【正文】 井壁垂直度1%預埋件、預留孔位移177。20mm下沉后質(zhì)量刃腳平均標高100mm水平位移＜下沉總深度的1%任意兩角高差＜兩角水平距離1%且＜300mm（二）施工工藝流程一、泥水平衡式頂管微型掘進機被主頂油缸向前推進，掘進機頭進入止水圈，穿過土層到達接收井，電動機提供能量，轉(zhuǎn)動切削刀盤，通過切削刀盤進入土層。挖掘的土質(zhì)，石塊等在轉(zhuǎn)動的切削刀盤內(nèi)被粉碎，然后進入泥水艙，在那里與泥漿混合，最后通過泥漿系統(tǒng)的排泥管由排泥泵輸送至地面上。在挖掘過程中，采用復雜的土壓平衡裝置來維持水土平衡，以至始終處于主動與被動土壓之間，達到消除地面的沉降和隆起的效果。掘進機完全進入土層以后，電纜、泥漿管被拆除，吊下第一節(jié)頂進管，它被推到掘進機的尾套處，與掘進頭連接管頂進以后，挖掘終止、液壓慢慢收回，另一節(jié)管道又吊入井內(nèi)，套在第一節(jié)管道后方，連接在一起，重新頂進，這個過程不斷重復，直到所有管道被頂入土層完畢，完成一條永久性的地下管道。掘進機在掘進過程中，采用了激光導向控制系統(tǒng)。位于工作后方的激光經(jīng)緯儀發(fā)出激光束，調(diào)整好所需的標高及方向位置后，對準掘進機內(nèi)的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到機內(nèi)攝像機的影像內(nèi)，并輸送到挖掘系統(tǒng)的電腦顯示屏內(nèi)。操作者可以根據(jù)需要開啟位于掘進機內(nèi)置式油缸進行伸縮，為達到糾偏的目的，調(diào)整切削部分頭部上下左右高度。在整個掘進過程中，甚至可以獲得控制整個管道水平、垂直向30cm內(nèi)的偏離精度。當工作井完成以后，經(jīng)調(diào)試完畢的液壓系統(tǒng)，頂管掘進機便通過運輸至工地，并安裝就位至導軌上，微型掘進設備還包括，操縱室和遙控臺、液壓動力站、后方主頂、泥水循環(huán)裝置，激光定位裝置，減摩劑攪拌注入裝置，泥水處理裝置；其他輔助裝置包括起重機，發(fā)電機、卡車、電焊機等。隨后，微型掘進裝置上。泥水平衡式頂管突出的優(yōu)點：（1）適用的土質(zhì)范圍比較廣，如在地下水壓力很高，以及變化范圍很大的條件下，它都適用。（2）可有效地保持挖掘面的穩(wěn)定，對所頂管子周圍的土體擾動比較小，因而由頂管引起的地面沉降較小。（3）與其他類型的頂管比較，泥水頂管施工時的總推力比較小，尤其在粘土層這種表現(xiàn)得更為突出，所以特別適用于長距離頂管。（4）工作坑內(nèi)的作業(yè)環(huán)境較好，作業(yè)比較安全，由于它采用泥水管道，輸送棄土，不存在吊土，搬運等危險的作業(yè)。（5）泥水輸送棄土為連續(xù)作業(yè)，因此進度比較快。主要設備參數(shù)：本工程使用的主要設備三原重工制造的YX1500型泥水平衡偏壓破碎型頂管機。主要參數(shù)如下：1 尺寸內(nèi)徑（mm）：1500 外徑（mm）：1820全長（mm）：4200 重量（T）：18 2 切削刀盤電機功率（KW）：55 轉(zhuǎn)矩（）：57轉(zhuǎn)速(r/min)： 偏心次數(shù)（次/min）：50可破碎礫石最大直徑(mm)：3503 糾偏油缸數(shù)量（個）：2 每個推力（KN）：1072糾偏角度：176。, 176。4 液壓站（KW）：22頂力（T）：2004 行程（MM）：12005 泥水系統(tǒng) 排泥泵（KW）：22 送泥泵（KW）：15 送排泥管：4”6 測量系統(tǒng)：用J2激光經(jīng)緯儀導向二、施工工藝流程：測量引點→工作井施工→測量放樣→井下導軌機架、液壓系統(tǒng)、止水圈等設備安裝→地面輔助設施安裝→頂管掘進機吊裝就位→激光經(jīng)緯儀安裝→掘進機出工作坑→正常頂進→頂管機進接收坑。 