【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 力 (KN/m2)，本工程采用觸變泥漿減阻技術(shù)后，根據(jù) GB502682020 規(guī)范中表 規(guī)定，取 Fk =(KN/m2) NF—— 頂管機(jī)的迎面阻力 (KN)；本工程采用泥水平衡頂管機(jī)，根據(jù) GB502682020規(guī)范中表 ， NF=π Dg178。P/4 式中 Dg—— 頂管機(jī)外徑（ mm），本工程中 Dg= P —— 控制土壓力，其值同管中最大覆土深度 (m)179。 ，本工程中 p=179。 =(KN/m2) 所以， Fp=179。 179。 339179。 +179。 178。179。 247。 4 = 經(jīng)計(jì)算得知頂管的頂進(jìn)阻力為 ，大于 頂管工作井 、管材的 設(shè)計(jì)允許最大頂力 10000KN，頂管時(shí)只能用其 90%，10000*=9000KN。主頂使用每只只最大推力為 1940KN 的油缸六只，在推進(jìn)時(shí)，每只油缸的最大頂力不得超過(guò) 1500KN。剩余頂力需要設(shè)置中繼間來(lái)解決。 20 中繼間的設(shè)置 本工程的Φ 2200 頂管最大頂力限制在 9000KN 以下，頂進(jìn)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，因此 要用到中繼間接力頂進(jìn)。一個(gè) 中繼間設(shè)計(jì)總推力 F′ =9000KN（由 16 只 500KN 小千斤頂組成）。經(jīng)計(jì)算得知頂管的頂進(jìn)阻力為 ，則需要由中繼間分擔(dān)的剩余頂力為=。所以需要設(shè)置單個(gè)推力 F′ =9000KN（由 16 只 500KN 小千斤頂組成）的中繼間 2 個(gè)才能滿足頂力要求。 計(jì)算如下： F=π178。 Do178。 L178。 f k F—— 最大許用頂力 (KN)， F＝ 9000(KN) Do—— 管節(jié)外徑 (m)， D=(m) L—— 主頂油缸推動(dòng)的管節(jié)長(zhǎng)度 (m) fk— — 管道外壁與土的單位面積平均摩阻力 (KN/m2)，本工程采用觸變泥漿減阻技術(shù)后，根據(jù) GB502682020 規(guī)范中表 規(guī)定，取 fk =(KN/m2) 所以 L=F/π Do fk =9000/179。 179。 =(m)，取 167m 主頂油缸推動(dòng)的管節(jié)長(zhǎng)度最大為 167m。 因此，全長(zhǎng) 339m 的頂管段， 需要設(shè)置中繼間兩套， 我們?cè)陧敼荛_(kāi)始 80m 處布置 第一 套 中繼間， 在頂管開(kāi)始 200m 處布置 第二 套 中繼間。 中繼間由前殼體、千斤頂及后殼體組成。前殼體與前接管連接，后殼體與后接管連接，前 后殼體間為承插式連接，兩者間依靠橡膠止水帶密封，防止管道外水土和漿液倒流入管道內(nèi)，鋼殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行精 21 加工，保證其在使用過(guò)程中不發(fā)生變形。中繼間殼體外徑與管節(jié)外徑相同，可減少土體擾動(dòng)、地面沉降和頂進(jìn)阻力。 中繼間密封裝置采用徑向可調(diào)形式，密封配合面的加工精度和密封材料的質(zhì)量應(yīng)滿足要求。 中繼間外殼在伸縮時(shí)，滑動(dòng)部分應(yīng)具有止水性能和耐磨性，且滑動(dòng)時(shí)無(wú)阻滯。 