【正文】 再有超出容許范圍的位置及方向偏差，否則難于糾正。①造成沉井產(chǎn)生傾斜偏轉(zhuǎn)的常見原因：●沉井刃腳下土層軟硬不均勻；●沒有均勻除土下沉，使井孔內(nèi)土面高低相差很多；●刃腳下掏空過多，沉井突然下沉，易于產(chǎn)生傾斜；●刃腳一角或一側(cè)被障礙物擱住，沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理；●由于井外棄土或其他原因造成對沉井井壁的偏壓；②糾偏方法沉井在下沉過程中發(fā)生傾斜偏轉(zhuǎn)時，應(yīng)根據(jù)沉井產(chǎn)生傾斜偏轉(zhuǎn)的原因，可以用下述的一種或幾種方法來進(jìn)行糾偏。確保沉井的偏差在容許的范圍以內(nèi)。●偏除土糾偏沉井在入土較淺時，容易產(chǎn)生傾斜，但也比較容易糾正。糾正傾斜時，一般可靠近刃腳高的一側(cè)吸泥或抓土，必要時可由潛水員配合在刃腳下除土。隨著沉井的下沉，在沉井高的一側(cè)減少刃腳下正面阻力，在沉井低的一側(cè)增加刃腳下的正面阻力，使沉井的偏差在下沉過程逐漸糾正，這種方法簡單，效果較好。糾偏位移時，可以預(yù)先使沉井向偏位方向傾斜。然后沿傾斜方向下沉，直至沉井底面中軸線與設(shè)計中軸線的位置相重合或接近時，再將傾斜糾正或糾至稍微向相反方向傾斜一些，最后調(diào)正至使傾斜和位移都在容許范圍以內(nèi)為止。●井外射水、井內(nèi)偏除土糾偏當(dāng)沉井入土深度逐漸增大，沉井四周土層對井壁的約束力亦相應(yīng)增加，這樣給沉井糾偏工作帶來很大的困難。因此，當(dāng)沉井下沉深度較大時，若糾正沉井的偏斜，關(guān)鍵在于破壞土層的被動土壓力。高壓射水管沿沉井高的一側(cè)井壁外面插入土中，破壞土層結(jié)構(gòu)，使土層的被動土壓力大為降低。這時再采用上述的偏除土方法，可使沉井的傾斜逐步得到糾正。在有條件時，還可以在沉井頂部加偏壓重的方法來糾正沉井的傾斜?！裼迷黾悠翂夯蚱膲褐貋砑m偏由于棄土堆在沉井一側(cè)，以及由于其他原因形成的沉井兩則有土壓力差存在，能使沉井產(chǎn)生偏斜。同理，在沉井傾斜低的一側(cè)回填砂或土，并進(jìn)行夯實，使低的一側(cè)產(chǎn)生的土壓力大于沉井高的一側(cè)土壓力，亦可起到糾偏的作用。如在沉井高的一側(cè)壓重，最好使用鋼錠或生鐵塊，這時沉井高的一側(cè)刃腳下土的應(yīng)力大于低的一側(cè)刃腳下土的應(yīng)力，使沉井高的一側(cè)下沉量大些，亦可起到糾正沉井傾斜的作用。這種糾偏方法可根據(jù)現(xiàn)場條件進(jìn)行選用?！癯辆恢门まD(zhuǎn)時的糾正沉井位置如發(fā)生扭轉(zhuǎn)，可在沉井偏位的二角偏出土，另外二角偏填土，借助于刃腳下不相等的土壓力所形成的扭矩，使下沉過程中逐步糾正其位置。 沉井封底沉井下沉到位后，應(yīng)進(jìn)行8小時的連續(xù)觀測，如下沉量小于10mm，則可進(jìn)行封底，并澆筑底板砼。 頂管施工導(dǎo)水管分二段施工，第一段位于河床下的導(dǎo)水管采用機(jī)械頂管施工法，單管長65m；第二段是在河床面以上，為頂管段導(dǎo)水管與取水頭部的連接管段，采用沉管施工法，單管長35m。第一段是利用先期施工完畢的取水泵井做工作井機(jī)械頂進(jìn)導(dǎo)水管，當(dāng)頂管機(jī)頭即將頂出河床時停止頂進(jìn)，拆除管道內(nèi)的電機(jī)設(shè)備及各種管線后，將頂管機(jī)頭直接頂?shù)浇?，再派潛水員在水下切割分離頂管機(jī)頭，最后從江中吊出頂管機(jī)頭，也可以視沅江水位情況作鋼板樁圍堰或袋裝土圍堰作為接收井，則不需水下切割分離頂管機(jī)頭。