【文章內(nèi)容簡介】 膠法蘭止水，未發(fā)現(xiàn)地下水和泥砂流入工15作井內(nèi)，同時橡膠法蘭和壓板可以回收，效果很好。、鋪設封底、底板混凝土 當沉井在 8 小時內(nèi)的累計下沉量不大于 100mm 時，方可澆搗封底混凝土。封底鍋底混凝土的厚度為 1m—，并在底部設置 ** 集水坑。封底混凝土與刃腳的接觸面，必須將表面混凝土全部鑿毛并露出石子，便于新老混凝土的結合。在鋪筑素混凝土墊層后，應保證表面平整，無地下水上冒現(xiàn)象。封底砼達到設計強度后，方可抽排沉井內(nèi)積水，以防封底砼承受水壓而遭受破壞。井內(nèi)水抽干后即可進行底板砼澆筑。鋼筋綁扎按設計圖紙進行，與井壁預插鋼筋配合布置。砼澆入后，用插入式振搗器振搗密實，再用平板振搗器提漿初平，最后人工找平，收面。接收井的施工方法與工作井的施工方法相同。檢查驗收沉井施工完成后，要對沉井四周及底部做 SBS 防水層，并進行滲漏試驗及驗收。三、頂管施工工藝技術頂管施工工藝流程見下圖所示： 施工準備工作井施工井內(nèi)設備安裝機頭穿墻出洞頂 進測 量糾 偏地面設備安裝注 漿16頂管施工方法 泥水平衡頂管工藝： 泥水平衡：第一，在泥水式頂管施工中，要使挖掘面上保持穩(wěn)定，就必須在泥水倉中充滿一定壓力的泥水，而不能充滿清水。第二，因為泥水在挖掘面上可以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，該泥水本身又有一定的壓力，因此，它就可以用來平衡地下水壓力和土壓力。泥水平衡頂管的優(yōu)點：適用的土質范圍比較廣，在地下水壓力很高以及變化范圍較大的條件下也能適用?？捎行П３滞诰蛎娴姆€(wěn)定，對所頂管子周圍的土體擾動比較小，引起的地面沉降也比較小。泥水平衡頂管施工時的總推力比較小，尤其在粘土層表現(xiàn)得更突出。工作坑內(nèi)的作業(yè)環(huán)境比較好，作業(yè)也比較安全，由于它采用泥水管道輸送棄土，不存在吊土、搬運土方等容易發(fā)生危險的作業(yè)。泥水輸送棄土的作業(yè)是連續(xù)不斷地進行的，所以它作業(yè)時的進度比較快。由于現(xiàn)場無處存放施工用后泥漿，必須用 Φ200mm 泥漿泵抽排至泥漿罐車外運。、頂管原理圖如下圖所示。①構造：工具管是頂管的關鍵機具，其主要作用為：掘進、防坍、出泥、導向。掘進機的本體由殼體、隔倉壁、承壓環(huán)、刀盤、驅動裝置、刀盤加壓裝置及進排泥閥開閉裝置。 泥水平衡式掘進機通過隔倉壁把掘進機分為前后兩段，前段為泥水倉，機頭進洞管道貫通閉水試驗管內(nèi)處理檢查井制作井內(nèi)安裝后續(xù)管節(jié)17后段為工作倉，泥水倉和工作倉中只有進排泥管溝通，這樣才能在泥水倉內(nèi)建立起一定的壓力。隔倉壁除了承受泥水壓力以外，其后部在工作倉內(nèi)部分還安裝有刀盤驅動裝置。隔倉壁實際上是一個漏斗形的，并非一字形的隔墻。糾偏油缸就安裝前后段殼體之間，為了防止糾偏油缸動作時產(chǎn)生的滲漏，在前后殼體之間安裝有橡膠密封圈。 掘進機最前端安裝有多刀盤，刀盤是一個直徑比掘進機前殼體略小的具有一定剛度的圓盤，刀盤的邊緣有兩把對稱安裝的邊緣切削刀，該刀可在土中挖掘成一個直徑與掘進機外徑相等或者比掘進機外徑大一些的隧洞，便于推進，刀盤上還有一些螺旋形布置的先行刀，它的主要功能是進行輔助切削。刀盤加壓裝置是安裝在主軸中的油缸，刀架伸縮油缸則安裝在刀盤加壓裝置的上方。 進出排泥閥分別安裝在進排泥管中，這兩個閥同時由一只油缸控制。兩閥只能同時打開、同時關閉。兩閥關閉以后，泥水倉內(nèi)與外界就隔離；兩閥打開，泥水倉就與進排泥管接通。 