【正文】 井壁垂直度1%預(yù)埋件、預(yù)留孔位移177。20mm下沉后質(zhì)量刃腳平均標(biāo)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(jìn)機(jī)被主頂油缸向前推進(jìn)，掘進(jìn)機(jī)頭進(jìn)入止水圈，穿過土層到達(dá)接收井，電動機(jī)提供能量，轉(zhuǎn)動切削刀盤，通過切削刀盤進(jìn)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(jìn)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(fù)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(dá)到消除地面的沉降和隆起的效果。掘進(jìn)機(jī)完全進(jìn)入土層以后，電纜、泥漿管被拆除，吊下第一節(jié)頂進(jìn)管，它被推到掘進(jìn)機(jī)的尾套處，與掘進(jìn)頭連接管頂進(jìn)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(jìn)，這個過程不斷重復(fù)，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(jìn)機(jī)在掘進(jìn)過程中，采用了激光導(dǎo)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(biāo)高及方向位置后，對準(zhǔn)掘進(jìn)機(jī)內(nèi)的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到機(jī)內(nèi)攝像機(jī)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(jìn)機(jī)內(nèi)置式油缸進(jìn)行伸縮，為達(dá)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(jìn)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(dāng)工作井完成以后，經(jīng)調(diào)試完畢的液壓系統(tǒng)，頂管掘進(jìn)機(jī)便通過運(yùn)輸至工地，并安裝就位至導(dǎo)軌上，微型掘進(jìn)設(shè)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(jī)，發(fā)電機(jī)、卡車、電焊機(jī)等。隨后，微型掘進(jìn)裝置上。泥水平衡式頂管突出的優(yōu)點(diǎn)：（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(yùn)等危險的作業(yè)。（5）泥水輸送棄土為連續(xù)作業(yè)，因此進(jìn)度比較快。主要設(shè)備參數(shù)：本工程使用的主要設(shè)備三原重工制造的YX1500型泥水平衡偏壓破碎型頂管機(jī)。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(jī)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(dǎo)向二、施工工藝流程：測量引點(diǎn)→工作井施工→測量放樣→井下導(dǎo)軌機(jī)架、液壓系統(tǒng)、止水圈等設(shè)備安裝→地面輔助設(shè)施安裝→頂管掘進(jìn)機(jī)吊裝就位→激光經(jīng)緯儀安裝→掘進(jìn)機(jī)出工作坑→正常頂進(jìn)→頂管機(jī)進(jìn)接收坑。 放樣、復(fù)核→頂管井施工→頂管設(shè)備就緒→進(jìn)洞密封器安裝→頂管機(jī)進(jìn)洞→送排泥泵開機(jī)→機(jī)頭刀盤運(yùn)行→頂進(jìn)出土→泥水分離→棄土出運(yùn)→主頂推進(jìn)→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(jī)出洞→頂管機(jī)轉(zhuǎn)場→井施工→頂管井回填（三）頂力計(jì)算、最大頂距確定和準(zhǔn)備工作本工程頂管單元長度根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的井室位置、地面運(yùn)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(jì)算時分不同管徑取一個最大管徑和最大單元長度進(jìn)行計(jì)算。一、頂力的計(jì)算最大推力計(jì)算，采用經(jīng)驗(yàn)公式，按最大頂距170米計(jì)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(jìn)機(jī)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(bào)告， D—管外徑 L—頂距F=F1+F2 = T工作井內(nèi)設(shè)備頂進(jìn)能力可達(dá)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(yuǎn)小于理論計(jì)算值，因此我們無需增加額外的頂進(jìn)系統(tǒng)即可滿足要求，設(shè)計(jì)圖紙最大頂距為170m是合理的經(jīng)濟(jì)距離）。二、地面準(zhǔn)備工作① 在頂管頂進(jìn)施工前，按要求進(jìn)行施工用電，用水，通道，排水及照明等設(shè)備的安裝。施工用電每臺套采用150KW的發(fā)電機(jī)組。水需從外拖運(yùn)，要修進(jìn)場簡易便車道，保證施工管材料、設(shè)備及機(jī)具進(jìn)場。還需鋪毛渣石的場平?，F(xiàn)場設(shè)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(shè)備及機(jī)具必須備齊，以滿足本工程的施工要求。管節(jié)等準(zhǔn)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(fù)核報(bào)驗(yàn)監(jiān)理認(rèn)可。三、井下準(zhǔn)備工作及井內(nèi)布置工作井井內(nèi)布置主要是后靠背、導(dǎo)軌、主頂油缸、油泵動力站、鋼制扶梯等。頂管基座為鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件，頂管基座位置按管道設(shè)計(jì)軸線準(zhǔn)確進(jìn)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?dǎo)軌按照頂管設(shè)計(jì)軸線并按實(shí)測洞門中心居中放置，并設(shè)置支撐加固，保證基座穩(wěn)定不變形。四、技術(shù)交底，崗位培訓(xùn)在頂管施工前，對參加施工的全體人員分階段進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，對各技術(shù)工種進(jìn)行崗位培訓(xùn)，經(jīng)考核合格后，才能上崗。（四）后座墻后座墻是頂進(jìn)管道時為千斤頂提供反作用力的一種結(jié)構(gòu)，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(jìn)工程就要停頓。后座墻設(shè)計(jì)要通過詳細(xì)計(jì)算，其重要程度不亞于頂進(jìn)力的預(yù)測計(jì)算。1．后座墻主要有功能是在頂進(jìn)過程自始至終地承擔(dān)主頂工作站頂管前進(jìn)時的后坐力。后座墻的最低強(qiáng)義應(yīng)保證在設(shè)計(jì)頂進(jìn)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(jìn)效率。在設(shè)計(jì)和安裝后座墻時，應(yīng)使其滿足如下要求。（1）、要有充分的強(qiáng)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(dāng)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(fù)原狀。