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1、管道顶进施工方案1、顶管施工的总体设想、本工程将根据具体的地质条件，对触变泥浆材料，顶管注浆工艺，管接口和中继间密封，顶管进出洞口措施等进行优化，使本工程的施工质量达到更有效的控制。、本工程顶管将采用泥水平衡顶管掘进机。此类机头适合本工程地质条件下的顶管，并具有顶进速度快、沉降易控制、便于操作，施工可靠性好等特点。2、本工程难点及针对性措施（1）、本次顶管距离为90m，且管道轴线主要位于粉质粘土层之间，含水率低，土质较硬，势必会造成顶力的迅速增加，如何减小顶进阻力是本次顶进急需解决的重要问题。（2）、针对性措施顶进过程中的偏差与管道顶进阻力，地面沉降，管道接口水密性及管道水力条件有很大关系，所
2、以下面的控制及测量方法是必不可少的。在工作井后靠前中间设置牢固的测量平台。平台高度与轴线标高相匹配，激光经纬仪设置在平台上，调整红外线激光方向，高度与设计轴线一致，在机头后壳体圆心处设有一激光靶，光靶上的光点位置读数就是机头的实际偏差，现场施工时结合仰俯倾斜仪判断机头的水平状态，可根据光靶上光点位置来判断纠偏数据，从而确定纠偏动作。在机头将要到达接受井时，要精确测出机头姿态位置，满足预留孔与机头同心的要求。针对顶管施工的特点，我们在顶进施工过程中将采取下列措施：针对长距离的顶管，首先要严抓顶进时的触变泥浆减摩的管理工作，在采用机尾压浆的常规手段的同时，做好沿线补浆和洞口补浆工作，且严格保证控制
3、压浆量，确保减阻浆套的形成和完整。顶进时勤纠偏，微纠偏，小动作，尽可能在一定程度上减小顶力。3、顶管施工工艺 工艺流程图顶管工作、接收井联测导线网布设工作坑顶进基准线布设纠偏测量顶进安管机头出洞、顶管后期处理开凿接收井洞口管道顶进施工开凿工作井顶管洞口洞口注浆加固洞口止水装置安装顶管设备安装、顶管基本工艺整个顶管过程大致可分为三个阶段：出洞前准备阶段，正常顶进阶段，进洞及后期收尾阶段。a.出洞前准备阶段本阶段工作包括：起重设备就位，顶管设备进场，洞口止水装置安装，轴线放样，立后靠，机坑导轨 、主顶油缸组测量安装就位，泥水系统及管道系统安装就位、操纵平台搭建。电气控制线路布置、储水箱及泥水泵安装
4、就位、压浆系统及其管道安装就位、顶管机头下井就位、各部分设备调试运行、联机总调试、触变泥浆搅拌储存。b.出洞及正常顶进阶段打开洞门、机头顶入洞口后下设备段。转接油管、电缆及泥水管后继续顶进。油缸顶到位后，拆除泥水管和电缆，第一节砼管下井，设备段与第一节砼管合拢，接通泥水管和电缆继续顶进。重复上述过程。在顶进过程中每顶一节管子对顶进轴线作一到二次测量，确定纠偏的方向和时机；并对机头前10米，后20米的地面沉降监测点作一测量，以便当班施工人员能及时采取相应措施，控制沉降幅度。整个顶进过程中须在压浆孔向管壁外注入触变泥浆，以便顶进的定量定点压浆，减小顶进时管外壁阻力，填充扰动土中空隙，减小地面沉降。
5、严格执行班长交接班一小时衔接制度，交待上班各类情况，共同观察工作现状，以保证全顶程的连续无间断。c.进洞及后期收尾工作本工程包括：接收导轨就位，洞口止水装置安装，机头偏差复测，井位复测，打开洞门，机头进洞，管道内清理，洞口井壁与砼管节间连接处理，水泥浆液置换外壁减阻泥浆，机坑内设备拆除和吊运。管道清洗，管节偏差测量记录。、顶管机的选用我方将选用适合于本地区土质，较易于控制沉降量的全封闭大刀盘1200泥水平衡式顶管机，部分管线采用土压平衡顶管机。我公司曾用这两种设备参与了大量的顶管工程施工，并取得了较好的效果。主要组成部分及功能：a.机壳为两段一铰形式，前后壳体通过纠偏油缸联接，纠偏缸的各种组合