人無法在里面操作，就通過控制電纜把要操作的開關全部引到機外的操作臺上；為了觀察機內(nèi)各部分運轉情況及各儀表的數(shù)值，就把它們集中在儀表板上，再在儀表板的后方裝有一臺攝象機，通過 75 歐姆同軸電纜，把儀表板上所反映的各種情況顯示在機外操作臺的電視屏幕上。②原理：隨著工具管的頂進，刀盤切削下來的土砂以泥水形式經(jīng)排泥管被輸送到地面。所謂泥水平衡是指刀盤處的泥水壓力可以人為地控制在某一壓力范圍內(nèi)，與掘進機所處地層的土壓力和地下水壓力抗衡，以減少施工對土體的擾動和損失。壓力艙內(nèi)的泥水壓力應略大于開挖面的主動土壓力與水壓力之和，但不能大于開挖面的被動土壓力與水壓力之和。正常情況，壓力艙內(nèi)的土壓力強度要比允許最低值提高 20kPa，使開挖面穩(wěn)定更有保證。當掘進機正常工作時，進排泥閥均打開，泥水從進泥管經(jīng)過進泥管閥門進入掘進機的泥水倉里，而泥水倉中的泥水則通過排泥管閥門由排泥管道排出。只要調節(jié)好進、排泥水的流量，就可以使掘進機的泥水倉中建立起一定的壓力。③安裝：頂管出洞前，將工具管吊入工作井內(nèi)，安放在導軌上，后端放入分壓環(huán)，啟動主頂油缸、慢慢向前推動，工具管前方進入橡膠密封圈，18接觸到鋼封門為止。④設備使用：正常頂管時，頂管機的操作在控制室來完成。每段頂進開始后則應連續(xù)工作，當進行設備保養(yǎng)維修而暫停頂管施工時，必須采取措施確保開挖面的穩(wěn)定。頂進時管道內(nèi)采用低壓照明和管道風機通風，并保持管道內(nèi)的清潔。頂管施工工藝原理如下圖所示。頂管原理圖 、工作井地面設備工作井的地面需布置一系列與頂管施工有關的設備，如空壓設備、液壓設備、泥漿站、起重設備等。如下圖所示。 （1）泥漿池：在每個工作井位置配置一個長 30m寬 15m深 3m 的泥漿池，與進泥管配合使用。①、泥漿池安全監(jiān)測 為確保施工安全和周圍環(huán)境的安全，從泥漿池開挖使用開始至泥漿池處理回填，應進行全過程的施工監(jiān)測，實行信息化施工。通過施工監(jiān)測，及時掌握泥漿池圍護結構、周圍土體的受力與變形情況，及時掌握泥漿池四壁是否有開裂等影響池壁的情況，及時匯報，及時調整，采取有效措施。在泥漿池四周設置六個監(jiān)測點及沉降點，具體位置見監(jiān)測點平面布置圖。監(jiān)測點安排專人負責，每天測得的數(shù)據(jù)及時上報管理小組及監(jiān)理、建設單位，及時掌控及時調整。19②、泥漿池防護沿泥漿池四周設置防護欄桿，欄桿高 、 三道，立柱間隔 2M 設置一根，外掛安全網(wǎng)封閉，并張掛安全警示標志。安全工程師要不定期對泥漿池進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時安排整改。對現(xiàn)場施工人員進行安全教育，防止施工人員陷入泥漿池，造成意外傷害。③、后期處理工程結束后，各泥漿池里的泥漿應清理干凈，然后回填土方；回填的土方應控制好土的含量，如有條件應測得最佳含水量。要求密實，以防出現(xiàn)彈簧土。 （2）油壓系統(tǒng)：選用多臺高壓油泵，通過高壓油路管向掘進機油輸送液壓，使用 42MPa 的高壓油泵。油泵布置在工作井地面，統(tǒng)一管理。 （3）泥漿處理裝置：在井外用膨潤土配制泥漿，供頂管時注漿使用，減少土體與管外壁的摩擦阻力，選用 的壓漿泵。 （4）起 重 設 備 ： 管 節(jié) 入 井 需 用 起 重 設 備 ， 長 的 DN2600mm 管 節(jié) 重 5噸 左 右 ， 采 用 100t 起 重 機 。 