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1、目录一概述2二顶管工艺流程图6三顶进掘进机选型7四顶管出洞技术措施8五顶管的顶力控制技术11六顶管方向控制技术15七顶管地面沉降控制技术17八顶管施工中所采取的关键技术措施21九钢管的制作、焊接和内外防腐措施22十防腐由专业施工单位施工23十一文明施工及环境保护的措施23十二房屋、道路及公用管线沉降观测26十三顶管施工管理网络图28桐乡市污水处理收集系统及尾水外排工程（海宁桐九公路沿线）施工方案一、工程概况本工程所需顶进的管道管径为DN18O0壁厚16mm单节管长4.0m,采用加厚钢管。其中有穿越民房以及已经河流公路，为了确保顶管施工安全，我们安排了专业顶管队伍来精心施工，准确无误的来完成该项
2、施工任务。二、顶管施工本工程施工顶管穿越民房段，顶管的允许顶力暂定为4000KN为了确保民房安全决定在每栋房屋四周设置4个沉降观测点。本工程钢管顶管采用泥水平衡顶管掘进机进行施工。(1)顶管工作井平面布置图本工程顶管采用16T汽车吊用于工作井起重作业。建筑必要的生产临时设施。要保持施工现场的文明、安全和卫生整洁。(详见附图)(3)顶管主要机械设备及仪器表机械名称规格型号数量额定功率KWD1500泥水平衡顶管掘进机1套30污泥泵4”2台30双冲程等推力油缸2000KN2只16T汽车吊1台液压动力站1套30注浆管路设备1套10泥水管路设备1套37液压注浆泵SYB-50/501台3电焊机交流1台10
3、污泥泵3”2台6空压站及管路1套7.5激光经纬仪LeicaT21台水准仪1台全站仪TC20021台、顶管工艺流程图三、顶进掘进机选型本工程经过反复方案论证，最后确定选用D1500泥水平衡顶管掘进机。进行的，即Telemole掘进机。掘进机前壳体的前端是刀盘，在刀盘的后面就是泥水仓。刀盘是由电动机通过减速器减速以后再驱动的。刀盘上有二至四个矩形槽，槽内安放着可以刀排和刀头。刀排可以切削土体，同时被切削下来的土从刀头与刀盘之间的空隙进入泥水仓内。在刀盘的面板上还散布着一个个固定的刀头。该刀头是在槽内刀头缩回后切削土体用的。在刀盘边缘还有几把边缘刀头，该刀头能在校正方向过程中把掘进机边缘的土挖净，使
4、掘进机的方向容易校正。在平时，不进行方向校正时，该刀头可把掘进机前方的土挖成与掘进机壳体一样大小的洞，使掘进机顶进过程中，不使刀盘受挤压的力过大而影响平衡的力。在土质条件比较硬的情况下更是如此。在前后壳体之间有纠偏油缸，在掘进机F部平行地安装着两根管子为进、排泥管该掘进机还有另一种平衡功能，即由控制排泥管的泥水流量来间接控制开挖面的地下水压力。它把泥水压力控制在比掘进机所处土层的地下水压力高出20Kpa。从而避免了开挖面的地下水干扰影响。由于该掘进机有机械平衡土压力和泥水压力平衡地下水压的双重平衡功能，因此，它施工过后的地面沉降较小。四、顶管出洞技术措施由于本工程管道顶部为淤泥质粉质粘土，做好
5、顶管出洞口措施是施工成败的关键，在出洞口先进行分层双液注浆地基加固是非常必要的。1. 注浆流程：双液注浆为渗透性注浆。浆液注入土体的过程，一般总是先渗透，当通道被阻并且压力足够大时，即在土体中产生劈裂现象，浆液顺裂缝进一步扩散。当浆液极稠（坍落度23cm的砂浆）而压力又很大时（810Mpa,就产生浆液对周围土体明显的压密现象。渗透性注浆，浆液在压力的作用下，克服地下水压、土粒孔隙间的沿程阻力和本身的流动阻力，渗入土体天然孔隙和土粒骨架产生固化反应，在土层结构基本上不受扰动和破坏和情况下达到加固的目的，从原理上讲，只要注浆管出口点的浆液压力大于该点的地下孔隙水压力，就能把浆液压入土体。压力越大，