中繼間安裝前應(yīng)檢查各部件，確認(rèn)正常后方可安裝；安裝完畢應(yīng)通過(guò)試運(yùn)轉(zhuǎn)檢驗(yàn)后方可使用。 中繼間的啟動(dòng)和拆除應(yīng)由前向后依次進(jìn)行。拆除中繼間時(shí)，應(yīng)具有對(duì)接頭的措施；中 繼間的外殼在安裝前進(jìn)行防腐處理。 中繼間接力頂進(jìn)流程、 啟動(dòng)中繼間液壓動(dòng)力站 中間繼油缸伸 25cm 中間繼油缸 卸荷 主頂 油缸 頂進(jìn)、中間繼油缸縮回 22 頂管糾偏 糾偏裝置 糾偏是通過(guò)頂管機(jī)上的糾偏鉸產(chǎn)生折角而進(jìn)行的，頂管機(jī)為二段一鉸結(jié)構(gòu)，頂管機(jī)長(zhǎng)徑比 (即糾偏靈敏度 )為 L/D=。糾偏系統(tǒng)由 8臺(tái) 50t 雙作用油缸及控制閥件組成， 4 只油缸呈斜向 45176。正交布置，每個(gè)糾偏油缸都通過(guò)萬(wàn)向鉸將頂管掘進(jìn)機(jī)前后殼體連接在一起，使頂管掘進(jìn)機(jī)能在一定范圍內(nèi)任意做出糾偏動(dòng)作。 4 只糾偏油缸由 4 個(gè)三位四通電磁換向閥控制，每個(gè)油缸的前后腔均安裝有平衡閥， 當(dāng)糾偏油泵關(guān)閉時(shí)，平衡閥能將油缸前后腔油路關(guān)閉，使油缸內(nèi)始終保持高壓，確保糾偏動(dòng)作的可靠。 實(shí)用糾偏技術(shù) 在施工過(guò)程中，要根據(jù)測(cè)量報(bào)表繪制頂進(jìn)軸線的單值控制圖、頂管機(jī)水平與高程軌跡圖、頂力變化曲線圖、管節(jié)編號(hào)圖，直接反映頂進(jìn)軸線的偏差情況，隨時(shí)掌握頂進(jìn)方向和趨勢(shì)，使操作人員及時(shí)了解糾偏的方向，保證頂管機(jī)處于良好的工作狀態(tài)。 在實(shí)際頂進(jìn)中，頂進(jìn)軸線和設(shè)計(jì)軸線經(jīng)常會(huì)發(fā)生偏差，因而要采取糾偏措施，減小頂進(jìn)軸線和設(shè)計(jì)軸線間偏差值，使之盡量趨向一致。頂進(jìn)軸線發(fā)生偏差時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)糾偏千斤頂?shù)纳炜s量，使偏差值逐漸減 小并回至設(shè)計(jì)軸線位置。在施工過(guò)程中應(yīng)貫徹“勤測(cè)、勤糾、微糾”一節(jié)管節(jié)頂進(jìn)完畢 關(guān)閉中間繼液壓動(dòng)力站 23 的原則，不能劇烈糾偏，以免對(duì)砼管節(jié)和頂進(jìn)施工造成不利影響。 實(shí)際操作中還應(yīng)注意，糾偏是與頂管同步進(jìn)行的一項(xiàng)工作，在頂進(jìn)中及時(shí)糾偏，采用小角度糾偏的方式。重要的是把握頂管趨勢(shì)，不能指望一蹴而就，而應(yīng)緩慢地、逐步進(jìn)行，若操之過(guò)急就容易造成軸線的較大折角，反而不利于頂進(jìn)的順利進(jìn)行。 頂管測(cè)量及控制 軸線測(cè)量方法 施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)管道水平軸線和高程、頂管機(jī)姿態(tài)等進(jìn)行測(cè)量，并及時(shí)對(duì)測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核；發(fā)生偏差時(shí)應(yīng)及時(shí)糾正。 