、井內(nèi)頂推設備及安裝（1）頂推設備 一個工作井內(nèi)可選用 8 臺 400t 的油壓千斤頂，油壓由電動油泵供給，兩臺并聯(lián)供油，千斤頂行程 150cm。井內(nèi)其它設備包括：導軌、千斤頂臺架、替頂、分壓環(huán)、后承壓壁、操作平臺、爬梯等。當工作井封底后，安裝好安全圍欄和爬梯，然后用 35t 汽車式起重機將上述設備吊入井中。各種設備在井內(nèi)的安裝如下圖所示。（2）導軌安裝導軌用型鋼和 P38 以上鋼軌制作，鋼軌焊于型鋼上，型鋼用螺栓緊固于鋼橫梁上，以便裝拆。鋼橫梁置于工作井底板上，并與底板上的預埋鐵板焊接，使整個導軌系統(tǒng)成為在使用中不會產(chǎn)生位移的、牢固的整體。如導軌及千斤頂支架系統(tǒng)結構圖所示。導軌安裝在頂管中至關重要，其安裝精度甚至決定管道是否可頂好，故須達到如下要求：a、兩導軌應順直、平行、等高，其縱坡應與管道設計坡度一致。b、導軌軸線偏差≤3mm；頂面高差 0＋3mm；兩軌間距177。2mm。20立 柱導 軌連 接 螺 栓鋼 橫 梁砼 管 節(jié)千 斤 頂千 斤 頂 托 架型 鋼預 埋 鋼 板工 作 井 底 板導軌及千斤頂支架系統(tǒng)結構圖（3）穿墻止水穿墻止水是安裝在管節(jié)外壁與井壁之間的構件，其主要作用是在頂進過程中防止工作井外的泥、水沿管壁流入井內(nèi)。如下圖所示。前墻止水圈的組成部分為：①預埋法蘭底盤 ②橡膠板 ③鋼壓板 ④墊圈與螺栓法蘭盤應預先埋設在砼沉井內(nèi)，中心正確，端面平整，安裝牢固，螺栓絲口應妥善保護，水泥漿應預先清除。工作井內(nèi)主頂設備安裝示意圖21頂 進 方 向 洞 口 鋼 環(huán)工 作 井 外 壁工 作 井 前 壁預 埋 件橡 膠 圈軌 道 支 架工 作 井 底 板工作井洞口密封結構示意圖 （4）安裝頂管掘進機 ①機頭吊入工作井前應進行詳細檢查。 ②卸 機 頭 時 應 平 穩(wěn) 、 緩 慢 ， 避 免 沖 擊 、 碰 撞 ， 并 由 專 人 指 揮 ， 確 保 安 全 。 ③機頭安放在導軌上后，應測定前后端的中心的方向偏差和相對高差，并做好記錄，機頭與導軌的接觸面必須平穩(wěn)、吻合。 ④機 頭 必 須 對 電 路 、 油 路 、 氣 壓 、 泥 漿 管 路 等 設 備 進 行 逐 一 連 接 ， 各 部件 連 接 牢 固 ， 不 得 滲 漏 ， 安 裝 正 確 ， 并 對 各 分 系 統(tǒng) 進 行 認 真 檢 查 和 試 運 行 。 （5）頂進后靠背：在頂管過程中，為了使分散的各個油缸推力的反力變成均勻地作用在工作坑的后方土體上，在工作井墻壁上澆筑一堵 C30 抗?jié)B S6 砼后座墻（4m10m1m） ，在后座墻與主頂油缸尾部之間再墊上一塊鋼制后靠板（） ，且鋼板應緊貼后座墻，為頂管的反力提供一個垂直的受力面，使千斤頂頂力能均勻分布在后背墻。形成一道由厚鋼板和砼組成的牢固的、剛度很大的復合后背墻，承受千斤頂傳來的頂進反力。 、頂進施工主要設備和配套系統(tǒng)安裝后試運行安全合格后方可進行頂進作業(yè)，作22業(yè)前應作技術交底。1）頂管施工設備、主要配套設備和輔助系統(tǒng)安裝完成后，應經(jīng)試運行及安全性檢驗，合格后方可掘進作業(yè)。2）操作人員應經(jīng)過培訓，掌握設備操作要領，熟悉施工方法、各項技術參數(shù)，考試合格后方可上崗。3）管道內(nèi)涉及的泥漿系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)應滿足施工技術要求和安全、文明施工要求。4）施工供電應設置雙路電源，并能自動切換；動力、照明應分路供電，作業(yè)面移動照明應采用低壓供電。