放樣、復核→頂管井施工→頂管設備就緒→進洞密封器安裝→頂管機進洞→送排泥泵開機→機頭刀盤運行→頂進出土→泥水分離→棄土出運→主頂推進→回縮主頂→拆除管內(nèi)管→管節(jié)安裝→安裝管內(nèi)管→出洞密封器安裝→頂管機出洞→頂管機轉(zhuǎn)場→井施工→頂管井回填（三）頂力計算、最大頂距確定和準備工作本工程頂管單元長度根據(jù)設計圖紙的井室位置、地面運輸和開挖工作坑的條件、頂管需要的頂力、后背與管口可能承受的頂力等因素確定單元長度。本工程土質(zhì)參數(shù)基本相同，頂力計算時分不同管徑取一個最大管徑和最大單元長度進行計算。一、頂力的計算最大推力計算，采用經(jīng)驗公式，按最大頂距170米計算：F=F1+F2上式中：F—總推力； F1—端阻力； F2—側(cè)壁摩阻力；F1=п/4DP式中D—管外徑；P—控制土壓力；P=Ko*γ*Ho式中：Ko—靜止土壓力系數(shù)， Ho—地面至掘進機中心的高度，取值7m γ—土的重量，F(xiàn)2=πD*f*L式中：f—管外表面綜合磨擦阻力，根據(jù)地質(zhì)勘察報告， D—管外徑 L—頂距F=F1+F2 = T工作井內(nèi)設備頂進能力可達到800T，采用4個200T的千斤頂完全滿足要求（本工程頂管采用觸變泥漿，頂力將遠小于理論計算值，因此我們無需增加額外的頂進系統(tǒng)即可滿足要求，設計圖紙最大頂距為170m是合理的經(jīng)濟距離）。二、地面準備工作① 在頂管頂進施工前，按要求進行施工用電，用水，通道，排水及照明等設備的安裝。施工用電每臺套采用150KW的發(fā)電機組。水需從外拖運，要修進場簡易便車道，保證施工管材料、設備及機具進場。還需鋪毛渣石的場平?，F(xiàn)場設備擺放空間至少需長45米，寬55米的平整封閉場平區(qū)域。② 施工材料，設備及機具必須備齊，以滿足本工程的施工要求。管節(jié)等準備要有足夠的余量(30～40m)。③ 井上，井下建立測量控制網(wǎng)，并經(jīng)復核報驗監(jiān)理認可。三、井下準備工作及井內(nèi)布置工作井井內(nèi)布置主要是后靠背、導軌、主頂油缸、油泵動力站、鋼制扶梯等。頂管基座為鋼結構預制構件，頂管基座位置按管道設計軸線準確進行放樣，安裝時按照測量放樣的基線，吊入井下就位安裝固定?；系膶к壈凑枕敼茉O計軸線并按實測洞門中心居中放置，并設置支撐加固，保證基座穩(wěn)定不變形。四、技術交底，崗位培訓在頂管施工前，對參加施工的全體人員分階段進行詳細的技術交底，對各技術工種進行崗位培訓，經(jīng)考核合格后，才能上崗。（四）后座墻后座墻是頂進管道時為千斤頂提供反作用力的一種結構，有時也稱為后座、后背或者后背墻等。在施工中，要求后座墻必須保持穩(wěn)定，一旦后座墻遭到破壞，頂進工程就要停頓。后座墻設計要通過詳細計算，其重要程度不亞于頂進力的預測計算。1．后座墻主要有功能是在頂進過程自始至終地承擔主頂工作站頂管前進時的后坐力。后座墻的最低強義應保證在設計頂進力的作用下不被破壞，要求其本身的壓縮回彈量為最小，以利于充分發(fā)揮主頂工作站的頂進效率。在設計和安裝后座墻時，應使其滿足如下要求。（1）、要有充分的強度在頂管施工中能承受主頂工作站千斤頂?shù)淖畲蠓醋饔昧Χ恢疗茐?。?）、要有足夠的剛度當受到主頂工作站的反作用力時，后座墻材料受壓縮而產(chǎn)生變形，卸荷后要恢復原狀。