【正文】 。 泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)排出泥漿攜帶機(jī)頭刀盤切削下來(lái)的泥土后，含泥砂量較大，需經(jīng)過(guò)泥水分離設(shè)備分離后進(jìn)入豎井上部設(shè)置的特制8m179。注漿使用擠壓式注漿泵，～ MPa。泥漿制備后，須靜置24小時(shí)可以使用，使其充分吸水，膨潤(rùn)成膠體，使用比重計(jì)測(cè)其比重。膨潤(rùn)土一般要求膠質(zhì)價(jià)在80以上。 根據(jù)本工程現(xiàn)場(chǎng)情況泥漿池采用10mm厚鋼板制成8m3儲(chǔ)漿罐，每個(gè)豎井設(shè)置兩個(gè)，確保泥漿使用量及道路的清潔。 注漿減阻 （1） 泥漿減阻土壤的性質(zhì)決定泥水管理的難度與所頂管子直徑比和土質(zhì)有關(guān)。30 (5)頂進(jìn)速度控制:本工程頂進(jìn)速度控制在30mm～50mm/min，前30m和糾偏時(shí)用較低速度，以后視泥水倉(cāng)泥壓、泥漿流量情況適當(dāng)加快頂進(jìn)速度。30Di＞1000無(wú)壓管道177。檢查項(xiàng)目允許偏差檢查數(shù)量檢查方法范圍點(diǎn)數(shù)1水平軸線無(wú)壓管道15每節(jié)管1點(diǎn)經(jīng)緯儀測(cè)量或掛中線用鋼尺量測(cè)壓力管道302管底高程Di≤1000無(wú)壓管道177。糾偏時(shí)每30cm測(cè)量一次，并做機(jī)頭和機(jī)尾數(shù)據(jù)比較，有回歸趨勢(shì)，保持一段頂進(jìn)距離，就要停止糾偏，防止左右擺動(dòng)。糾偏時(shí)開(kāi)動(dòng)糾偏千斤頂。根據(jù)頂進(jìn)速度，控制排泥量和地層變形的信息數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整注漿壓力和注漿量，從而將軸線和地層變形控制在最佳的狀態(tài)。泥漿配比要在優(yōu)選貨源的前提下優(yōu)化配比，并能根據(jù)土質(zhì)變化及時(shí)變化。 (2)泥漿在整個(gè)頂管過(guò)程中起著關(guān)鍵作用，泥漿的壓力、濃度影響挖掘面的穩(wěn)定性。108鋼管頂住砼管，避免后退。 頂管機(jī)、頂進(jìn)系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)調(diào)試完畢，其他各項(xiàng)準(zhǔn)備工作就緒后，拆除擋土鋼板，頂進(jìn)掘進(jìn)機(jī)到穿墻孔內(nèi)，掘進(jìn)機(jī)與第一節(jié)混凝土套管采用剛性聯(lián)結(jié)，避免機(jī)頭“磕頭”，在掘進(jìn)機(jī)最前端與掘進(jìn)面之間壓滿泥漿。 (2)機(jī)頭下井后刀盤應(yīng)離開(kāi)馬頭門1m左右，放置平穩(wěn)后重測(cè)導(dǎo)軌標(biāo)高，高程誤差不超過(guò)5mm，既可開(kāi)始鑿除封門并應(yīng)盡量鑿除干凈，不要遺留塊狀物，同時(shí)可進(jìn)行土體取樣，使用Ф100，L=500mm的兩根鋼管在洞口上下部各取長(zhǎng)400mm的土樣，取樣工作完成后隨既頂機(jī)頭，使機(jī)頭刀盤貼住前方土體。 ⑤開(kāi)始頂進(jìn)前必須確定坡度、每米、每節(jié)管的位置、標(biāo)高。并設(shè)置偏差警戒線。 ②布設(shè)在工作井后方的儀座必須避免頂進(jìn)時(shí)移位和變形，必須定時(shí)復(fù)測(cè)并及時(shí)調(diào)整。止水圈里平面與井壁要密實(shí)，以防漏漿，影響注漿效果。穿墻止水環(huán)組成部分為：預(yù)埋鋼板環(huán)；橡膠圈；鋼壓板；鋼壓環(huán)；螺栓。接收坑井壁開(kāi)洞與頂管坑工序完全相同，只是為安裝喇叭口，開(kāi)洞尺寸稍大。人工鑿除穿墻位置的混凝土，將厚20mm的鋼板與洞口周邊預(yù)埋件焊接牢固用于擋土。 