸送能力，過低將破壞開挖的穩(wěn)定。實際施工和室內(nèi)實驗結(jié)果表明，～。 ② 粘度泥水的粘度是另一個主要控制指標。從土顆粒的懸浮性要求而言，要求泥水的粘度越高越好，根據(jù)泥水處理系統(tǒng)的自造漿能力，隨著頂進節(jié)數(shù)的增加，泥漿越來越濃，粘度也呈直線上升，而粘度的增加并非說明泥漿的質(zhì)量越來越高，因此，泥水粘度的范圍應在20～25S 。 ③ 析水量析水量是泥水管理中的一項綜合指標。泥水的析水量應小于5%，降低土顆粒和提高泥漿的粘度，是保證析水量合格的主要手段。泥水監(jiān)控是一個使用→小調(diào)整→使用→大調(diào)整→使用的無限循環(huán)過程，是一個動態(tài)變化過程。檢查配比是否合理的標準是地面沉降量，沉降量得到控制后就要注意泥水指標的變化趨勢，使之穩(wěn)定在某一區(qū)域內(nèi)。(3) 逆洗時的壓力控制逆洗是頂進過程中較為常用的防止和消除排泥管吸口堵塞的方法。在逆洗過程中，由于土倉或頂管機內(nèi)的排泥管處于堵塞狀態(tài)，因此逆洗時應提高排泥流量，但不能降低切口水壓，整個逆洗過程必須密切注意開挖面穩(wěn)定情況。推進、逆洗和旁路三狀態(tài)切換時的切口水壓控制偏差值為：177。(4) 開挖面穩(wěn)定的判斷方法開挖面穩(wěn)定是泥水平衡頂管頂進施工中最重要的管理項目之一，它直接影響著頂管施工質(zhì)量?？刂泼抗?jié)掘削量是開挖面穩(wěn)定的必要保證。掘削量的判別方法偏差流量為正值時，頂管機處于超挖狀態(tài)，偏差流量為負值時，頂管機處于溢水狀態(tài)。當發(fā)現(xiàn)掘削量過大時，應立即檢查泥水密度、粘度和切口水壓。在查明原因后應及時調(diào)整有關(guān)參數(shù)，確保開挖面穩(wěn)定。泥水平衡頂管施工引起的地面沉降規(guī)律泥水平衡頂管在頂進過程中引起的地面沉降變化可分為兩個階段。第一階段是指開挖面達到測點之前的沉降或隆起。它主要是由于泥水壓力引起的，泥水壓力過高，使開挖面受擠引起地面隆起；泥水壓力過低，使開挖面應力釋放引起地面沉降。第二階段是指從頂管機切口達到測點至頂管機尾離開測點時間范圍內(nèi)引起的沉降或隆起。該段的地面變化主要是由頂管機及隧道移動對地層的摩擦和剪切引起的。此外，平面或高程糾偏引起的單側(cè)土體附加應力也將影響此階段的地面沉降。三、各工序施工方法整個頂管過程大致可分為三個階段：出洞前準備階段；頂進階段；進洞及后期收尾階段。（一）出洞前的準備階段本階段工作包括：工作井內(nèi)導軌測量就位、洞口止水裝置安裝、后方主頂油缸安裝就位、電氣控制線路布置、管道安裝就位、各部分設(shè)備調(diào)試運行、聯(lián)機總調(diào)試、頂進軸線復測、管節(jié)堆放檢驗。材料檢查、吊運、堆放玻璃鋼夾砂管必須具備出廠合格證，嚴格按規(guī)范要求進行出廠檢驗和到場抽檢，以100根為一批，隨機抽取1根做試驗。管子到場后嚴格檢查尺寸和外觀質(zhì)量，外觀質(zhì)量包括管子內(nèi)外表面平整度、管端平整度和垂直度，有無裂縫、破損等。玻璃鋼管起吊宜用柔性繩索，若用鐵鏈或鋼絲繩起吊，必須在吊索與管道棱角處襯墊橡膠或柔性物。起吊時必須采用雙點起吊，應輕起輕放，嚴禁拋擲。管子運輸時應固定牢靠，應采用臥式堆放，層與層之間應用墊木隔開。主油缸安裝安裝主油缸時應按操作規(guī)程施工，不平行度在水平方向不允許超過3mm，在垂直方向不允許超過2mm。若數(shù)臺千斤頂共同作用，則其規(guī)格應一致，同步行程應統(tǒng)一，且每臺千斤頂使用壓力不應大于額定工作壓力的70%。為了減少后座傾覆、偏斜，千斤頂受力的合力位置應位于后座中間，用2臺或4臺千斤頂雙層布置時，其合力位置在管道中心以下0～20cm處，每層千斤頂高度應與環(huán)形頂鐵受力位置相適應。主油缸線安裝四臺，油路必須并聯(lián)，使每臺千斤頂有相同的條件，每臺千斤頂應有單獨的進油退鎬控制系統(tǒng)，以后視頂力和土質(zhì)、摩阻力情況決定增加只數(shù)，要求將頂力控制在設(shè)計最大頂力以內(nèi)。千斤頂應根據(jù)不同的頂進阻力選用，千斤頂?shù)淖畲箜斏扉L度應比柱塞行程少10cm。