6、吸浆量和扩散距离也越大。注浆压力一般为0.30.5Mpa，最大压力不超过1Mpa浆液的颗粒尺寸必须小于土的孔隙尺寸。浆液的扩散范围除取决于注浆压力外，还受浆液流动性的影响。渗透注浆，常用于在渗透系数大于10-4cm/s的饱和含水砂性土层中做防水帷幕和加固土层。采有渗透注浆可以堵塞砂性土的渗流通道，并使一定范围的饱和含水的砂性土体固结成有较大强度的不透水的加固土体。采用超细水泥或聚胺脂、丙凝等化学浆液，可使渗透注浆在较大范围的使用中收到良好效果。本工程的双液注浆方法是采用双泵系统，主剂和促凝剂分开，然后到总管中汇合注入土中。3. 注浆方案双液注浆可有效控制浆液流动的范围，使浆液达到速凝的效果，大
7、大增加止水效果。1 ）注浆参数钻孔距：50cm钻孔深度：14m扩散半径：2m浆液填充率：40%（包括损失系数）；注浆压力：0.5Mpa1.5Mpa水灰比：0,70.8;水泥浆；水玻璃=1:1，双液浆配比：水玻璃/水泥=15%水泥含量:375KG/M土体。2 ）注浆设备钻机；PA150液压钻机12台；注浆泵：SYE50/50-1液压注浆泵4台；拌浆桶：ss-200为2台。3 ）注浆材料水泥：要求普通硅酸盐水泥，新出厂；水玻璃；浓度；40度模数3左右。4、洞口止水装置在循环水泵房制作过程中，在洞内侧预埋钢法兰和钢内套，再在洞口砌砖墙封口，顶进开门时，用风镐破除砖墙。坡洞时应不留隐患。在预留洞底部，
8、还应设置延长导轨，以免机头出洞时嗑头。根据设计预留的法兰，我们在法兰上安装洞口止水装置。该装置必须与导轨上的管道保持同心，误差应小于2cm循环水泵房洞口止水装置密封为橡胶止水法兰。在橡胶止水法兰之前应预埋注浆孔，以便压注膨润土泥浆。5、顶管出洞口措施1）在预留孔的内侧先预埋钢法兰，顶管前在钢法兰上焊接安装洞口止水装置，可采用帘布橡胶法兰板和扇形钢压板，应确保该装置与基坑导轨上的管道同心。2）基坑导轨、主顶油缸架、承压壁、出洞口应严格控制好设计轴线，安装精度高，并确保牢固稳定。3）机头出洞口推进时，要将机头和前几节管子的上端用拉杆连接好，并调整好主顶油缸编组，以防机头出洞入土后叩头。五、顶管的顶
9、力控制技术顶力控制的关键是做好触变泥浆的注浆工艺。1、确定控制顶力，顶进速度控制在不超过10cm/min1）顶管后座土体稳定验算由于顶管后座经过土体加固，经试算完全能满足施工要求。管节顶进时油缸的反力，通过钢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。根据设计图纸工作井后靠背承受最大顶力为500T,钢后靠安装时应与顶进轴线保持垂直，与井壁间的空隙应用钢筋混凝土填实，确保整体接触。后靠背钢板采用2.5米*4米*0.26米钢板，钢筋采用1820双层网片）。混凝土厚度50cm（c30）。2）顶进设备允许最大顶力4台1500KN双冲程油缸，总推力为6000KN3）控制
10、顶力的确定本工程根据钢管允许顶力确定，本工程控制顶力取F=21000n*（D+T）*T=21000*3.14*（1.8+0.016）*0.016=1915.95KN注：D-钢管内径T-钢管壁厚2、顶力计算（以100米距离为例）F二F1+F2其中F-总推力F1-迎面阻力F2-顶进阻力F1=n/4*D2*P（D-管外径1.832米P-控制土压力）P=Ko*y*HoKo-静止土压力系数，一般取0.55Ho-地面至掘进机中心的厚度，取7.6米丫-土的湿重量，取丫-土的湿重量，取1.9t/mP=0.55*1.9*7.6=7.942t/mF1=3.14/4*1.832*1.832*7.942=20.92T