頂進(jìn)施工測(cè)量前應(yīng)對(duì)井內(nèi) 的測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核；發(fā)生工作井位移、沉降、變形時(shí)應(yīng)及時(shí)對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核。 管道水平軸線和高程測(cè)量應(yīng)符合下列規(guī)定： 1） 出頂進(jìn)工作井進(jìn)入土層，每頂進(jìn) 300mm， 測(cè)量不應(yīng)少于一次；正常頂進(jìn)時(shí)，每頂進(jìn) 1000mm，測(cè)量不應(yīng)少于一次； 2） 進(jìn)入接收工作井前 30m 應(yīng)增加測(cè)量，每頂進(jìn) 300mm，測(cè)量不應(yīng)少于一次； 3） 全段頂完后，應(yīng)在每個(gè)管節(jié)接口處測(cè)量其水平軸線和高程；有錯(cuò)口時(shí)，應(yīng)測(cè)出相應(yīng)高差； 4） 糾偏量較大、或頻繁糾偏時(shí)應(yīng)增加測(cè)量次數(shù)； 5） 測(cè)量記錄應(yīng)完整、清晰。 為了使頂進(jìn)軸線和設(shè)計(jì)軸線相吻合，在頂進(jìn)過(guò)程中，要經(jīng)常對(duì)頂進(jìn)軸線 進(jìn)行測(cè)量。在正常情況下，均由井內(nèi)的激光經(jīng)緯儀按設(shè)計(jì)頂進(jìn) 24 軸線打出激光束，射在頂管機(jī)中心的光靶上，頂進(jìn)過(guò)程中可以從監(jiān)視器內(nèi)觀察到軸線的偏差。施工時(shí)還要經(jīng)常對(duì)測(cè)量控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，以保證測(cè)量的精度。 另外，指示軸線在頂進(jìn)過(guò)程中，必須利用聯(lián)系三角形法定期進(jìn)行復(fù)測(cè)，以保證整個(gè)頂進(jìn)軸線的一致性。 頂進(jìn)中頂管機(jī)前進(jìn)趨勢(shì)的測(cè)定 測(cè)定頂管機(jī)前進(jìn)趨勢(shì)，能達(dá)到減少測(cè)量時(shí)間的目的。頂進(jìn)中施工人員對(duì)頂管機(jī)的糾偏也迫切需要及時(shí)了解頂管機(jī)走勢(shì)，以便能夠較有效地糾偏。施工人員及時(shí)了解頂管機(jī)走勢(shì)，如果軸線偏差較小，且走勢(shì)較好 (沿設(shè)計(jì)方位 )，有時(shí)就可省去不必要的軸線偏差測(cè)量，提供更多的頂進(jìn)時(shí)間，如軸線偏差較小，但頂管機(jī)前進(jìn)趨勢(shì)背離設(shè)計(jì)軸線方向，施工人員也能夠及時(shí)進(jìn)行有效的糾偏，使頂管機(jī)不致偏離較大?？梢?jiàn)掌握了頂管機(jī)的走勢(shì)好處顯而易見(jiàn)，為此我們?cè)O(shè)置了頂管機(jī)前進(jìn)趨勢(shì)測(cè)量及計(jì)算方法。通過(guò)觀察頂管機(jī)的行進(jìn)趨勢(shì)來(lái)指導(dǎo)糾偏。 正常頂進(jìn)時(shí)，頂管機(jī)位置及姿態(tài)測(cè)量每米不少于一次。 本工程測(cè)量所用的儀器有全站儀、經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀。頂管機(jī)內(nèi)設(shè)有坡度板，坡度板用于讀取頂管機(jī)的坡度和轉(zhuǎn)角。 減阻措施 壓漿孔布置 頂進(jìn)施工中，減阻泥漿的運(yùn)用是減小頂進(jìn)阻力的 主要措施。