隨后架設(shè)洞門下側(cè)兩邊立柱，并架設(shè)圓拱的下段，圓形格柵與豎井格柵采用“L”型Φ25螺紋鋼連接筋連接。第一步：在穿墻洞口位置放線出一個(gè)內(nèi)環(huán)直徑大于混凝土管外徑的圓環(huán)，第二步：分四段人工鑿除圓環(huán)內(nèi)混凝土、割除鋼格柵及網(wǎng)片第三步：同步安裝圓形格柵（圓形格柵與原格柵焊接牢固）第四步：同步噴射C20混凝土完成整個(gè)圓環(huán)格柵安裝及混凝土噴射 鑿除穿墻位置混凝土圓形豎井開(kāi)洞施工原理與矩形豎井基本相同，只是為了保證受力體系轉(zhuǎn)換過(guò)程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，需加設(shè)彎梁及立柱。 完成洞口加固后，開(kāi)始穿墻洞口施工：首先，在穿墻洞口位置放線出一個(gè)內(nèi)環(huán)直徑大于混凝土套管外徑的圓環(huán)，；其次，分4段人工鑿除圓環(huán)內(nèi)混凝土、割除頂管坑鋼格柵及網(wǎng)片、安裝圓形格柵（圓形格柵與原格柵焊接牢固）、噴射C20混凝土并安裝預(yù)埋件；第三，人工鑿除穿墻位置的混凝土，將厚20mm的鋼板與洞口周邊預(yù)埋件焊接牢固用于擋土。加固寬度根據(jù)豎井井型、作用分別如下圖。為保證始發(fā)井后背后方土體能夠承擔(dān)足夠的頂管頂力，始發(fā)井后背后方土體3m范圍內(nèi)進(jìn)行注漿加固。 為防止頂管機(jī)出洞、進(jìn)洞時(shí)土體滑塌，在工作坑和接收坑洞門處均須進(jìn)行超前小導(dǎo)管注漿加固。 （2）就位后先檢查掘進(jìn)機(jī)的軸線是否與頂進(jìn)坑軸線、導(dǎo)軌軸線以及主頂油缸的軸線保持一致，發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整。 （4）導(dǎo)軌內(nèi)距的確定 其中：A—兩導(dǎo)軌內(nèi)距（mm）； D—管外徑（mm），D=1100mm； h—導(dǎo)軌高度（mm），取140mm； e—管外底距枕木面高程，一般取20mm則：A= （mm）導(dǎo)軌安裝內(nèi)距為686毫米。（2）使用25工字鋼穩(wěn)固導(dǎo)軌，工字鋼一端須牢牢抵在工作坑側(cè)墻上，另一端與導(dǎo)軌焊接，每根導(dǎo)軌不小少3根工字鋼。2mm；中心線：3mm；頂面高程：0～3mm。3）后座墻允許偏差 頂管導(dǎo)軌安裝導(dǎo)軌安裝是頂管施工中一項(xiàng)重要的工作，安裝的準(zhǔn)確與否直接影響管道的頂進(jìn)質(zhì)量。 （2）工作坑后背的受力分析及驗(yàn)算 后靠背受力計(jì)算公式 ） 式中： R總推力之反力(－) a－系數(shù)(－)，取2 B－后座墻的寬度(m)　取5m γ－土的容重(KN/m3) H－后座墻的高度(m)， Kp被動(dòng)土壓系數(shù)為tg2（45176。頂砼管穿越鋼筋砼后背范圍，為便于調(diào)頭頂進(jìn)，采用膨脹水泥打眼處理。1）矩形豎井后座墻（1） 后座墻設(shè)計(jì)根據(jù)最大管道直徑（1000mm）選擇厚80cm的鋼筋砼后背墻，寬度5m，內(nèi)置Φ25雙排主筋，間距10cm。后背作為千斤頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，且壓縮變形要均勻。所以，要提高頂進(jìn)效率，除采用長(zhǎng)行程的千斤頂外，還設(shè)法增加后座墻的剛度。用短行程千斤頂，行程一般為2000mm，而后座墻壓縮量為5～10mm，這樣就可使千斤頂行程在頂管前進(jìn)時(shí)的利用率只有70%～80%，每頂進(jìn)3m長(zhǎng)的管節(jié)，需12～14個(gè)行程。要保證受最大頂力時(shí)不變形，或只有少量殘余變形，后座墻盡量采用彈性小的材料。如采用注漿潤(rùn)滑，施工中的頂進(jìn)阻力將減小很多。這主要是由于停工時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使管頂土層坍落的緣故。