5）應根據(jù)管道長度、施工方法和設備條件等確定管道內(nèi)通風系統(tǒng)模式；設備供排風能力、管道內(nèi)人員作業(yè)環(huán)境等應滿足國家有關標準規(guī)定。6）起重設備使用前應按有關規(guī)定進行檢查驗收，合格后方可使用。（1）頂管出洞頂管出洞是指頂管機頭和第一節(jié)鋼筋混凝土管，從前墻破出洞口封門進入土中，開始正常頂管之前的過程，是頂管的關鍵工序，也是容易發(fā)生事故的工序。 當井內(nèi)、外的準備工作全部準備好后，可將機頭吊放到井內(nèi)軌道上，調整好方向，開始頂管出洞。工作井壁前墻有機頭及管道出洞的預留洞口，為防止井外水土從預留洞口與機頭外壁之間的縫隙流入工作井內(nèi)，預留洞口與管道間設有密封裝置。 洞口密封結構○ 1出洞密封結構的作用是阻止在頂管過程中泥水從管節(jié)與洞口間的間隙流入井內(nèi)，同時也起定位作用。根據(jù)管道中心線與井壁預留孔的位置，制作一個鋼結構的內(nèi)套環(huán)，套環(huán)內(nèi)圈高有橡膠止水帶環(huán)，套環(huán)安裝在井預留孔與管節(jié)之間，外圍焊接在孔的預埋鋼板上，內(nèi)圈橡膠緊貼管節(jié)。破墻出洞○ 2當機頭前端進入洞口密封圈后，即可破墻出洞，工作井預留洞口是采用磚砌體臨時封堵，在頂前采用風鎬鑿除內(nèi)層一部分封堵墻體，然后將機頭推進，依靠機頭前端刃口破除外層墻體，隨即進行頂管正常推進。（2）注漿減阻23在管壁外周空隙壓注膨潤土泥漿，形成一定厚度的泥漿套，利用觸變泥漿的潤滑作用，以減少頂進阻力，注漿減阻是實現(xiàn)長距離頂管的重要措施之一。對頂管機頭尾端的壓漿，要緊隨管道頂進同步壓漿。為使管道外周圍形成的泥漿始終起到支承地層和減阻作用，在后續(xù)管道的適當點位，還必須進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失量。注漿裝置和潤滑系統(tǒng)見下圖所示。注漿裝置和潤滑系統(tǒng)（3） 、注漿量的計算、注意事項 本工程計劃設置 8 個工作井、7 個接收井，在每個工作井附近設置 1個泥漿池，配備 2 個泥漿泵（1 用 1 備） ，泥漿池的尺寸視各個工作井的距離、注漿量而不同。沉淀的余土按文明施工要求廢渣土處理辦法，運到永久棄土點，不得污染道路環(huán)境。注漿量的計算及注漿的注意事項 本工程每 1 米注漿量計算如下： V＝πDwtL＝1＝ m3 ；*2=按照地質條件。一般壓漿量為計算的 150％～200％，本工程在粉土頂進，按照 200％進行注漿量控制。為防止路面沉陷和地上、地下構筑物不受擾動，頂管結束后，應及時對管體四周的縫隙充填水泥漿，使其密實堅固，填充水泥所用設備與觸變泥漿設備相同。逐孔注漿，水泥漿液需攪拌均勻，無結塊，無雜物，注漿結束后，要及時清理注漿設備，以防堵塞。 注漿壓力根據(jù)管道深度 H 和土的天然重度 γ 而定，經(jīng)驗為 2～3γH。24 壓漿填充材料：在管頂間隙較小管段，采用管內(nèi)注漿，壓漿材料為水泥粉煤灰漿，配比為，水泥：粉煤灰＝1：3；在管頂間隙較大管段，采用管內(nèi)注漿和地面注漿相結合，壓漿材料為水泥粉煤灰砂漿，配比為，水泥：粉煤灰：細砂＝1：1：4。管內(nèi)注漿布孔方式：沿管線縱向每 6m 設一處壓漿孔。布孔方式宜采用左上方、右上方、下方的順序。注漿順序：每段注漿從第一孔開始，直注至下一孔出漿，依次注完。每段注漿后，靜止 6～8 小時后進行第二次注漿。第二次注漿壓力不變，直至壓不進為止。地面管內(nèi)注漿均采用兩次注漿方式。對松散砂礫層及回填土