11、F2=n*D*f*Lf-管外表面平均综合摩阻力，取0.5t/m2D-管外径1.832米L-顶距100米F2=3.14*1.832*0.5*100=287.62TF1+F2=20.92+287.62=308.54T3. 顶力控制的关键技术D1500泥水平衡顶管机在机尾设置3节（2.5米）内径为1.5米的F型混凝土注浆引管用于注浆减阻。1）触变泥浆的材料与配方泥浆润滑减摩剂又称触变泥浆，是由膨润土、CMC粉末化学浆糊）、纯碱和水按一定比例配方组成。不同的土质，应采用不同的配方，才能满足不同的需要。膨润土是触变泥浆的主要材料，作为顶管施工用的膨润土应选钠基膨润土，由其拌制成的浆液，触变以后的流动性和
12、静止下来的胶凝性、固化性都比钙基膨润土拌制的浆液要好，对土层的支承和润滑效果好。但是，我国的膨润土多为钙基膨润土，所以一般用钙基土进行钠化处理本工程同步注浆和补浆为一个独立的管路系统配方膨润土纯碱掺加剂漏斗粘度（秒）视粘度CP失水量ml终切力（达因/mnn）比重稳定性A浆12%6%。CMC适量塞流30.591301.07302）触变泥浆的制浆工艺理论和实际施工表明，除了材料的选择和配方以外，触变泥浆的制浆工艺对注浆减摩效果影响很大。搅拌要充分，搅拌后静置时间一般要12小时以上，对同一配方的材料，搅拌不充分，静置时间短，其最终流限可以降低一倍以上。为此，我们设计了高速拌浆器，经高速拌浆30分钟以
13、上抽入储浆箱静置，储浆箱的容积为5m3,充分满足供浆要求。在储浆箱内另设三台搅拌器，静置6小时后，再次搅拌，待12小时以后抽入另一台高速搅拌器，经再次高速搅拌压入总管。3）触变泥浆系统的管路布置系统管路为一路总管，总管为2白铁管，从地面将浆液通过一台液压注浆泵注入总管送到机头，以满足机尾同步注浆，支管为G1采用耐高压橡胶顶管和接头。在总管上，每隔100m设一只压力表，支管仅在机尾同步注浆断面设二只压力表。4）触变泥浆系统的压注方法制定合理的操作规程，使顶进时形成的建筑空隙及时用润滑泥浆所填补，形成泥浆套，达到减少摩阻力和地面沉降，要达到这一目的,就必须严格执行顶管注浆操作规程，由专人操作，质量
14、员检查严格把好质量关。压浆时必须坚持“先压后顶，随顶随压，及时补浆”的原则，补浆应按顺序依次进行，每班不少于2次循环，定量压注。a) 同步跟踪注浆地面泥浆站配制好的触变泥浆，经液压注浆泵增压后，进入输浆总管，通过环形分管注入顶管机及管节的压浆孔形成泥浆套。当管节顶进时，利用掘进机尾部环向均匀布置的四只压浆孔，与顶进同步进行跟踪注浆，以确保当掘进机向前时在其后形成的环形空隙立即被泥浆所充填，从而形成完整的泥浆环套。b) 补压浆管节在顶进过程中，由于有部分浆液流失到土层中去，因此必须利用钢管上的压浆孔进行补压浆。一般在一节管节顶进结束后，就应进行补压浆。而且还要视每段顶进的阻力情况，随机采取分段补
15、压浆。c) 压浆量与注浆压力压浆量原则上控制在同步跟踪压浆量为管节外理论空隙体积的5倍左右，补压浆量一般为管节外理论空隙体积的3倍左右。注浆压力值不宜过高也不应过小，据采用浆液的粘度和管路输送长度，我们通过试顶后，压浆站的压力控制在0.280.3MPa较为合适。5）压浆工艺质量的判别和修正a）在管内注浆总管上每隔100m设一只隔膜式压力表，在机尾1号和2号注浆断面的支管上也各设一只压力表。顶管过程中，作业人员每班应记录各表头压力值。判断方法；如果支管路上，四个压浆点的压力值明显不同，说明没有形成环状浆套。这样就必须在压力较小的压浆孔处压浆，或者把压力超高的压浆孔处的浆液放掉一些，以使各孔压力均衡，形成整环浆套。在无压力表的支管路上，可用手触摸支管，如感觉有静止情况，说明该支