如壓縮回彈量大，會導(dǎo)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(jìn)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(yīng)平直，并垂直于頂進(jìn)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(jié)構(gòu)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(qiáng)度及其影響因素:后座墻的強(qiáng)度取決于千斤頂在頂進(jìn)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(jìn)方法、中途停工與否、是否采用潤滑劑等。影響頂進(jìn)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(qiáng)度的主觀因素。（1）、頂進(jìn)誤差在頂進(jìn)過程中，由于土質(zhì)、設(shè)備的操作等原因，導(dǎo)致管子的方向或高程出與偏差，這種偏差稱為頂進(jìn)誤差，簡稱誤差。這種誤差將導(dǎo)致頂力增加。技術(shù)熟練的工人應(yīng)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(dāng)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(dǎo)致頂力不斷增加，使后座墻遭到破壞。（2）、中途停工頂進(jìn)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(jìn)，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(jìn)時，因停頂而使液化的粉細(xì)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(shè)計(jì)強(qiáng)度，此時就不能再頂進(jìn)，必須對后座墻進(jìn)行加固后方可再頂進(jìn)。另外，在頂進(jìn)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(jìn)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(yù)計(jì)到的情況，所以對主觀因素的影響不能事先計(jì)算，只能在施工過程中加強(qiáng)管理，防患于未然，以其不使頂力增加。因此，在計(jì)算所得頂力的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加安全系數(shù)，作為防止主觀因素影響的儲備力量，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，就能保證后座墻在設(shè)計(jì)強(qiáng)度以內(nèi)，不致受超負(fù)荷頂力的影響而導(dǎo)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(fù)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(yīng)盡量采用彈性小的材料。如果后座墻彈性過大，頂進(jìn)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(jìn)，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(fù)到未受荷載的狀態(tài)，可是下一次頂進(jìn)時，仍要先壓縮后座墻，因而每次頂進(jìn)都要浪費(fèi)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(jìn)時的利用率只有70%～80%，每頂進(jìn)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(jìn)效率，除采用長行程的千斤頂外，還應(yīng)設(shè)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(qiáng)度和剛度；②.后座墻土體壁面應(yīng)平整，并與管道頂進(jìn)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(yīng)與后座墻貼緊，有間隔時應(yīng)采用砂石料填塞密實(shí)；⑤.組裝后座墻的構(gòu)件在同層內(nèi)的規(guī)格應(yīng)一致，各層之間的接觸應(yīng)緊貼，并層層固定。頂管工作坑及裝配式后座墻的墻面應(yīng)與管道軸線垂直，其施工允許偏差應(yīng)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(xiàng) 目允許偏差工作坑每側(cè)寬度不小于施工設(shè)計(jì)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(jì)算 一、泥水系統(tǒng)泥漿系統(tǒng)有二個作用：送走被挖掘機(jī)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(jī)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(jìn)水泵進(jìn)水送入機(jī)頭，排泥由變速的排泥泵進(jìn)行控制。機(jī)坑旁通裝置可控制進(jìn)排泥漿的速度、方向，以防止泥渣堵塞管道，淤積現(xiàn)場。當(dāng)挖粘土?xí)r，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(dāng)挖沙土?xí)r，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(dá)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(yùn)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(jìn)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(jìn)機(jī)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(jìn)排泥水系統(tǒng)中的壓力感應(yīng)器可測出地下水的壓力。機(jī)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(jī)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(jī)頭的水壓，保證內(nèi)部壓力平衡。二、注漿量的計(jì)算2．1注漿量計(jì)算本工程每1米注漿量計(jì)算如下：V＝πDWTL＝1＝ m3（1）按照地質(zhì)條件。一般壓漿量為計(jì)算的150％～200％，本工程在粉質(zhì)粘土頂進(jìn)，按照160％進(jìn)行注漿量控制。（2）為防止路面沉陷和地上、地下構(gòu)筑物不受擾動，頂管結(jié)束后，應(yīng)及時對管體四周的縫隙充填水泥漿，使其密實(shí)堅(jiān)固，填充水泥所用設(shè)備與觸變泥漿設(shè)備相同。逐孔注漿，水泥漿液需攪拌均勻，無結(jié)塊，無雜物，注漿結(jié)束后，要及時清理注漿設(shè)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(yàn)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(jié)合，壓漿材料為水泥粉煤灰砂漿，配比為，水泥：粉煤灰：細(xì)砂＝1：1：4。（5）管內(nèi)注漿布孔方式：沿管線縱向每3m設(shè)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(jìn)行第二次注漿。第二次注漿壓力不變，直至壓不進(jìn)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(jìn)行管內(nèi)注漿。（7）注漿操作要求：地面注漿孔采用沖擊