第一段導(dǎo)水管施工完成后，再用水上吊裝施工法進(jìn)行第二段導(dǎo)水管的施工，將在岸上焊接好的導(dǎo)水管吊運到位后，進(jìn)行水下施工，管道就位后，在水下一端用卡箍連接第一段導(dǎo)水管，一端用法蘭連接取水頭部處預(yù)留的導(dǎo)水管。 本此頂管的主要施工難點及針對性措施1）頂管沿線工程地質(zhì)條件復(fù)雜頂管難度大本項目的巖土勘察報告顯示，導(dǎo)水管是在部分粒徑8cm以上圓礫層頂進(jìn)，且地下水豐富，其地質(zhì)條件復(fù)雜。頂管施工有一個最突出的特點就是適應(yīng)性問題；針對不同的土質(zhì)、不同的施工條件和不同的要求，必須研制與之適應(yīng)的頂管施工設(shè)備。根據(jù)本工程的特點及以往類似頂管經(jīng)驗，我司選用具備一定破碎功能的遙控泥水平衡工具管。2）頂管穿越沅江大題對地面沉降要求高本工程頂管要穿越沅江大堤，確保沅江大堤的穩(wěn)定安全是頂管的核心任務(wù)。嚴(yán)格的講，在頂管施工過程中，地面沉降是不可避免。在頂管機(jī)穿越過后或頂管施工完成以后,在管子中心線左右兩側(cè)的地面產(chǎn)生沉降,并隨著時間的推延,沉降槽的寬度與深度均與日俱增，但是，采用不同的施工方法，會有不同的沉降結(jié)果，頂管施工中，只有盡可能減小施工對土體的擾動來減小沉降。本工程對沅江大堤環(huán)境影響目標(biāo)力爭控制在“沉降不超過3cm”,頂管施工過程，主要采取以下措施。(1) 選用復(fù)合式泥水平衡工具管,具有以下優(yōu)點：，在地下水位較高以及變化范圍大的條件下它也可適用。，對管子周圍的土地擾動較小，因此引起的地面沉降也小，有利于控制大堤沉降。、棄土作業(yè)面連續(xù)不斷，因此它作業(yè)速度較快，作業(yè)環(huán)境也比較安全。(2) 加強(qiáng)施工監(jiān)測施工監(jiān)測是整個工程的重要組成部分，應(yīng)本著準(zhǔn)確、及時、有效的原則，針對重點對象，進(jìn)行重點監(jiān)測，在整個施工過程中應(yīng)根據(jù)施工不同階段對周圍環(huán)境的影響程度加以區(qū)別對待，在關(guān)鍵階段加密監(jiān)測頻率，在整個監(jiān)測過程中對敏感的監(jiān)測項目設(shè)置報警值，及時監(jiān)測、分析其變化發(fā)展趨勢。監(jiān)測點的埋設(shè)應(yīng)突出有效性,能敏感地反應(yīng)周圍環(huán)境的變化。在準(zhǔn)確性方面從埋設(shè)的規(guī)范化和監(jiān)測儀器的先進(jìn)性入手，配備具有豐富經(jīng)驗的監(jiān)測工程師進(jìn)行規(guī)范操作、從嚴(yán)把關(guān)，準(zhǔn)確、及時、有效地完成整個工程的監(jiān)測任務(wù)，做到信息化施工。(3) 雙管同步跟蹤注觸變泥漿及泥漿置換頂管工程中采用掘進(jìn)機(jī)尾部同步注漿和后面管段補(bǔ)漿兩種方式進(jìn)行減阻，注漿必須確保頂管同步漿注量“同步、充足”，使后續(xù)跟蹤注漿“多點同步進(jìn)行，漿量充分”，起到“潤滑管節(jié)、支撐土體”作用，達(dá)到“減小擾動、控制沉降”的目標(biāo)。為了保證中后期頂管壓漿量能夠滿足要求，擬設(shè)置二條2″管，一條同步注漿，即專用于掘進(jìn)機(jī)尾部同步注漿；一條跟蹤補(bǔ)漿，即后續(xù)管段補(bǔ)漿。工具頭第一環(huán)壓漿孔為同步注漿，頂進(jìn)過程中常開，總管上安裝一個電動調(diào)節(jié)閥和流量計，用以控制和統(tǒng)計同步注漿量。為防止泥漿穿通至工具管頭部，第一環(huán)注漿孔應(yīng)適當(dāng)控制壓力。