頂進(jìn)時(shí)通過(guò)管節(jié)上的壓漿孔，向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道外壁和土體之間的間隙能形成穩(wěn)定、連續(xù)的泥漿環(huán)套，減小管節(jié)外壁 25 和土層間的摩擦力，從而減小頂進(jìn)時(shí)的頂力。泥漿套形成的好壞，直接關(guān)系到減阻的效果。應(yīng)遵循“同步注漿與補(bǔ)漿相結(jié)合”和“先注后頂、隨頂隨注、及時(shí)補(bǔ)漿”的原則。 為了做好壓漿工作，在頂管機(jī)尾部的后續(xù)幾節(jié)管節(jié)應(yīng)連續(xù)設(shè)置注漿孔，每節(jié)管環(huán)向均勻地布置了四只壓漿孔，用于頂進(jìn)時(shí)及時(shí)進(jìn)行跟蹤注漿。砼管節(jié)上布置有四只壓漿孔，四只壓漿孔成 90176。環(huán)向分布。頂管機(jī)后面的三節(jié)砼管節(jié)上都有壓漿孔，其后每 6m 管節(jié)里有一道（四個(gè)）壓漿孔。壓漿總管用２ 鍍鋅鋼管，除頂管機(jī)及隨后的三節(jié)砼管節(jié)外，壓漿總管上每隔 6m 裝一只三通，再用壓漿軟管接至壓漿孔處。頂進(jìn)時(shí)，頂管機(jī)尾部的壓漿孔要及時(shí)有效地跟蹤壓漿，確保能形成完整有效的泥漿環(huán)套。砼管節(jié)上的壓漿孔是供補(bǔ)壓漿用的，補(bǔ)壓漿的次數(shù)及壓漿量根據(jù)施工時(shí)的具體情況確定。 泥漿配制 泥漿材料的選擇、組成和技術(shù)指標(biāo)要求，應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定，找出適合于施工的最佳泥漿配合比。 減阻泥漿的性能要穩(wěn)定，頂管機(jī)尾部同步注漿宜選擇黏度較高、失水量小、穩(wěn)定性好的材料；補(bǔ)漿的材料宜黏滯小、流動(dòng)性好；在輸送和注漿過(guò)程中應(yīng)呈膠狀液體，具有相應(yīng)的流動(dòng)性；注漿后經(jīng)一定的靜置時(shí)間應(yīng)呈膠凝狀，具有一定的固結(jié)強(qiáng)度。 減阻泥漿的拌制要嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行。催化劑、化學(xué)添加劑等要攪拌均勻，使之均勻地化開(kāi)，膨潤(rùn)土加入后要充分?jǐn)嚢?，使其充分水化。泥漿拌好后，應(yīng)放置一定的時(shí)間才能使用。壓漿是通過(guò)儲(chǔ)漿池 26 處的壓漿泵將泥漿壓至管道內(nèi)的壓漿總管，然后經(jīng)由壓漿孔壓至管壁外。施工中，在壓漿泵，頂管機(jī)尾部等處裝有壓力表，便于觀察、 控制和調(diào)整壓漿的壓力。 壓漿方法 頂進(jìn)施工時(shí)主要是進(jìn)行同步壓漿，通過(guò)頂管機(jī)尾部的四個(gè)壓漿孔壓注觸變泥漿，壓漿壓力應(yīng)以漿液能壓出管壁外而壓力最小為宜。壓力太大，則管壁外土體要受到擾動(dòng)，造成局部坍塌，反而不利于減阻，也影響了軸線控制；壓力太小，則漿液無(wú)法壓出管壁外，不能形成漿套。頂進(jìn)時(shí)可以通過(guò)觀察總的壓漿量與頂進(jìn)距離的關(guān)系來(lái)估算壓漿壓力是否恰當(dāng)。 隨著頂進(jìn)距離的延伸，應(yīng)定期進(jìn)行補(bǔ)壓漿，補(bǔ)壓漿通過(guò)管道內(nèi)每6m 布置的壓漿孔進(jìn)行，補(bǔ)壓漿可以在每節(jié)管節(jié)頂進(jìn)的間隙進(jìn)行，必要時(shí)在頂進(jìn)過(guò)程中也可穿插進(jìn)行。 頂進(jìn)施工中 ，減阻泥漿的用量主要取決于管道周?chē)障兜拇笮〖爸車(chē)翆拥奶匦?