【導讀】山路穿過湘江大道為d2020頂管，長度為，排水入江口為×共；中山路與蔡鍔路交口處有明挖d1000連通管涵30米，開挖深度約2米。由東往西排水,GP1～GP7段設(shè)計縱坡為4‰，GP7～GP8段設(shè)計縱坡為1‰。頂管工作坑為GP2、GP4、GP6、GP8共4座，其中GP2、GP8為Φ，其中GP1深度最大，深度為，GP6深度最小，深度為。線均為直線，最長的頂距，最短的。區(qū)域地下水位較高，頂管工程全部位于地下水位面層以下。根據(jù)以上地質(zhì)情況，為確保頂管施工安全、連續(xù)進行，本工程頂管方式采用氣壓平衡法。1）中山路高排管涵改造工程施工設(shè)計圖紙。設(shè)標準強制性條文》等。4）現(xiàn)場踏勘、調(diào)查所掌握的第一手資料。工時，中山路改為單向行駛。非機動車道寬度及現(xiàn)有南向人行道，長度約110m。由于受中山路場地限制，現(xiàn)場無材料堆放場地，

　　

【正文】 預留孔內(nèi)不滲水。沉井下沉采用挖泥下沉法，依靠沉井自重下沉到達設(shè)計標高 ,第一節(jié)沉井下沉必須達到設(shè)計強度才可以下沉。 沉井混凝土達到設(shè)計強度后，開始沉井下沉。下沉前應將井內(nèi)的所有雜物清除干凈，準備工作就緒后，先敲碎刃腳下墊木，應有專人負責對稱、同步地進行。敲碎刃腳下墊木過程中，應隨敲隨填夯黃砂，在刃腳內(nèi)外應填筑成小土堤，并分層夯 實，同時加強觀察，注意下沉是否均勻。 根據(jù)地質(zhì)報告本工程沉井下面的土質(zhì)基本上是粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，因粉土滲透系數(shù)較大，在施工中采用井點降水降低地下水位。考慮到沉井下沉深度較深，在沉井下沉過程中，考慮挖土下沉的方法，沉井內(nèi)設(shè)一臺潛水泵，進行不間斷的排水。沉井下沉前，預留孔應用磚塊進行封堵。在沉井外井壁上劃好中心線及水平線，在井內(nèi)掛好線錘測傾斜度，做好沉降標尺。沉井挖土采用人工挖土下沉施工。沉井挖泥應注意均勻?qū)ΨQ，由中心向刃腳四周開挖，挖土時控制每層 30～ 50cm ,且一切行動聽指揮。挖出的土采用 吊車 將土 吊出井外再用自卸汽車運走。井內(nèi)挖土始終應保持中間稍低于四周，但高差需控制在 1m 之內(nèi)，嚴禁深鍋挖土，防止突沉造成沉井四周地面沉陷和沉井傾斜的危險。沉井下沉時的指揮者應對井內(nèi)四周的垂線必須密切注意，并在沉井四周設(shè)觀測點，加強下沉過程中觀測，發(fā)生偏移、扭曲等及時糾正。沉井施工過程中，須對周圍環(huán)境的變形、沉降進行嚴密監(jiān)測。 沉井下沉初階段糾偏應根據(jù)“多沉則少挖，少沉則多挖”的原則，刃腳下挖土要逐步擴大，不能一次過量掏空，不能通過大量挖土來糾偏，糾偏應根據(jù)測量數(shù)據(jù)隨偏隨糾，當沉井偏斜達到允許值的 1/4 時，便要糾偏，下 沉過程中要勤測、勤糾、緩糾。 沉井每下沉一次檢查一次垂直度與中心軸線。隨時檢查沉井水平度，加強監(jiān)護，對地下水及時排除。 下沉至接近設(shè)計標高 1米時，應減速下沉，記錄下沉的速度。最后 20～ 30cm處停止開挖，觀測沉井在不開挖的情況下的下沉速度，確保沉井下沉標高嚴格控制在范圍內(nèi) ， 堅決防止超挖。如發(fā)現(xiàn)特殊土質(zhì)，應及時報告建設(shè)單位、設(shè)計單位、中山路高排管涵改造工程 頂管施工方案 27 監(jiān)理單位，提前做防止措施。 、沉井封底 本工程工作井、接收井封底時先鋪碎石墊層，再澆筑 150cm厚 C25 鋼筋混凝土底板。