在泥漿環(huán)壓漿管位置安裝膜片壓力表，補(bǔ)漿量以方量為主，壓力為輔。操作閥門時需先開后關(guān)，以免壓差導(dǎo)致爆管之類的事故發(fā)生。為確保能形成完整有效的泥漿環(huán)套，管道內(nèi)的補(bǔ)壓漿的次數(shù)及壓漿量根據(jù)管壁為泥漿反壓和外壁摩阻力變化情況及時調(diào)整補(bǔ)漿量。在頂進(jìn)結(jié)束后，為防止頂管穿越建筑物及沅江大堤出現(xiàn)較大后期沉降，可對已形成的泥漿套的漿液進(jìn)行置換，置換漿液為水泥砂漿并摻入適量的粉煤灰，在管內(nèi)用單螺桿泵壓注。壓漿體凝結(jié)后（一般為24小時）拆除管路換上封蓋，將孔口用環(huán)氧水泥封堵抹平后用封板焊死。3）頂管管徑較小管內(nèi)作業(yè)困難由于本工程管徑較小，若工具管及管內(nèi)相關(guān)設(shè)備若采用人工控制，不但作業(yè)環(huán)境差、人員移動困難，而且受鋼管內(nèi)屏蔽影響，操作人員聯(lián)系困難，很難實現(xiàn)設(shè)備聯(lián)動。為解決這一難題，將采用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可以控制中繼間啟用、排泥泵開關(guān)、工具管糾偏等等，而且對管內(nèi)所有設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、顯示、保存，并對設(shè)備故障報警，實現(xiàn)了頂管自動化控制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：(1) 計算機(jī)作為人機(jī)界面，是顯示和操作的平臺；(2) 主站是主控制器，協(xié)調(diào)控制各從站的工作；(3) 從站根據(jù)主站的命令，分別控制設(shè)備工作；(4) 各從站提供多路A/D輸入，可連接多個傳感器。頂管計算機(jī)控制系統(tǒng)在施工過程中的應(yīng)用，不僅提高了設(shè)備可靠性，更提高了施工效率，而且為施工提供了現(xiàn)代化的技術(shù)手段和科學(xué)的管理方法，便于技術(shù)人員全面、及時、準(zhǔn)確的掌握各項技術(shù)數(shù)據(jù)。同時，配備2只攝像頭，一只安裝于掘進(jìn)機(jī)操作臺處，監(jiān)測操作臺各項數(shù)據(jù)；一只安裝于工作井內(nèi)，監(jiān)測主千斤頂?shù)膭幼?，監(jiān)視器安裝中央控制室，以利技術(shù)人員正確指揮。 頂管現(xiàn)場平面布置及流程1】地面布置為保證施工車輛進(jìn)出和施工需要在頂管工作井周邊修筑6m寬臨時道路。本工程頂管管節(jié)長度約6m，考慮到頂管工作井直徑較大，現(xiàn)場利用1臺25T汽車吊負(fù)責(zé)工具管就位及鋼管的吊運及井內(nèi)、地面的吊裝工作。由于頂管為三班連續(xù)作業(yè)施工，在現(xiàn)場四個角上各安裝錪鎢燈一座，供夜間現(xiàn)場照明。沉淀池就近利用場區(qū)內(nèi)空地，面積約200m2。2】井內(nèi)布置井內(nèi)沿頂管軸線方向安裝剛性后座以及布置主頂千斤頂、導(dǎo)軌、剛性頂鐵、環(huán)形頂鐵等頂進(jìn)設(shè)備。工作井邊側(cè)設(shè)置鋼扶梯一座。管內(nèi)供電及井內(nèi)電力配電箱均位于泵房沉井內(nèi)。頂管頂進(jìn)測量平臺，安裝在主頂千斤頂之間軸線上，與砼底板連接，并與千斤頂支架分離，確保頂進(jìn)時測量不受機(jī)械震顫影響。沿泵房井壁安裝2寸壓漿管、4寸供水和4寸出泥管、供電電纜、2寸供氣管線。井內(nèi)二側(cè)工作平臺布置配電箱、電焊機(jī)、泥水旁通裝置、后座主頂油泵車和頂鐵堆放。