6、动作可使前后壳体按需要的方向产生折角，在顶进过程中产生纠偏效果。前后壳体间有橡胶止水圈确保壳体外泥水不渗入机体内。b.大刀盘大刀盘以设定的压力正面平衡土体，并通过VVVF变速调节正面土体切削量。是种可靠直观的机械平衡顶管机。c.动力系统通过电动机、减速箱等部件为大刀盘提供足够的转矩。1) 纠偏油缸组合动作、在需要方向上使前后壳体产生折角，在顶进过程中产生纠偏效果。2)主顶进系统设置主顶进系统由油缸组、顶进环、钢后靠及液压泵站等组成，其主要功能是完成管节顶进，是顶管设备系统的主要组成部份。主顶系统的顶进速度由VVVF控制可实施无级变速、启动和停止由电气系统联动控制。 油缸组油缸组由4只油缸分两列
7、左右对称布置，每列各2只油缸叠积而成，并用可分式结构的支座固定，用联接梁连成一体。油缸选用国产的双冲程、双作用等推力液压千斤顶，每只油缸最大推力为2000KN，装备最大推力为8000kN，满足顶管最大允许顶力的要求。 液压泵站 选用2台A2F28RP2斜轴式柱塞油泵，配备Y200L6型电机。通过调速阀可改变油泵的流量，据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。以满足开挖面土压平衡的条件，从而起到控制地面沉降的作用。 后靠 管节顶进时油缸的反力，通过后靠均匀地传递到工作井井壁上，避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏。后靠安装时，应与顶进轴线保持垂直，与井壁间的空隙应用素混凝土填实，确保
8、整体接触。 主顶进装置主要技术参数 油缸数量：4只 油缸尺寸：DdL2502203500mm 油缸行程：S=2800mm 限定油压：P额25MPa 限定推力：F额1500kN 最高油压：Pmax31.5MPa 最大推力：Fmax2000kN 顶进速度：V=0-80mmmin 油泵型号：A2F28RP2 Pmax=31.5MPa Q=28L/min电机型号：Y200L6 N=18.5KW n1000rpm d.泥水系统以一定水压、流速的水流稀释、搅拌泥水舱泥浆，并将泥浆带至地面沉淀池。该水流水压比地下水压略高，精度为0.2米水头，以平衡地下水压，这是本顶管机又一确保控制地面沉降的又一特点。管道及
9、送排泥泵为4寸系统。 e.电气控制系统传递各种操纵指令；调节各执行元件的状态；在顶管机机头内设有监听、监视、通讯、对话系统，顶管机的各部件工作情况均可通过电视及PLC互控传递至地面操作台，全部操作均可在地面完成。f.机内液压接受控制系统的指令，为机内各系统液压执行元件提供液压能。4、顶管进出洞口措施管道所在土层不良，顶管难度高，顶管进出洞口时除采取安装洞口止水装置外，还需采取防止机头进洞磕头措施。、洞口止水装置制井时顶管井洞口预埋钢板，在圆周上均布M24螺栓，顶进施工前安装双道橡胶止水带及止水带钢压板，并将压板螺丝紧固。、机头进洞止沉机头进洞时，机头后5节管材预埋钢板，每节管道头尾处焊接钢法兰
10、，利用M20螺杆将每节管道依次连接，使其形成10m长半刚体共同抵抗机头重力引起的洞口磕头现象，同时延长工作坑内导轨也可克服部分磕头现象，洞口土体加固及开洞凿桩有效控制标高同样对止沉起相应作用。5、管材控制措施、卸车卸车采用专用吊具卸管材，以确保管口质量。、验收本段顶管管材尺寸精度越高，关节间间隙越小，由此造成的水土流失越少，周边环境的沉降量就越小，因此控制好管材的质量是本段顶管施工的一个重要环节。我方将严格按照国家顶管用管材质量验收标准分别进行厂内和现场验收，逐节检查管节质量。、厂内验收我方将在管材进场前到管材厂内进行管材验收，着重对管材的外表和尺寸进行检查。管身外观无裂缝、无蜂窝麻面。承插口