如壓縮回彈量大，會導致大量行程消耗在后座墻壓縮變形土，從而大在降低千斤頂?shù)挠行_程，使頂進效率降低。故后座墻必須具有足夠的剛度。（3）、后座墻表面要平直后座墻表面應平直，并垂直于頂進管道的軸線，以免產(chǎn)生偏心受壓，使頂力損失和發(fā)生質(zhì)量、安全事故。（4）、材質(zhì)要均勻后座墻材料的材質(zhì)要均勻一致，以免承受較大的后從力時造成后座墻材料壓縮不勻，出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。（5）、結構簡單、裝拆方便裝配式或臨時性后座墻都要采用普通材料、裝拆方便。 后座墻的強度及其影響因素:后座墻的強度取決于千斤頂在頂進過程中施加給后座墻的最大后從力，后從力的大小與最大頂力相等。影響頂力的因素甚多，可分為客觀因素及主觀因素兩類?？陀^因素包括管材種類、管徑大小、頂距長短、覆土厚度、土的種類、地下水位、管節(jié)重量等；主觀因素包括操作誤差、頂進方法、中途停工與否、是否采用潤滑劑等。影響頂進力的客觀因素在其他章節(jié)已經(jīng)作了介紹?，F(xiàn)在主要討論影響后座墻強度的主觀因素。（1）、頂進誤差在頂進過程中，由于土質(zhì)、設備的操作等原因，導致管子的方向或高程出與偏差，這種偏差稱為頂進誤差，簡稱誤差。這種誤差將導致頂力增加。技術熟練的工人應既能采取措施防止誤差的出現(xiàn)，又能及時發(fā)現(xiàn)誤差的趨勢而加以校正，使誤差發(fā)展不致過大，并保持在容許范圍以內(nèi)，頂力即使增加也不顯著。否則，當誤差出現(xiàn)時，校正易操之過急而造成管線上出現(xiàn)折線段、錯口等現(xiàn)象，從而導致頂力不斷增加，使后座墻遭到破壞。（2）、中途停工頂進作業(yè)一開始，中途就不能停頓。如果停止一段時間后再頂進，其起始頂力要大大超過停工前的頂力。這主要是由于停工時間過長，使管頂土層坍落的緣故。在地下水位以下頂進時，因停頂而使液化的粉細砂將管周圍包裹起來，頂力也會大大增加，如果頂力增加至后座墻的設計強度，此時就不能再頂進，必須對后座墻進行加固后方可再頂進。另外，在頂進過程是否采用注漿潤滑措施，對頂力的影響甚大。如采用注漿潤滑，施工中的頂進阻力將減小很多。由于主觀因素對頂力的影響是人在操作過程中造成的，或者是事先未預計到的情況，所以對主觀因素的影響不能事先計算，只能在施工過程中加強管理，防患于未然，以其不使頂力增加。因此，在計算所得頂力的基礎上，適當增加安全系數(shù)，作為防止主觀因素影響的儲備力量，并嚴格遵守操作規(guī)程，就能保證后座墻在設計強度以內(nèi)，不致受超負荷頂力的影響而導致破壞。 后座墻的剛度要求頂管時要求后后座墻具有充分的剛度，以避免往復回彈，消耗能量。要保證受最大頂力時不變形，或只有少量殘余變形，后座墻應盡量采用彈性小的材料。如果后座墻彈性過大，頂進的后從力先壓縮后座墻，直到后座墻被壓緊而不能再壓縮時頂力才向前發(fā)揮作用使管段前進，千斤頂卸荷，后從力解除后，后座墻雖然有殘余變形但不大，甚至可以恢復到未受荷載的狀態(tài)，可是下一次頂進時，仍要先壓縮后座墻，因而每次頂進都要浪費一段千斤頂行程于壓縮后座墻。用短行程千斤頂，行程一般為200mm，而后座墻壓縮量為20～30mm，這樣就可使千斤頂行程在頂管前進時的利用率只有70%～80%，每頂進2m長的管節(jié)，需12～14個行程。若再考慮到傳力工具的壓縮，需要的行程數(shù)還要增加。所以，要提高頂進效率，除采用長行程的千斤頂外，還應設法增加后座墻的剛度。后座墻的形式和類別后座墻形式雖然多種多樣，但就其使用條件來講，基本上有以下三種：①.