施工期間在井內(nèi)及管道內(nèi)應(yīng)配置足量的排水設(shè)備，以保證雨季汛期的管道安全。3】頂管工藝流程頂管出洞口地基加固頂管準(zhǔn)備泥漿房、水泵房搭設(shè)頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)場后座頂板安裝導(dǎo)軌拼裝后座千斤頂安裝頂管掘進(jìn)機(jī)就位井內(nèi)其它設(shè)備安裝機(jī)頭調(diào)試頂管掘進(jìn)機(jī)穿墻管后座頂進(jìn)拆除悶板工具頭進(jìn)行試運轉(zhuǎn)軸線高程控制網(wǎng)安裝出泥系統(tǒng)測 量拌 漿出 土壓 漿供 氣配電間供 電頂管掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)出泥系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)管段頂進(jìn)鋼管驗收鋼管段拼裝鋼管焊接加入中繼環(huán)中繼泵站安裝中繼千斤頂安裝頂進(jìn)至設(shè)計位置管內(nèi)設(shè)備拆除竣工測量工具管水下切割 頂管設(shè)備配置1】復(fù)合式泥水平衡工具管本項目的巖土勘察報告顯示，導(dǎo)水管是在圓礫層中通過，且地下水豐富，地質(zhì)條件復(fù)雜，且導(dǎo)水管需穿越沅江大堤，必須保證大堤的安全。頂管施工有一個最突出的特點就是適應(yīng)性問題；針對不同的土質(zhì)、不同的施工條件和不同的要求，必須研制與之適應(yīng)的頂管施工設(shè)備。根據(jù)本工程的特點及以往類似頂管經(jīng)驗，我司選用具備破碎功能的遙控泥水平衡工具管。本工程選用泥水式工具管進(jìn)行了特別設(shè)計：a、為確保頂管穿越圓礫層正面土體穩(wěn)定，在工具管刀盤布置注漿系統(tǒng)，通過注觸變泥漿或高分子材料，維持圓礫層穩(wěn)定。b、在刀盤背面設(shè)置多個攪拌棒使渣土與泥水充分切削攪拌混合，使渣土具有很好的塑流性，排土口不易堵塞。c、在總的送排泥流量不變的情況下，特意設(shè)置了小的環(huán)形泥水倉。上進(jìn)水，下排泥，增加倉內(nèi)流速確保渣土不易堵塞。d、在環(huán)形泥倉外設(shè)置了4個菠蘿刀進(jìn)行二次切削軋碎卵礫石，確保排土通暢。e、工具管不設(shè)置泥漿套，采取變徑設(shè)計注漿減阻，為維持頂管切削后圓礫層土體穩(wěn)定。f、工具管采用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，由計算機(jī)作為人機(jī)界面，作為顯示和操作的平臺。2】泥水平衡工具管工作原理及平衡原理泥水平衡式頂管掘進(jìn)機(jī)，主要由切削攪拌系統(tǒng)，刀盤動力系統(tǒng)，糾偏及液壓系統(tǒng)、殼體，主軸密封及電氣操作系統(tǒng)等部分組成。泥水平衡工具管是在機(jī)械切削式工具頭刀盤后安裝隔板，形成泥水壓力艙，頂管推進(jìn)力使泥水充滿泥水艙，并對掘削面土體施加一定的壓力，盡管刀盤掘削地層，但地層不會坍落，以謀求開挖面的穩(wěn)定。刀盤切削下來的土砂進(jìn)入泥水艙，經(jīng)設(shè)置在艙內(nèi)的攪拌裝置拌和后成為含掘削土砂的高濃度泥水，再經(jīng)排泥泵將其泵送到地面泥水分離系統(tǒng)，經(jīng)過旋流，震動篩分等工藝過程后，將處理后的泥水再次循環(huán)至泥水艙。在泥水與掘削面地層接觸后，由于作用在掘削面上的泥水壓力大于地層的間隙水壓，故泥水中的細(xì)粒成分滲入地層間隙，使地層的滲透系數(shù)變??