油泵必須有限壓閥、濾油器、溢流閥和壓力表等保護裝置，安裝完畢后必須進行試車，檢驗設(shè)備的完好情況。導軌安裝導軌安裝時，應復核軌道的中心位置，兩根導軌必須相互平行、等高，導軌面的中心標高應設(shè)計管底標高適當拋高（～1cm）。安裝導軌時，要在穿墻下留出一定空隙，為焊接拼管之用。平面布置圖如下：軸線測量放線(1)、洞門中心點的確定 上圖為機頭進口洞門示意圖。~01為內(nèi)口，~02為外口， 四邊形ABDC為洞門中心切面，其中AB=CD=井壁厚，所以AB、CD是洞門邊最短距離。四邊形ABDC為橫向切面，同樣，可以定出豎向切面EFHC，兩個相交并垂直的切面的交線為0102，那么0102的中連線的中心點，就是洞門的中心點，以上的中心點為理論中心點，實際上，洞門在井的制作和砼的澆搗中不一定是一個規(guī)則的圓柱體，有可能為一不規(guī)則的圓柱體，在求中心點的工作就比較困難，但要設(shè)置軸線必須先定中心點，其方法為：在洞門的內(nèi)外圓的邊放上兩根水平的木條，先量出兩根木條的中心點，在兩中心點的連線的延長線的后方架設(shè)經(jīng)緯儀，再用尺量取兩內(nèi)外圓的腰部，看經(jīng)緯儀的豎絲切取的尺上讀數(shù)是否平分圖中AC、BD，如果平分說明中心點正確，如不平分，則要重新調(diào)整儀器位置，直至洞門中心點確定。 (2)、管線放線頂管管線放線是保證頂管軌線正確的關(guān)鍵。放線準確就能保證頂管機按設(shè)計要求順利進洞，滿足施工質(zhì)量要求；反之，就可能造成頂管軌線偏差，影響工程進度和工程質(zhì)量，同時也會造成頂進時設(shè)備損壞，使頂管停頓。頂管管線放線，就是將工作井出洞口和接收井進洞口的坐標正確引入工作井內(nèi)，指導頂管頂進的方向和距離。直線測量放線：從理論上講，工作井和接收井的坐標和標高在沉井下沉時都已明確，通過計算很容易確定。然而由于沉井下沉時的誤差，這樣從理論上計算放出的線就不一定符合。頂管管線放線常常是根據(jù)工作井和接收井的實際位置，按設(shè)計要求，通過測量實際放出管線位置。工具管線標高的測量使用水準儀測得工作井和接收井洞底標高，按照設(shè)計坡度，計算每米偏差，這是目前頂管管線常用的放線技術(shù)。就是根據(jù)頂管工作井出洞口的中線和接收井進洞口的中線，用經(jīng)緯儀在工作井后反復瞄準這兩根中線直至重合，確定頂管管線，并將其引入工作井內(nèi)。詳見下圖：這種放線優(yōu)點是視線比較直觀，減少了放線過程中的計算量，方便操作；缺點是放線過程中需反復移動經(jīng)緯儀，操作人員容易疲勞，放線容易產(chǎn)生誤差。另外，在工作井和接收井之間如有障礙物，視線不能通過，放線就很困難。三角放線：這種放線最適用于在工作井和接收井之間有障礙物不能透視的情況。即在工作井和接收井之間任意位置0點放置經(jīng)緯儀，根據(jù)0A、0B和角度∠AOB，求得C點的位置和AB段的距離，在C點將管線放置工作井內(nèi)，參見下圖：為確保放線準確，0點必須放置在2個位置進行校核，同時每次視角必須用經(jīng)緯儀左右盤進行讀數(shù)，消除誤差。當工作井和接收井的管線軸線測量完畢后，在工作井上用鉛絲將管線軸經(jīng)拉出來，上吊兩個線墜將管線軸線引至坑底，用以確定管線頂進軸線。（二）頂進階段出洞（1）、當頂管機準備出洞時，應先破除磚封門并將雜物清理干凈，將頂管機刃進工作井井壁中。（2）、頂管出洞時，掘進機要調(diào)零。為了防止鋼封門拔出后洞外圖提涌入頂管機密封艙，在頂管即頂入洞圈前，用黃粘土填充密封艙，這樣既能平衡頂管即出洞時部分正面壓困乏，又能減少對洞口處土體的擾動和地表沉降。（3）、要防止頂管機穿墻時下跌。為防止頂管機下跌，可采取延伸導軌、保留洞口號上部預留縫隙的磚墻、頂力合力中心低于管中心（約R/5R/4）或?qū)⑶安抗茏樱ㄒ话?節(jié)左右）同頂管機用連接件連接成整體，同時頂管機頭亦可抬高一些。（4）防止頂管機和前幾節(jié)管子后退。采用在頂管機尾部燒焊限位塊，防止其在正面土體作用下退回。出洞后，頂管機和其后的第一至第三節(jié)管節(jié)用拉桿連在一起，形成一個整體，增加穩(wěn)定性，這樣對出洞后的