頂進(jìn)作業(yè)一開(kāi)始，中途就不能停頓。否則，當(dāng)誤差出現(xiàn)時(shí)，校正易操之過(guò)急而造成管線上出現(xiàn)折線段、錯(cuò)口等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致頂力不斷增加，使后座墻遭到破壞。這種誤差將導(dǎo)致頂力增加?？陀^因素包括管材種類、管徑大小、頂距長(zhǎng)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(rùn)滑劑等。后座墻的強(qiáng)度取決于千斤頂在頂進(jìn)過(guò)程中施加給后座墻的最大后沖力，后沖力的大小與最大頂力相等。（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(shí)造成后座墻材料壓縮不勻，出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。（2）要有足夠的剛度，當(dāng)受到主頂工作站的反作用力時(shí)，后座墻材料受壓縮而產(chǎn)生變形，卸荷后要恢復(fù)原狀。在設(shè)計(jì)和安裝后座墻時(shí)，使其滿足如下要求。后座墻主要功能是在頂進(jìn)過(guò)程自始至終地承擔(dān)主頂工作站頂管前進(jìn)時(shí)的后坐力。以D=1000mm泥水平衡機(jī)械頂管頂力計(jì)算為例 （1）頂力計(jì)算 F頂進(jìn)阻力(KN) D0頂管外徑(m),按線路管徑D=1000mm，取D0＝ m L—管道設(shè)計(jì)最大頂進(jìn)長(zhǎng)度(m)，80m fk—管道外壁與土的單位面積平均摩阻力(KN/㎡)經(jīng)驗(yàn)值fk=6KN/㎡ NF頂管機(jī)的迎面阻力(KN)，查表得：NF=（π∕4）Dg2γH0 式中 H0—管道覆土厚度， γ—土的濕密度，取18KN/m3解得：NF=（）18=則：F=806+ ==，實(shí)際選用設(shè)備四支200t頂鎬（根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)情況，頂力遠(yuǎn)小于計(jì)算頂力，因此無(wú)需增加額外頂力系統(tǒng)即可滿足要求）。 施工工藝流程施工流程如下圖所示： 工程頂管單元長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的井室位置、地面運(yùn)輸和開(kāi)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(zhǎng)度。 （4）工作井內(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(xiǎn)的作業(yè)。泥水平衡式頂管突出的優(yōu)點(diǎn)：在整個(gè)掘進(jìn)過(guò)程中，甚至可以獲得控制整個(gè)管道水平、垂直向30mm內(nèi)的偏離精度。位于工作井后方的激光經(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(duì)準(zhǔn)頂管機(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)。頂管機(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，它被推到頂管機(jī)的尾套處，與頂管機(jī)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(gè)過(guò)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。挖掘的土質(zhì)，石塊等在轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)泥漿系統(tǒng)的排泥管由排泥泵輸送至地面上。