；隨著時間增加，細(xì)粒成分填充地層間隙的填充率越來越大，滲水系數(shù)越來越小，濾水量越來越小，過剩水壓增加越來越慢，最后被完全填充。另外，因泥水中的粘土顆粒帶負(fù)電荷，且均勻地懸浮于泥水中，而地層中的土顆粒帶正電荷，故泥水中的粘土顆粒均勻地吸附聚集在掘削面的表面即形成泥膜。泥膜生成后，泥水艙內(nèi)的泥水不能再進(jìn)入掘削地層，即杜絕泥水的損失，保證了外加推進(jìn)力有效地作用在掘削面上，與此同時，地下水也無法涌入泥水艙。這就是泥水的雙向隔離作用，隔離作用的結(jié)果可以確保掘削地層不變形、不丹塌。3】泥水平衡工具管優(yōu)點該種型式工具管在圓礫層土中頂進(jìn)時能有效地防止流砂現(xiàn)象的產(chǎn)生，也適合強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層切削，具有以下優(yōu)點：a、適用的土質(zhì)范圍較廣，在地下水位較高以及變化范圍大的條件下它也可適用。b、可有效地保持挖掘面的穩(wěn)定，對管子周圍的土地擾動較小，因此引起的地面沉降也小。c、在粘土層中推進(jìn)的總推力較小。d、由于采用泥水輸送、棄土作業(yè)面連續(xù)不斷，因此它作業(yè)速度較快，作業(yè)環(huán)境也比較安全。4】頂進(jìn)系統(tǒng)頂管導(dǎo)軌選用鋼質(zhì)材料制作，安放在鋼筋砼底板上。在工作井內(nèi)鋪設(shè)頂進(jìn)軌道時，應(yīng)按管道相同坡度鋪設(shè)，使工具頭在出洞后即可按設(shè)計軸線頂進(jìn)。導(dǎo)軌定位后必須穩(wěn)固、正確，在頂進(jìn)中承受各種負(fù)載時不位移、不變形、不沉降，在頂進(jìn)中必須經(jīng)常復(fù)測調(diào)整，以確保頂進(jìn)軸線的精度。軌道安裝的允許偏差應(yīng)為：軸線位置：3mm；頂面高程：0～+3mm；兩軌內(nèi)距：177。2mm。頂管后靠背須承受和傳遞全部頂力，必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，為確保后靠背安全，在砼后靠背前布置一塊6cm鋼板。后靠背的平面必須與頂進(jìn)軸線相垂直，以防頂管施工過程中管道出現(xiàn)紐轉(zhuǎn)，后靠背平面允許偏差為：后背垂直度偏差：1‰H（H為后背的高度，單位mm）；后背水平度偏差：1‰L（L為后背的水平長度，單位mm）；在頂進(jìn)中隨時檢查，如有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重傾斜，則必須重新布置，以保證安全。千斤頂固定在千斤頂支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點應(yīng)在管道中心的垂直線上，并略低于頂管管中心。油泵車設(shè)置在距離主頂千斤頂?shù)慕?，油路安裝應(yīng)順直，減少轉(zhuǎn)角，接頭不漏油，安裝完畢必須試車，在頂進(jìn)中應(yīng)定時進(jìn)行檢修維護(hù)，及時排除故障。油泵車應(yīng)在防雨棚內(nèi)工作。本頂鐵采用22mm鋼板焊接成型，有足夠的剛度，頂鐵相鄰面互相垂直，規(guī)格相同，安裝后的頂鐵軸線應(yīng)與管道軸線平行、對稱，頂鐵與導(dǎo)軌和頂鐵之間接觸面不得有泥土、油污。主頂裝置，共有2只千斤頂，分兩列布置。主頂千斤頂為單沖程千斤頂，主頂千斤頂每只最大頂力為2000KN，實際施工時應(yīng)根據(jù)工作井后靠背允許推力控制油壓。油缸有其獨立的油路控制系統(tǒng)，可根據(jù)施工需要通過調(diào)整主頂裝置的合力中心來進(jìn)行輔助糾偏。但頂進(jìn)過程中，要求總最大頂力控制在設(shè)計允許范圍