【導(dǎo)讀】江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司上海M008標(biāo)。砂墊層、素砼墊層施工。使用氣幕法助沉措施。施工縫設(shè)置和處理。沉井下沉過程中可能發(fā)生的不正常偏差和處理措施。防止基底可能發(fā)生流砂、管涌、隆起的措施。沉井監(jiān)測保護(hù)措施。保證土方連續(xù)，按時運輸和限制堆放條件的措施。沉井制作尺寸和允許偏差。頂管施工工藝、最大頂力及其限制。頂管時的意外應(yīng)急措施。機(jī)頭偏轉(zhuǎn)及糾正措施。地下人防通道、建筑物沉降控制及保護(hù)措施。沼氣處理及承壓水方法及措施。頂進(jìn)過程中，線形控制及測量設(shè)備。觸變泥漿的配制及壓漿方案。沉井施工質(zhì)量通病及預(yù)防措施。本工程為4座沉井，2座為Φ3000頂管的工作井及接收井，另2座為Φ1650. 頂管的工作井及接收井，沉井結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，施工時采取二次制作一次。阻力則采用膨潤土泥漿套助沉，在下沉結(jié)束后采用水泥砂漿進(jìn)行置換。發(fā)生不均勻沉降，造成井壁開裂。根據(jù)上述計算公式及我公司長期積累的施工經(jīng)驗，素砼墊層，砂

　　

【正文】 進(jìn)區(qū)域內(nèi)及其周圍土體沉降。為防止類似的情況發(fā)生，必須做到以下幾個方面： 1）地面監(jiān)測，優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)參數(shù) 36 在掘進(jìn)機(jī)的軸線上方，每隔 2M設(shè)一個沉降控制監(jiān)測點，在頂進(jìn)時精心組織地表監(jiān)測，通過測得地表沉降數(shù)據(jù)與相對應(yīng)的掘進(jìn)機(jī)主參數(shù)。（包括推進(jìn)速度、設(shè)置刀盤土壓力值）進(jìn)行比較，從而優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)參數(shù) 指導(dǎo)以后的推進(jìn)施工，控制地表沉降，也就是控制建筑物沉降的措施。 2）注漿穩(wěn)定措施 除了沉降監(jiān)測以外，還必須盡可能將膨潤土泥漿套隨工具管向前移動，形成連續(xù)的環(huán)狀漿套，要選擇觸變性能良好的膨潤土制漿材料。 3）在頂進(jìn)結(jié)束后，立即用純水泥漿置換膨潤土漿，以更好的控制管道的沉降。 4）沿途重要建（構(gòu)）筑物，在開始頂進(jìn)前，在有效范圍內(nèi)采用制作樹根樁的方法進(jìn)行保護(hù)。 沼氣處理及承壓水方法及措施 沼氣處理 （ 1）在地下工程施工中，一般施工人員所吸入空氣中的氧氣（ O2）不能低于 20%，而硫化氫（ H2S）、 甲烷（ CH4）以及其他有害和有毒氣的濃度，不能大于有害于身體健康濃度，并考慮時間、溫度、濕度等綜合作用的影響。可燃?xì)怏w的濃度不能超過最小燃燒度的 10%。 （ 2）在管道施工過程中，應(yīng)采取專用和多功能測試儀器對管道內(nèi)的空氣進(jìn)行檢測，正常情況下每班檢測一次，并做好記錄。當(dāng)檢測的結(jié)果超出上述兩個極限中的任意一項，就應(yīng)立即采取措施，加強(qiáng)通風(fēng)和跟蹤檢測，保證管道內(nèi)有足夠的新鮮空氣，新鮮空氣不低于每人每小時 25至 30立方米。 （ 3）管道內(nèi)采用非易燃材料組成。 （ 4）保證管道接口的完好性，以防有害氣體介入。 （ 5）保證管道 內(nèi)的通訊暢通，做到有專人值班和守護(hù)，確保管道內(nèi)與地面間的聯(lián)絡(luò)。 （ 6）根據(jù)防化要求分別在管道內(nèi)和工作井上處設(shè)置氧氣急救裝置，以防不測。 （ 7）一般情況下，管道內(nèi)禁止使用明火，如施工確需動明火（如氣割、電 37 焊），應(yīng)事先按規(guī)定辦理申報手續(xù)，經(jīng)項目經(jīng)理和總工程師共同簽字和專用檢測儀器測定確認(rèn)沒有隱患后，才能動用明火。動用明火時，必須做好監(jiān)護(hù)工作。 （ 8）關(guān)于沼氣等有害氣體，關(guān)鍵在于預(yù)防。如一旦遇到有害氣體大于規(guī)定濃度時，就針對不同情況立即采取措施，包括以下幾點： a、動備用通風(fēng)系統(tǒng)加強(qiáng)管道內(nèi)通風(fēng)，減小管道內(nèi)有害氣體 的濃度。 b、采用注漿堵漏，防止有害氣體繼續(xù)介入。 c、采用施打?qū)夤芎腿珰鈮菏侄蔚却胧┘右越鉀Q。 詳見附圖：《通風(fēng)設(shè)施布置圖》 頂進(jìn)過程中，線形控制及測量設(shè)備。 線形控制 A、測量的方法 用極坐標(biāo)法（對于深井，井口尺寸小，為防止誤差，也可采用傳統(tǒng)的魏司巴赫 二次聯(lián)系三角定位法），根據(jù)設(shè)計給出的工作井坐標(biāo)和頂進(jìn)軸線斜坡和平坡交界的坐標(biāo)，以及實際接收井中心的坐標(biāo)，分別計算出他們的方位角。然后采用導(dǎo)線法，將控制點定在工作井上。頂管頂進(jìn)時，在機(jī)頭中心設(shè)置一個光靶，根據(jù)光靶反映的讀數(shù)，即可知道目前 機(jī)頭的方位。 B、測量設(shè)備 a、頂進(jìn)的測量與方向的控制，主要是采用全站儀，輔以激光經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀測量。 b、由于頂進(jìn)距離長，如觀察困難，可以采用自動跟蹤儀測量。然后通過油缸進(jìn)行糾編，遵循先糾上下后糾左右的原則。 測量與方向控制要點 （ 1）制定嚴(yán)格的放樣復(fù)核制度，并做好原始記錄。 頂進(jìn)前必須遵守嚴(yán)格的放樣復(fù)測制度，堅持三級復(fù)測：施工組測量員→項目管理部→監(jiān)理工程師，確保測量萬無一失。 （ 2）布設(shè)在工作井后方的儀座必須避免頂進(jìn)時移位和變形，必須定時復(fù)測并及時調(diào)整。 （ 3）頂進(jìn)糾偏必須勤測量、多微調(diào)，糾偏角度應(yīng) 保持在 1039。～ 2039。不得大于 38 1176。 。并設(shè)置偏差警戒線。 （ 4）初始推進(jìn)階段，方向主要是主頂油缸控制，因此，一方面要減慢主頂推進(jìn)速度，另一方面要不斷調(diào)整油缸編組和機(jī)頭糾偏。 （ 5）開始頂進(jìn)前必須制定坡度計劃，對每一米、每節(jié)管的位置、標(biāo)高需事先計算，確保頂進(jìn)時正確，以最終符合設(shè)計坡度要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為原則。 、地上、地下挖棄土的安排及處理 本工程從螺旋輸送機(jī)排出的土方先通過傳送帶，傳送到電瓶車內(nèi)，然后再通過電瓶車將土方運至工作坑內(nèi)后，由龍門吊或汽車吊吊至井上方統(tǒng)一外運。