連接后的梯梁強(qiáng)度、剛度，不低于單梯梁的強(qiáng)度、剛度。鋼梯腳置于豎井底板砼預(yù)埋件上，焊接牢固，鋼梯上端與圈梁預(yù)埋件焊接牢固，沿井壁每2m設(shè)一組預(yù)埋焊接點(diǎn)。5％；混合料應(yīng)攪拌均勻，攪拌機(jī)拌合時(shí)間不少于2min；混合料應(yīng)隨拌隨用，摻有速凝劑的混合料應(yīng)立即使用，存放時(shí)間一般不大于20分鐘。水泥與砂石之重量比宜為1:4～1:，砂率宜為45%～55%，～，水泥和速凝劑計(jì)量誤差為177。進(jìn)行速凝效果的試驗(yàn)，確定速凝劑的品種和最佳摻量，要求初凝不超過(guò)5分鐘，終凝不超過(guò)10分鐘。當(dāng)使用堿性速凝劑時(shí)，石料不得含有活性二氧化硅。砂子采用中、粗砂，細(xì)度模量,含水量一般5%～7%，使用前一律過(guò)篩。噴射混凝土前應(yīng)檢查開(kāi)挖斷面尺寸，清除開(kāi)挖面浮土，噴射混凝土順序應(yīng)從下而上，先噴射鋼架與壁面之間混凝土，后噴射鋼架之間混凝土，噴射混凝土一定密實(shí)，要求表面平順、圓滑，厚度符合設(shè)計(jì)要求。（b）本循環(huán)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：所有注漿孔均達(dá)到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)漏漿現(xiàn)象，即可結(jié)束本循環(huán)注漿。（8）注漿控制指標(biāo)：（a）單根結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：注漿過(guò)程中壓力逐漸上升，流量逐漸減少，當(dāng)壓力達(dá)到注漿終壓，注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量80%以上，可結(jié)束該孔注漿。（6）注漿方法：鹽酸水泥－水玻璃雙液漿：由于水泥漿和水玻璃漿液混合后凝結(jié)速度極快，水泥漿和水玻璃漿液在注入土體前不能混合，注入時(shí)必須采用專用雙液漿注漿泵。（5）漿液制備：根據(jù)開(kāi)挖土質(zhì)情況，通過(guò)試驗(yàn)確定漿液品種，根據(jù)漿液品種，確定注漿壓力和注漿設(shè)備。隔榀打設(shè)，外傾角100～150。（3）小導(dǎo)管安設(shè)：小導(dǎo)管沿開(kāi)挖輪廓線從格柵鋼架腹部穿過(guò)。（2）導(dǎo)管制成：在管壁鉆孔間距為100mm、孔徑為6mm的花眼，沿直徑螺旋狀布置。6）工藝流程 7）施工方法（1）成孔：黏性土層一般采用鉆機(jī)鉆孔，先用高壓風(fēng)清孔，然后用風(fēng)鎬將超前小導(dǎo)管打入孔內(nèi)。5） 作業(yè)條件（1）注漿壓力表、機(jī)械性能良好，高壓管暢通。（3）漿液攪拌機(jī)：能連續(xù)不斷地對(duì)漿液進(jìn)行攪拌，～2 m3。4）主要機(jī)具（1）空壓機(jī)：，風(fēng)量9～12m3/min。 的水玻璃。（2）水泥：。2）工作井加固范圍注漿范圍：，工作井側(cè)壁外及井底以下2m。（2）為防止“工作井下沉”、“地下水涌入”、“坑底隆起”等結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象，采用豎井側(cè)壁超前注漿止水加固的措施，漿液采用鹽酸、水泥、水玻璃漿液。 井側(cè)壁超前注漿止水加固施工1）注漿目的及注漿材料選用（1）根據(jù)地勘報(bào)告顯示，本工程擬建工作井部分進(jìn)入地下水。9）鋼榀架在頂管洞口上緣后，并在洞口兩側(cè)加焊4Φ25豎向加強(qiáng)筋。7）為保證井筒的垂直度，防止偏斜，每榀鋼架支立時(shí)，必須進(jìn)行水平、垂直測(cè)量，檢查復(fù)測(cè)，保證上下鋼架在同一垂直面上，拱架水平。6150mm150mm，搭接長(zhǎng)度≥150mm。 