沉井下沉至設(shè)計標高后，應先清除污泥等雜物，超挖部 分采用碎石夾砂填實，不得用土回填，待沉井 8小時自沉累計不大于 10mm 時即可進行封底 ， 沉井封底采用干封底的方法，在沉井內(nèi)設(shè)集水井。將地下水位降至底板下不能上升時，此時可澆筑封底混凝土。在封底混凝土未達到設(shè)計強度前，應進行不間斷抽水 ，保持地下水位低于底板 30cm。砼強度達到設(shè)計要求時方可停止排水，對集水井進行封堵。底板混凝土澆搗完成后應及時養(yǎng)護，并應防止陽光及溫差的劇烈變化，以免底板出現(xiàn)收縮裂縫，影響沉井的施工質(zhì)量和使用功能。 、沉井施工的常遇問題與處理對策 沉井傾斜 (1)原因分析 ： ① 沉井刃腳下的土軟硬不均勻； ② 沒有對稱地敲碎刃腳下素混凝土墊塊或沒有及時地回填夯實，井外四周的回填土夯實不均勻； ③ 沒有均勻挖土使井內(nèi)土面高差懸殊； ④ 刃腳下掏空過多，沉井突然下沉，易產(chǎn)生傾斜； ⑤ 刃腳一側(cè)被障礙物擱住，需及時發(fā)現(xiàn)和處理； ⑥ 排水開挖時，井內(nèi)涌砂； ⑦ 井外棄土或堆物，井上附加荷重分布不均勻，造成對井壁的偏壓。 (2)預防措施及處理方法： ① 加強下沉過程的觀測和資料分析，現(xiàn)場傾斜及時糾正； ② 對稱、均勻敲碎刃腳下素混凝土墊塊，及時用砂或砂礫回填夯實。 ③ 在刃腳較低的一側(cè)適當回填砂石或石塊，加大阻力延緩下 沉速度。 (1)原因分析： ① 大多由于傾斜引起，當發(fā)生傾斜和糾正傾斜時，井身常向傾斜一側(cè)下部產(chǎn)生一個較大的壓力，因而伴隨產(chǎn)生一定的位移，位移大小隨土質(zhì)情況及向一邊傾斜的次數(shù)而定。 ② 測量定位發(fā)生差錯。 (2)預防措施及處理方法： ① 控制沉井不再向偏移方向傾斜； ② 有意使沉井偏向相反方向，當幾次傾斜糾正后，即可恢復到正確位置。 ③ 加強測量的檢查復核工作。 (1)原因分析： ① 遇軟弱土層，土的耐壓強度小，使下沉速度超過挖土速度； ② 長期抽水或中山路高排管涵改造工程 頂管施工方案 28 因砂的流動，使井壁與土 之間摩阻力減少； ③ 沉井外部土體液化。 (2)預防措施及處理方法： ① 重新調(diào)整挖土，在刃腳下不挖或部分不挖土。 ② 將排水法下沉改為不排水法下沉，增加浮力。 ③ 在沉井外壁與土壁間填粗糙材料或?qū)⒕餐獾耐梁粚?，增加摩阻力，如沉井外部的土液化發(fā)生虛坑時，可填碎石進行處理。 ④ 先封底后下沉。 在沉井下沉時遇到土質(zhì)軟或含水量較大突然下沉時，立即通知監(jiān)理、業(yè)主，根據(jù)實際情況與以往的施工經(jīng)驗與業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計院協(xié)商后采取先封底后下沉方法進行施工。在澆筑底板時，預留直徑為 200mm 的預留孔作為沉井下沉的沖洗口與排水口。預留孔的數(shù)量 與位置根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。待沉井下沉至設(shè)計標高時再進行封孔。再清理新舊砼的接口和除去松動的砼。 (1)原因分析： ① 井壁與土壁間的摩阻力過大； ② 沉井自重不夠，下沉系數(shù)過??； ③ 遇有障礙物。 (2)預防措施及處理方法： ① 繼續(xù)澆灌砼增加自重或在井頂面均勻加重。 ② 挖除刃腳下的土或在井內(nèi)繼續(xù)進行第二層“鍋底”狀破土；用小型炸藥包爆破震動，但刃腳下挖空宜小，藥量不宜大于 ，刃腳應用草袋等防護。 ③ 在井外壁用射水管沖刷井周圍土，減少摩阻力，射水管也可埋在井壁混凝土內(nèi)，此法僅適 用于砂類土。 ④ 在井壁與土壁之間灌入觸變泥漿，降低摩阻力。 ⑤ 清除障礙物。 ： ① 沉井封底時下沉尚未穩(wěn)定； ② 測量有差錯； ： ① 當沉井下沉至距設(shè)計標高以上 ～ ，應加強下沉觀測，等 8小時的累計沉降量不大于 10mm 時，沉井趨于穩(wěn)定，方可進行封底。 ② 加強測量工作，對測量標志應加固校核，測量數(shù)據(jù)須準確無誤。 中山路高排管涵改造工程 頂管施工方案 29 第四章 頂進施工方案 本 工程 頂管 為每工作坑分別向上、下游接收坑頂進的方式施工，井 與井之間管線均為直線， GP1～ GP5 段為 d1500 頂管，長度為 388 米， GP5～ GP8（箱涵段）為 d2020頂管，長度為 272 米， GP2～ GP3段最長的頂距為 ， GP6～ GP7段最短的頂距為 。 頂管工作坑施工完成并達到管道頂進要求后即開始頂管施工。 一 、 引入測量軸線及水準點 將地面的管道中心樁引入工作井的側(cè)壁上（兩個點），作為頂管中心的測量基線。 將地面上的臨時水準點引入工作井底不易碰撞的地方，作為頂管高程測量的臨時水準點。 二 、頂管工作井內(nèi)設(shè)備安裝 后靠背導軌及后頂?shù)陌惭b 軸線確定后先安放后靠背，后靠背后部距離井壁 100～ 200mm，調(diào)整后靠背前后以及左右方向，應盡量保證后靠背的中心 與 軸線相重合，調(diào)整方法見圖： 在軸線定好后 即 可安裝導軌以及后頂，先根據(jù)導軌本身的尺寸計算出導軌頂面至軸線的高差 h， 置 水平儀于井下，在井四周作出 4～ 6個 臨 時 水 準 點 ，保證軸線標高 臨 時 水 準 點高程 = h，安放導軌時可用線繩在相對的兩個 臨 時 水 準 點 拉出一條直線，使導軌頂輕觸于線繩既可，然后根據(jù)軸線調(diào)整導軌軸線在豎直方向上中山路高排管涵改造工程 頂管施工方案 30 于已知軸線的豎直投影線重合，導軌軸線方向調(diào)整好后再精調(diào)導軌的高程，最后支撐導軌至井壁上。 引軸線至井底前后兩側(cè) A、 B兩點，分中后靠背，在后靠背上作一分中點 C，開始放置后靠背時盡量使 C點在 AB 的延長線上，此值可肉眼鑒定，誤差不應大于10cm，在后靠背邊緣定出任意等高兩點 D、 D0，測量 AD 和 AD0的距離，只需保證AD 的距離約等于 AD0的距離既可，誤差不應大于 3cm，導軌左右方向確定后既 固定下面兩側(cè)各一點，后使用線墜調(diào)整前后方向既可，最后根據(jù)實際情況填塞 C30的混凝土至井壁到后靠背的間隙，后方頂?shù)陌惭b在后靠背的安裝完畢后進行，抄平后頂后只要保證所千斤頂后平面貼實后靠背既可固定。 導軌安裝完畢后需在預留洞口內(nèi)安裝副導軌，副導軌的軸線以及高程均要與主導軌保持一至，此副導軌用于防止機頭進洞后低頭，見下圖： 增高裝置可根據(jù)機頭重量以及增高量選擇枕木，鋼支架或砼墊層。 導軌安裝： 導軌采用 20型工字鋼和 P43鋼軌 制作鋼軌焊接于型鋼上，型鋼用螺栓緊固在橫梁上，以便拆裝。 導軌安放在混凝土基礎(chǔ)面上，導軌定位后必須穩(wěn)固、正確，在頂進中承受各種負載時不移位、不變形、不沉降。導軌安放前，應先復核管道中心位置但在安裝時必須復核。導軌面標高按管道設(shè)計標高設(shè)置，在頂進中經(jīng)常復核調(diào)整，確保頂進軸線的精度。導軌設(shè)置坡度與設(shè)計軸線相同。頂進工作坑的混凝土基礎(chǔ)面的標高等于管底標高減去導軌構(gòu)造高度和管壁厚度之和（ 約 600mm）。 導軌安裝在頂管中至關(guān)重要，其安裝精度決定頂管的施工質(zhì)量。 導軌安裝要求： ① 兩導軌應順直、平行、等高，其縱坡于管道設(shè)計坡度一致。 中山路高排管涵改造工程 頂管施工方案 31 導軌軸線偏差＜ 3㎜ ，頂面高差 0～ +3㎜，兩軌間距177。 