机械顶管方案

8.8顶管施工

本工程顶管施工主要为D4O0 D6O0 D12O0 D1350钢筋砼管，拟采用泥水平衡机械顶管施工。顶管主要施工准备、技术准备及施工方法如下，施工前根据具体情况编制详细的专项施工方案。

1、机械设备计划

表8-4 :顶管施工拟投入的主要机械设备

2、劳动力计划

根据顶管工程本身特点及工期上的要求，一般将工人及管理人员分为2班，必须及时组织足够的各工种劳动力进场，组织施工。顶管过程劳动力使用计划如下：

表8-5 :顶管施工拟投入的主要人员

882工作井、接收井施工

1、主要施工流程：工作井内壁采用现浇钢筋砼结构，人工挖孔成井,

最后施工垫层、集水井、底板、内衬墙；接收井同样采用钢筋砼结构内壁， 人工挖孔成井，最后施工垫层。施工流程如图 8-5 :工作井、接收井施工

流程图。

图8-5 :工作井现浇接收井施工流程图

2、工作井接收井成孔施壬

一节护壁的土方开挖

⑴、挖土施工顺序：一次性完成一节护壁的挖土，，后一次性绑扎钢筋

人工挖孔护壁原则上每节挖孔深度为 1000mm 如果遇到放置钢筋、模板及浇砼

⑵、人工在井内挖土，挖孔土方人工装进吊斗、采用卷扬机吊出井内、 提升上地面堆泥场后装车外运

支模板浇混凝土， J 流砂层后可调整到

500mm

拆模

垫层、底板、集水井、爬梯施工

⑶、护壁钢筋绑扎：将已经加工好的钢筋吊入井下绑扎，用砼块作钢筋保护层垫块，上节护壁钢筋笼伸入下一节护壁钢筋的搭接长度满足设计简图要求。

⑷、安装护壁模板：模板支撑要牢固，可在孔底下插入钢钎将模板脚固定，防止整套模板移动。

⑸、护壁砼浇注：工作井挖孔护壁砼采用商品混凝土，接收井混凝土采用人工搅拌，用吊斗将砼均匀地在模板的各个方向浇注，人工用钢筋把混凝土插均匀，防止模板受机械振捣而偏移。

⑹、万一遇到流砂流泥时，采用以下预防措施进行处理：

缩短每节掘进深度，一般采用节高500mm在孔壁外斜插© 20钢筋, 并镶嵌稻草或竹片作过滤隔泥层；在孔壁上预埋透水管，缓解护壁水压力。

3、工作井上下设备安装准备

⑴、工作井施工期间，可进行工作井上的设备安装准备，包括砌好工具头系统的泥浆池砖墙及触变泥浆系统的泥浆池砖墙、安装好泥水处理系统、安装好进泥浆的渣浆泵及管道系统、压触变泥浆的螺杆式泥浆泵及管道系统、安装好地面操作系统及操作系统的防雨棚、接好水电。

⑵、工作井施工完毕后，可进行工作井下的设备安装准备，包括穿墙位置止水密封橡胶的安装、整体式顶进构架的安装（最重的部件约10T）、出泥浆的渣浆泵及管道系统的安装、测量系统的安装。

4、工具头吊装下井、全套设备调试

工作井上下设备安装完毕后，将运到现场的工具头（约5T）吊装下井，将电力电缆、信号线、油管接好，对整机进行现场调试、对整体式顶进构架进行调试、对泥水处理系统进行调试、调好测量系统的激光经纬仪，调试工作必须全面细致，确保正式顶进时设备的万无一失。

1、穿墙初始顶进

割除穿墙预埋钢盒（需要预备充分的水泵抽水），吊住工具头，顶出推 进千斤顶，将环形顶铁对准工具头尾部，将工具头缓缓推进到穿墙管内， 当工具头的最前部到达沉井的外侧时，停止顶进，安装好所有管线（电力 电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管），转动刀盘，向工作仓 注入泥浆，开始顶进，进入正常顶进工序。

穿墙时的防水：为防止工具头穿墙时地下水会沿着工具头周围渗漏，

①在洞口放置环行橡胶；②预先在顶进方向进行注浆（水泥浆）。注浆范 围为沿顶进方向2米范围内，同时注浆有利于防止工具头进入土体后产生 “磕头”现象。

一般来说工具头出洞时不需要采取特别措施进行防水，但如果发现地 下水量特别大，那么在出洞前采取注浆措施即可。

2、正常顶进

泥水平衡式工具头顶管施工工艺流程见图 8-6所示

⑴、顶进前准备所有机械设备交班检查

顶进前，机械工需要进行交接班手续，将记录的设备运转情况表交个 下一个班组的机械工，并进行口头的设备运转状况交班，刚上班的机械工 需要对控制台、各个泥浆泵、管道、测量系统、工具头等进行例行检查。

⑵、工具头刀盘转动、开进出渣浆泵

交班和例行检查完毕后，接通电源，将工具头的刀盘转动，当设备的 参数稳定后，开进出渣浆泵，开始泥浆循环。

顶进前准备①所有机械设备交班检查

图8 6 :泥水平衡式工具头顶管施工工艺流程图

⑶、顶进、

①工具头刀盘转动、开进出渣浆泵

....

工具头的操作全部采用在管道外（工作井上）控制台控制，只需1个机 的土压

力表，调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡， 其平衡的原理是, 当进泥和吸泥泵稳定工作时，调节进泥和吸泥的泵量，使工作仓内应保持 一定压力，仓内泥水压力应与地下水压力

相平衡，泥水压力过大，地面隆 起；泥水压力过小，地面沉陷，所以控制顶进与出泥的速度相当关键。

手操作）压触变实

具头安装了摄像 进结束 作仓

⑷、泥水处理系统处理好砂土、装车、外运

采用泥水平衡式工具头出土，需要在工具头中注入含有一定泥量的泥浆，通过大刀盘切削工具头前方的原状土，与注入的泥水搅拌，泥水通过吸泥泵排到地表泥水处理系统处理，泥浆可以反复循环使用，处理好的泥沙用泥浆车外运。

⑸、测量工具头的偏位、作好记录、纠偏

测量方法，在工作井后座位置设置测量机座，测量基座由地面引入地下，避免工作井的变形引起的误差，将激光经纬仪放置在其上调平后，使激光经纬仪发射的激光沿着顶进方向水平射出，打在工具头的测量靶位上，通过望远镜读出工具头的偏差。每隔0.5m记录一次。（辅以人工测量校对）

纠偏办法，顶进中发现管位偏差5mn左右，即应进行校正。纠偏校正应缓缓进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。校正方法采用工具头自身纠偏法：控制工具头的状态（向下、向上、向左、向右），这种方法纠偏方法良好，每次纠偏的幅度以

5mm为一个单元，再顶进1m时，如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少时，增大纠偏力度（以5mm为一个单元），如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时，保持该纠偏力度，继续顶进，当偏位趋势相反时，则需要将纠偏力度逐渐减少。

⑹、1个行程顶完后，整体式顶进构架调节顶块

当顶完i个行程后（im ,停止顶进，调节整体式顶进构架顶块，可

继续顶进下一个行程。

⑺、触变泥浆系统

顶进过程中，需要经常进行压触变泥浆工作，以减少顶进的阻力，触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液（造浆后应静置24小时后方可使用）。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力（压力控制在水深的1.1 —1.2倍）和注浆量（计量桶控制）。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：