4）格柵連接板處幫焊鋼筋，做到與非連接段等強(qiáng)度，相鄰兩榀格柵連接板的位置沿豎井深度錯(cuò)開(kāi)布置。同時(shí)上下網(wǎng)構(gòu)鋼筋連接，在同一斷面內(nèi)不得超過(guò)50%。各段之間用連接鋼板加4套M20螺栓連接。2）鋼榀架由4根Φ25受力筋，其間用Φ14“之”字、“U”形加強(qiáng)筋焊接而成。9）開(kāi)挖過(guò)程中，禁止超挖禁止擾動(dòng)基底原狀土，豎井到底后及時(shí)封閉底板，減少地基土暴露時(shí)間。地表硬化并構(gòu)筑排水溝，以防止地表水向地下滲透。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即停止施工，上報(bào)采取防護(hù)加固措施檢查安全后方可施工。6）工作井開(kāi)挖時(shí)，對(duì)平面控制樁、水準(zhǔn)點(diǎn)、豎井平面位置、水平標(biāo)高、豎井側(cè)壁等進(jìn)行經(jīng)常性復(fù)測(cè)檢查。4）工作井土方保證開(kāi)挖一段、封閉一段，然再施工下一循環(huán)。開(kāi)挖土方嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)外緣線開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖。防護(hù)欄桿外安全立網(wǎng)， 防護(hù)欄圖見(jiàn)下： 1）工作井土方使用人工開(kāi)挖，開(kāi)挖方式為：分層對(duì)角開(kāi)挖。鎖口圈混凝土澆注完成，砌擋土墻。鋼筋驗(yàn)收合格支搭模板，做好支撐。10間距200mm。鎖口圈基坑開(kāi)挖后，綁扎鎖口圈鋼筋。8）噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，采用普通硅酸鹽水泥，噴射混凝土中的石子粒徑不大于16mm。7）鋼榀架豎向連接鋼筋Φ25間距1m，搭接長(zhǎng)度≥，沿榀架內(nèi)外主筋梅花形交錯(cuò)放置。6）如已進(jìn)入地下水范圍，采用豎井側(cè)壁周圈超前注漿止水及井底注漿止水措施。5）。3）圓形井壁開(kāi)挖時(shí)須進(jìn)行超前小導(dǎo)管注漿，小導(dǎo)管長(zhǎng)度為2m，水平傾角100～150，隔榀打設(shè)，水平間距500m，梅花形布置，漿液采用純水泥漿，水灰比為1:1。 工作井施工(58m始發(fā)豎井為例) 豎井施工方法1）工作井均為臨時(shí)支護(hù)，只設(shè)初期支護(hù)，支護(hù)形式為：鋼榀架+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，采用倒掛井壁法施工，井壁及底板厚均為300mm。（2）在施工過(guò)程中定期對(duì)控制點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)和加密點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)校核，確保點(diǎn)位的準(zhǔn)確和施工精度。（5）每頂進(jìn)一節(jié)管，對(duì)激光進(jìn)行校核，并檢查高程、水平偏差。（3）在工作井內(nèi)壁上設(shè)4個(gè)軸線測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，在混凝土底板上設(shè)2個(gè)高程觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)。2）地下控制測(cè)量（1）通過(guò)工作井傳遞方向和坐標(biāo)，采用三角形聯(lián)系測(cè)量法。（2）工作井開(kāi)挖采用直接丈量法進(jìn)行幾何尺寸放線。加強(qiáng)與相接結(jié)構(gòu)線位的測(cè)量復(fù)核，交點(diǎn)坐標(biāo)相互交叉驗(yàn)算，保證新建與舊結(jié)構(gòu)的整體線位準(zhǔn)確