，由于泥漿的流失及地下水等的作用，泥漿的實(shí)際用量要比理論用量大很多，一般可達(dá)理論值的 4～ 5 倍，但在施工中還要根據(jù)土質(zhì)情況、頂進(jìn)狀況、地面沉降的要求等做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 1 地表變形監(jiān)測(cè)和控制措施 洞口密封 我們?cè)陧敼艹龆纯诎惭b雙層橡膠止水帶，以防止洞口處水土流失，消除對(duì)地表變形的影響。 頂進(jìn)施工 27 頂進(jìn)出洞后，頂管機(jī)和其后的第一至第三節(jié)砼管節(jié)用拉桿連在一起，形成一個(gè)整體。工具管和砼管節(jié)連在一起后增加了穩(wěn)定性，對(duì)出洞后的一個(gè)階段的頂進(jìn)施工 十分有利，同時(shí)也便于在以后的頂進(jìn)施工中對(duì)頂進(jìn)軸線進(jìn)行控制。 頂進(jìn)時(shí)，發(fā)生偏差及時(shí)糾偏，嚴(yán)格控制正面土壓力，將土壓力波動(dòng)控制在較小范圍內(nèi)，同時(shí)對(duì)軸線也要加強(qiáng)觀測(cè)，使軸線具備良好的走勢(shì)，盡量少做糾偏動(dòng)作，即使糾偏，也切忌動(dòng)作過(guò)大，以免對(duì)土體產(chǎn)生較大擾動(dòng)。頂管機(jī)通過(guò)后，經(jīng)常進(jìn)行補(bǔ)壓漿，支護(hù)土體，減少后期沉降量。 為保證泥水艙壓力與正面土壓力平衡，必須有效控制頂進(jìn)速度，如頂進(jìn)速度過(guò)快，會(huì)引起頂管機(jī)正面壓力過(guò)大，造成地面隆起。反之如頂進(jìn)速度過(guò)慢出土太多，正面土體過(guò)多流失，從而引起地面沉降。為此通過(guò)控制頂進(jìn)速度，使正面 水土壓力保持穩(wěn)定平衡，從而有效地防止地面隆起及沉降。為安全、順利地穿越地面，我們的頂進(jìn)速度宜控制在 5cm/min 左右。 避免管節(jié)接口、中繼間、工作井洞口及頂管機(jī)尾部等部位的水土流失和泥漿滲漏，并確保管節(jié)接口端面完好。通過(guò)信息化施工，優(yōu)化頂進(jìn)的控制參數(shù)，使地層變形最小。 頂管觸變泥漿的運(yùn)用 采用同步注漿和補(bǔ)漿，頂進(jìn)施工中，觸變泥漿的運(yùn)用一方面可以減小頂進(jìn)阻力，另一方面起到支承土體的作用。對(duì)頂管四周不斷地進(jìn)行補(bǔ)漿，起到支護(hù)土體的作用，及時(shí)填充管外壁與土體之間的施工間 28 隙，避免管道外壁土體擾動(dòng)，減少地表變形 沉降。 布置沉降點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè) 頂進(jìn)過(guò)程中必須掌握準(zhǔn)確的沉降數(shù)據(jù)，以便采取合理的措施減少地表沉降量。 我們 在頂管頂進(jìn)到達(dá)錢(qián)江二橋前 10 米及頂進(jìn)機(jī)通過(guò)后 10 米范圍， 沿頂進(jìn)軸線每隔 2 米布置 一 個(gè) 沉降點(diǎn)。在 以上 范圍 頂進(jìn)時(shí) ， 每 4小時(shí)進(jìn)行一次沉降測(cè)量，當(dāng)測(cè)量累計(jì)數(shù)據(jù)沉降 接近 20 ㎜時(shí)，及時(shí)采取針對(duì)性措施，（如加壓水泥漿、粉煤灰、等），以防地表變形沉降。其余頂進(jìn)時(shí)間 內(nèi) 每天進(jìn)行 2 次觀測(cè)，直至頂進(jìn)結(jié)束后 60 天， 從而準(zhǔn)確反映地表的沉降情況。 頂管施工時(shí)主要是預(yù)