2㎜ ② 安裝后的導軌必須穩(wěn)固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應在施工中經(jīng)常檢查校核。 兩軌道之間的寬度 B可以根據(jù)公式求得： B=√ (D02D2) 式中： B基坑導軌兩軌之間的寬度， m； D0頂進管道外徑， m； D頂進管道內(nèi)徑， m。 D1500頂管 B=√ = D2020頂管 B=√ = ③ 頂鐵采用 U形頂鐵： U形頂鐵通常是一個內(nèi)徑較小、外徑與“ F”管相同的，有一定厚度的鋼結(jié)構(gòu)件，主要作用是把主頂油缸的點推力，分布在被頂“ F”管的圓周上，使“ F”管受力均勻并保護管節(jié)的端面。 ④ 設(shè)置承壓壁：安裝在工作坑后座墻與主千斤頂之間的鋼結(jié)構(gòu)件。承壓壁承受和傳遞全部頂力，必須具有足夠的剛度和強度 。 ⑤ 安裝主頂設(shè)備：主頂設(shè)備安裝在承壓壁前方，使頂管掘進機和管道向軸線方向頂進的加力組合裝置。由組合千斤頂架、 4 只主千斤、油泵站 2 管閥、馬蹄形頂鐵、環(huán)行 頂鐵組成。 ⑥ 工具管安裝 將制做好的工具管平穩(wěn)安放在導軌上后，對工具管前后端的中心方向偏差和相對高差進行測定。 ⑦ 管節(jié)吊裝 管節(jié)吊裝主要采用 25T氣吊裝卸，并用專用吊具，以保護管口不被損壞。 ⑧ 安裝管節(jié) 管節(jié)安裝下管前先進行外觀檢查，包括管端的平直度，管壁表面的光滑度，端面上有無縱向裂縫等，對馬蹄型端面，裂縫、管壁粗糙不得使用。經(jīng)檢查合格的管子吊至頂管的工作坑導軌上，準備連接頂進。對于管的承插口尺寸，結(jié)構(gòu)應認真測量，符合標準方可下管頂進。 中山路高排管涵改造工程 頂管施工方案 32 ⑨ 管道接口 管道接口選用與 F鋼承口管管材相互配套的契形橡膠圈柔性接 口。 ⑩ 中繼間應用 本工程中繼站按每 50 米設(shè)置一處。中繼站由若干個小千斤頂、鋼環(huán)等組成，安裝于兩管節(jié)之間。其作用是將長距離頂管分解成若干段短距離頂管，采用分段接力頂進的方式實現(xiàn)長距離頂進，每個中繼站只負責該站至前站間的管節(jié)頂進。 中繼站沿頂管軸線，每隔一定距離布設(shè)一個，布設(shè)間距根據(jù)中繼站頂力、土質(zhì)、膨潤土潤滑效果，機頭正面阻力等經(jīng)計算確定。 其主體結(jié)構(gòu)由以下部分組成： a、 短行程千斤頂組（總推力小于或等于主頂站總頂力，均為單向作用小千斤頂，行程 30CM），其規(guī)格、性能要求一致； b、 鋼殼體和千斤頂緊固件、止水密封圈； c、 承壓法蘭片； d、 液壓管道、電器和操縱系統(tǒng)。 中繼間的殼體應與管節(jié)外徑相等，并使殼體與管節(jié)中的滑動面之間具有良好的水密性和潤滑性 ， 滑動端應與特殊管節(jié)相接。 中繼間工作原理：安裝在管道中間的中繼間，其千斤頂組在高壓油路的作用下，以其后面的管道為后座支承，將其前面管道段向前推進一個行程約 30cm，然后第二個中繼間再將后段向前推進約 30cm，采用這種接力頂進的方法，將管道分段頂進至終點。 中繼間的使用是按編組作業(yè)進行的，從頂管機頭向后按順序依次將每段管節(jié)推進，當某一中繼間千斤頂 組伸出時，其余中繼間應保持不動。當所有中繼間依次完成頂伸后，主站千斤頂才開始啟動并完成其頂進作業(yè)，如此往復頂進。 (3)中繼間的拆除 在一段管道頂進施工完畢后，將所有中繼間的千斤頂組合和附件拆除，最后以鋼殼體作外模，綁扎鋼筋后支設(shè)內(nèi)模，澆筑砼填充。 三、 地基處理 根據(jù)地勘報告，本工程頂管 穿越 含水層（粉砂、圓礫）與松軟土層（填土、