覆土較薄或穿過高填方路基的頂管，無土抗力可利用時修建的人工后座墻；②.覆土較厚時可以充分利用土抗力的天然后座墻；③.在混凝土或鋼筋混凝土豎井內(nèi)建筑的現(xiàn)澆鋼筋混凝土后座墻。GB50286—97規(guī)范中對裝配式后座墻作出了如下規(guī)定：①.裝配式后座墻宜采用方木、型鋼或鋼板等組裝，組裝后的后座墻慶有足夠的強度和剛度；②.后座墻土體壁面應平整，并與管道頂進方向垂直；③.裝配式后座墻的底端宜在工作坑底以下（不宜小于50cm）；④.后座墻土體壁面應與后座墻貼緊，有間隔時應采用砂石料填塞密實；⑤.組裝后座墻的構件在同層內(nèi)的規(guī)格應一致，各層之間的接觸應緊貼，并層層固定。頂管工作坑及裝配式后座墻的墻面應與管道軸線垂直，其施工允許偏差應符合規(guī)定。工作坑及裝配式后座墻的施工允許偏差（mm） 表2項 目允許偏差工作坑每側(cè)寬度不小于施工設計規(guī)定長度裝配式后座墻垂直度%H水平扭轉(zhuǎn)度%L注：H——裝配式后座墻的高度（mm）；L——裝配式后座墻的長度（mm）。（五）泥水系統(tǒng)、水壓控制、注漿量的計算 一、泥水系統(tǒng)泥漿系統(tǒng)有二個作用：送走被挖掘機的渣土和平衡地下水。泥漿系統(tǒng)是由密封的管道組成，通過機頭循環(huán)，形成泥漿混合物，由排泥管送走，最后沉淀在地面上的泥漿池內(nèi)，泥漿通過眾多的排泥泵被排出。再由進水泵進水送入機頭，排泥由變速的排泥泵進行控制。機坑旁通裝置可控制進排泥漿的速度、方向，以防止泥渣堵塞管道，淤積現(xiàn)場。當挖粘土時，可能使普通粘土，有一定的粘合度，可以直接將泥漿排入泥漿池內(nèi)，但是當挖沙土時，泥漿中必須添加一定的粘合劑（諸如膨潤土等）以增加泥漿粘度，以達到排渣的最終目的。夾帶泥砂的泥漿，可通過振動篩、循環(huán)沉淀器、干燥器等，處理分離渣質(zhì)，泥漿被再用，渣質(zhì)被積累后處理。處理渣土用翻斗車，泥漿用罐車運出場區(qū)，堆置于郊外，處理時注意不得污染路面等環(huán)境。進排泥水系統(tǒng)起著第二個作用：在有地下水存在的地方，掘進機表面的壓力可以降低到小于水中的壓力。這樣避免了抽地下水的需要。進排泥水系統(tǒng)中的壓力感應器可測出地下水的壓力。機內(nèi)泥水循環(huán)系統(tǒng)，電磁閥，旁通裝置及載水閥可以起到調(diào)節(jié)水壓的作用。機內(nèi)電磁閥和旁通系統(tǒng)，可以阻止水壓的變化，保持水壓，在加管道時，不至于減小機頭的水壓，保證內(nèi)部壓力平衡。二、注漿量的計算2．1注漿量計算本工程每1米注漿量計算如下：V＝πDWTL＝1＝ m3（1）按照地質(zhì)條件。一般壓漿量為計算的150％～200％，本工程在粉質(zhì)粘土頂進，按照160％進行注漿量控制。（2）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。（3）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，～。（4）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。（5）管內(nèi)注漿布孔方式：沿管線縱向每3m設一處壓漿孔。布孔方式宜采用左上方、右上方、左上方的順序。地面注漿布孔方式：沿管道上方每4～6m打孔至管頂空腔。（6）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。采用地面管內(nèi)注漿管段，宜先從地面壓漿，再進行管內(nèi)注漿。（7）注漿操作要求：地面注漿孔采用沖擊