（電瓶車每節(jié)車廂的裝載量為 5M3）。 根據(jù)Φ 3000 管子每米的出土量約為 m3左右，按照最大頂進(jìn)速度 15毫米 /分鐘，每天的出土量約為 410m3， ，則電瓶車每小時的裝載量應(yīng)為 。 為了確保頂進(jìn)速度與出土速度保持平衡，再結(jié)合出土的運距，為此在整個頂管施工中我們將安排 4臺電瓶車。 井上布置考慮采用汽吊用于垂直出土和卸管，棄土直接吊入儲泥箱內(nèi)，在夜間用土方車外運，地面運輸采用 15T 自卸車。土方外運須按文明施工要求和渣土處理辦法，不得污染沿途道路環(huán)境。 車輛經(jīng)過處，應(yīng)派專人對運輸途中落地的泥土進(jìn)行清理。配合當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門做好施 工區(qū)域和周邊地區(qū)的環(huán)保衛(wèi)生工作。 具體見 《工作井出土示意圖》 、觸變泥漿的配制及壓漿方案 頂管施工中，頂力控制的關(guān)鍵是最大限度地降低頂進(jìn)阻力，而降低頂進(jìn)阻力最有效的方法是進(jìn)行注漿。注漿使管周外壁形成泥漿潤滑套，從而降低了頂進(jìn)時的摩阻力，我們在注漿時做到以下幾點： 選擇優(yōu)質(zhì)的觸變泥漿材料，對膨潤土取樣測試。主要指標(biāo)為造漿率、失水量和動塑比。 在管子上預(yù)埋壓漿孔，壓漿孔的設(shè)置要有利于漿套的形成。 膨潤土的貯藏及漿液配制、攪拌、膨脹時間，聽取供應(yīng)商的建議但都必須按照規(guī)范進(jìn)行，使用前必須先進(jìn)行 試驗。一般性能見下表： 39 膨潤土 純堿 摻加藥劑 漏斗粘度 視粘度CP 失水量ml 終應(yīng)力 比重 穩(wěn)定性 8% 4‰ Cmc 、PHP 1 ′19″ 2 21 80 0— 01 以上僅為普通配方，我公司另有根據(jù)數(shù)年實踐經(jīng)驗及幾十次實驗而研制的獨特配方，可以使頂進(jìn)時的摩阻力最低降到 ，可以大大減小頂進(jìn)阻力。 壓漿方式要以同步注漿為主，補(bǔ)漿為輔。在頂進(jìn)過程中，要經(jīng)常檢查各推進(jìn)段的漿液形成情況。 注漿設(shè)備和管路要可靠，具有足夠的耐壓和良好的密封性能。在注漿孔中設(shè)置一個 單向閥，使?jié){液管外的土不能倒灌而堵塞注漿孔，從而影響注漿效果。 注漿工藝由專人負(fù)責(zé)，質(zhì)量員定期檢查。 注漿泵選擇脈動小的螺桿泵，流量與頂進(jìn)速度相應(yīng)配合。 由于頂管線路長，為使全程注漿壓力不致相差過大，在中間還將增設(shè)壓漿站以增大壓力。 要嚴(yán)格控制注漿壓力，已防止?jié){體流到工具管前端進(jìn)入管內(nèi)。 、管口襯墊材料 a、管口襯墊材料在曲線頂管中起到緩沖作用，可有效地保護(hù)管口并傳遞頂管推力。在頂管口徑比較大而曲線的曲率半徑比較小時，選用 20MM 厚的襯墊材料比較合 適。所選材料必須具有下面所示特性： 即當(dāng)壓應(yīng)力從 0增加到 10MPa 時，壓縮變形量為 2MM。當(dāng)壓應(yīng)力從 10MPa 增加到 20MPa 時，壓縮變形量為 4MM。當(dāng)壓應(yīng)力略大于 20MPa 時，最大壓縮變形量累計可達(dá) 8MM，進(jìn)入塑性變形區(qū)域。