11、圆度、端面垂直度、平面度；钢套环圆度、内径尺寸、壁厚、长度；橡胶圈宽度、高度等尺寸精度要求将偏差控制在0.75mm，若有达不到此要求的管材，一率退还厂家，不得运往现场投入使用。、现场验收a、管身外观裂缝、蜂窝麻面情况。b、对承插口圆度、端面垂直度、平面度；钢套环圆度、内径尺寸、壁厚、长度；橡胶圈宽度、高度等尺寸进行复核，确保运输过程中无磨损。c、对质量有问题的管节做好标记，通知工程师代表或厂方，及时采取修补或更换措施。、管材堆放安装、管节堆放于平整场地上，并采用方木固定防止滚动，管节排列整齐，避免管接口相互碰撞，管节堆放一层。采用25吨起重机，用专用吊具吊起,以保护承插口，安放于顶管基坑轨道上
12、，就位后用顶铁顶进。6、减摩注浆措施顶管时所遇到的摩擦力主要分为机头摩擦力和管壁摩擦力，为了减少摩擦力确保顺利顶进，因此采取润滑浆减摩措施，根据实际情况，润滑浆减摩又分为顶进时的机尾同步压浆和管道补浆。从机头后第一节管至管道最后一节管布置注浆阀管，整段管道每隔5米设置一圈压浆阀管，每圈设4个压浆孔，每个压浆孔上安装一只l寸球阀，由橡胶软管与压浆总管相连，压浆总管是一根2寸白铁管，连接压浆泵，以上压浆系统上设有流量、压力调节阀。、浆液配制重量比：膨润土:CMC:纯碱:水=104:1.05:3.05:800、浆液拌制完成后，存放与储浆筒内储存发效24小时以上方可使用。、机尾同步压浆：以形成原始浆套
13、，填充固有间隙和机头纠偏间隙，一次注浆量控制在100L/m左右。、沿线管节补浆：因地下水作用，根据经验，一般情况每顶进10m浆液损失10%左右，因此每顶10m管道全断面沿线补充适当浆液量10L/m，以补充管道沿线浆套缺损。、定点压浆：根据地面沉降测量反馈数据，对沉降过大处补偿性压浆，以支承地表荷载。7、主要方法、顶管阻力的估算：根据顶管理论，顶管时总推力R为顶管机头迎面阻力N与管壁四周摩擦阻力F之和。顶管阻力的计算：本工程顶进长度以最长一段计算，工作井段顶管计算取205米：F=F1+F2其中F总推力F1迎面阻力 F2顶进阻力F1=/4*D2*P（D管外径1.8m P控制土压力） P=KORHO
14、式中KO-静止土压力系数，一般取0.55HO-地面至掘进机中心的厚度，取最大值5.0m-土的湿重量，取1.9T/m3P=0.551.85.0=4.95TF1=3.14/41.824.95=12.59TF2=DfL 式中：f管外表面综合摩阻力，取0.4T/M2(本次工程位于粉质粘土，管外壁采用触变泥浆减阻，使用优质膨润土，故取值为0.4) D管外径1.8m L顶距90mF2=3.141.80.4090=203.47T F=F1+F2=12.59+203.47=216.06T经计算得知顶管的总推力为216.06T，小于设计后靠最大承载力（5000KN，即500T）.满足施工要求。（2）、进出洞措施
15、：、顶管能否顺利出洞是顶管得以成功的基础，我们充分考虑到本工程的土质条件，管道埋设较深和地下工程的不可预见性和危险性，结合我们的成熟经验，提出以下出洞措施：进出洞口地基加固用压密注浆法进行。、为使顶管出洞口不发生水土流失，导致工程受损，在出洞口安装可靠的止水装置是十分必要的，本工程采用的洞口防水装置为双道橡胶法兰形式，具有以下特点：a、具有良好的水密性能；b、安装简便易行。为使进出洞口止水装置发挥良好的水密性，必须在安装该装置时满足与设计轴线同轴的要求。这样橡胶法兰便会被四周均匀压缩，达到止水效果。、触变泥浆减阻：顶力的控制关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法是注浆。我们设想在管外壁与土层形成一条完整的环状的泥浆润滑套，改变原来的干摩擦状态，就可以大大减轻顶进阻力，为要