如果應(yīng)壓力再增大，壓縮變形量就與之俱增。我們認(rèn)為在 8MM 以內(nèi)的壓縮變形量是最適合的使用范圍。若比較堅硬的木料具有上述特性，可作為襯墊材料。 c、采用上述襯墊材料，當(dāng)其變形量不過大時，鋼筋砼管的許用推力可用下式估算： Fa=100Ac(Kgf) 40 式中： Fa管材的許用推力 (Kgf) Ac管子的有效斷面積 (CM2) 、曲線頂管的測量 a、頂管工程的測量工作是整個頂管工程質(zhì)量的關(guān)鍵，它的實施好壞將直接影響到管線線形的平順，甚至影響到頂管的順利貫通，因此需精心實施，確保無誤。 b、本工程測量包括高程測量和左右偏差測量兩部分。 c、高程測量較簡單，在地面上把永久性水準(zhǔn)引測至井邊，通過垂直吊鋼尺引測至井下，設(shè)臨時水準(zhǔn)點，再在管道內(nèi)架設(shè)水準(zhǔn)儀測至機(jī)關(guān)內(nèi)標(biāo)靶，即可知道機(jī)頭高程偏差。此水準(zhǔn)還可從機(jī)頭測出來，閉合差 按二級水準(zhǔn)控制。 d、左右偏差測量較復(fù)雜，在直線頂管中，我們可以在后座設(shè)一激光經(jīng)緯儀，在滿足通視的條件下，直接看機(jī)頭內(nèi)標(biāo)靶就可知道左右偏差，而曲線頂管卻做不到，因為管線線形是弧形的，后座內(nèi)激光經(jīng)緯儀不能一下子看到底。因此需在管道內(nèi)布置移動測站。 e、我們在井內(nèi)后座處設(shè)置一個固定儀器墩，上架自動跟蹤儀（測角精度 2，測距精度 3+5pp）；在管道內(nèi)布設(shè) 12 個移動測站，采用弧形鋼板固定在管壁上；在井邊設(shè)置固定腳架，上架棱鏡，這樣管道內(nèi)就布設(shè)成了延伸導(dǎo)線，按導(dǎo)線法進(jìn)行測量。方法是從井內(nèi)自動跟蹤儀測 井邊固定棱鏡，作為起始導(dǎo)線邊，然后從井內(nèi)自動跟蹤儀測管道內(nèi)第一臺全站儀，通過導(dǎo)線法傳遞，一直測到機(jī)頭內(nèi)棱鏡，通過測量程序算出機(jī)頭棱鏡的坐標(biāo)，再根據(jù)此棱鏡與管中心的幾何關(guān)系算出管中心坐標(biāo)，與設(shè)計坐標(biāo)比較，得出機(jī)頭的實際偏差。 f、井邊棱鏡的坐標(biāo)和井內(nèi)強(qiáng)制對中儀器墩中心坐標(biāo)通過地面上已知的控制點放設(shè)，方法是三角測量，其誤差控制在允許范圍內(nèi)。此兩個坐標(biāo)是本工程曲線頂管測量的關(guān)鍵，需定期復(fù)核，一般每 50 米復(fù)核一次，進(jìn)洞前加密測量，根據(jù)復(fù)核的結(jié)果修正起始點坐標(biāo)。 g、根據(jù)接收井預(yù)留井間隙，考慮到工法 井土建施工存在誤差，機(jī)頭操作也存在誤差，我們把管道內(nèi)導(dǎo)線測量誤差控制在177。 25mm。導(dǎo)線測量測回數(shù)定為一測回，必要時增加測回數(shù)。 、多個移動測站的計算 41 每段曲線頂管都需布設(shè)管內(nèi)移動測站。具體見 《曲線頂管計算圖》。 圖中：（ 1）、 A 點：基坑中測量設(shè)備安裝的基準(zhǔn)點 （ 2）、測距 L0:基坑基準(zhǔn)點 A 到第一個移動測站 P1的距離 （ 3）、測角 a0:從 A到 P1 的連線與測量基準(zhǔn)線間的夾角 （ 4）、測距 L1:第一個移動測站 P1 到第二個移動測結(jié) P2 的距離 （ 5） 、測角 a1:P1P2 連線與 AP1 延長線之間的夾角 （ 6）、測距 L2:P2 到被測點 Q(該點位于管中心 )之間的距離 （ 7）、測角 a2:P1P2 延長線與 P2Q 連線之間的夾角 （ 8）、被測點的 X 坐標(biāo)： X=L0cosa0La1+L1cos(a0+a1)+L2cos(a0+a1+a2) （ 9）、被測點的 Y 坐標(biāo)： Y=L0sina0La1+L1sin(a0+a1)+L2sin(a0+a1+a2) （ 10）、被測點與設(shè)計點之間的誤差值 d: d=R1[X2+(R1Y)2]1/2 測量記錄格式見下表 測 量 值 (度 ) (MM) 測距 (L0) 測角 (a0) 測距 (L1) 測角 (a1) 測距 (L2) 測角 (a2) 誤 差 計 算 (MM) 直線長 (Ld1) X=按前面公式計算 Y=按前面公式計算 D=按前面公式計算 R1(M) 注 :d 為正值時偏右 ,d為負(fù)值偏左 42 、曲線頂管管縫控制 a、曲線頂管的管縫控制尤其重要，因為如果管縫張不開，就形不成曲線；張開過大，將造成或頂管偏差超標(biāo)，特別是軟土中頂管，在管縫形成后，如果糾偏控制得不好，其趨勢會越來越大，雖然可以通過糾偏千斤頂糾偏，但這種偏差并不是一下子能糾回來的，這樣頂管的線形往往會形成蛇形，而且最大偏差點超過規(guī)范允許范圍，并且管縫張開過大，在地下水豐富的地方，會給工程帶來危險。在本工程中我們把管外最大開口間隙控制在 25mm 以內(nèi)，避免管接口張縫過大造成滲漏。 b、在頂管時，由專人負(fù)責(zé)量機(jī)頭與第一節(jié)砼管 左右兩邊的管縫，并做好記錄，每次糾偏前后均需實測，發(fā)現(xiàn)超出規(guī)定時停止頂管，報告工地現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人，研究對策后始能繼續(xù)頂進(jìn)。 c、另外，為了避免上述情況出現(xiàn)，我們將嚴(yán)格控制糾偏量。糾偏千斤頂操作按每 1m頂程，千斤頂最大主調(diào)整不得大于 10mm，真正做到“勤糾微調(diào)”。 、頂管施工時主要安全技術(shù)措施 在開通預(yù)留孔磚墻時，要注意腳手架穩(wěn)定牢固，同時要注意鑿除順序，操作人員站立位置等，以防磚墻突然倒坍，要有專人監(jiān)護(hù)觀察。 剛頂進(jìn)時管子要防止反彈，因剛頂進(jìn)管子還沒有一定距離和摩阻力，很容 易被洞外泥土壓力擠出，因此在頂進(jìn)到位收泵時，要注意觀察反彈現(xiàn)象，如有反彈停止收泵，采取止回措施，方可收泵。 由于頂進(jìn)距離長，管道內(nèi)的防火措施也相當(dāng)重要。主要作好以下幾點： （ 1）管道內(nèi)，未經(jīng)許可不得動用明火； （ 2）管道內(nèi)任何人都不準(zhǔn)吸煙； （ 3）用于管道內(nèi)的所有材料，都應(yīng)是非燃材料或具有延遲起火的性能； （ 4）管道內(nèi)的氣體含量需經(jīng)常檢測，發(fā)現(xiàn)可燃?xì)怏w超標(biāo)，應(yīng)立即停機(jī)，加強(qiáng)通風(fēng)。 用電安全必須注意：電加熱器和散熱器，如果線圈和零部件外露，不允許在管道內(nèi)使用；電源線和電纜，都需是鎧裝軟電纜；電 力配電板和接線板需有密封柜罩住，并且輸入輸出插座需有經(jīng)認(rèn)可的密封套完全套住。 43 管道內(nèi)設(shè)置走道板供工人及有關(guān)人員進(jìn)出