1、矩形頂管施工方案5.4.1矩形頂管設備情況5.4.1.1頂管機選型根據工程施工所在土層并結合我公司多年的施工經驗，本工程選用6.9mX2m多刀盤矩形土壓平衡頂管機施工，其具有先進的綜合性能：（1）刀盤釆用符合國際潮流的電機驅動形式，傳動效率高，可靠性高，體積小，易于操作、安裝、維修和管理。（2）電控系統中大刀盤、小刀盤具有變頻器啟動功能，不但可降低啟動電流對電網的沖擊，保護機器免于損壞，提高機器的使用壽命，而且可提高機器的操作性能，提高機器的可靠性，同時可減少工人的勞動強度。（3）螺旋出土系統釆用變頻調速控制，有利于保持土壓平衡，有效地控制地面沉降。（4）矩形頂管機頭參數刀盤形式：釆用五刀盤布

2、置，大刀盤居中，四小刀盤分布于四個角。刀盤釆取前后錯位布置，有效地增大了切割面積。切削率：達到89.57%額定輸入功率：45KwX104.1.2機械性能（1）有較好的防水性能。（2）機器切口環部位，具有獨立模塊單元和分解功能。（3）正常施工時能將地面沉降控制在+lcm-3cm之間（目標控制值）。（4）正常施工時平均速度約為3m/天。，（5）正常施工時，具備防止掘進機側向滾動的功能。（6）頂管機尺寸：4250X6910X4210mm（長X寬X高）（7）螺旋輸送機：（6508X2986X2）30KWX2（8）糾偏油缸：上下各3根、左右各2根;單根推力：2000KN；行程：200mm5.4.1.3推

3、進系統工作井內主頂裝置釆用主千斤頂12只，行程3500mm,頂力2000KN/只，后座總頂力可達24000KN,12只千斤頂有獨立的油路控制系統，初始推進階段，可根據施工需要通過調整主頂裝置的合力中心來進行輔助糾偏。5.4.2矩形頂管機上下井、吊裝矩形頂管下井以及吊出需要釆用大型起重設備。為確保吊裝安全，施工前,需對進場起重設備等檢測。5.4.2.1各主要部件尺寸、重量參數序號名稱外形尺寸（寬X高X長）重量（t）數量1矩形頂管機前段6910mmX4210mmX35007012矩形頂管機后段6910mmX4210mmX2230mm4513千斤頂支架700mmX3920mm224矩形頂鐵6810m

4、mX4110mni1315后靠鐵1200X5000mmX500mm526中心大刀盤中42008.9515.4.2.2主要起重運輸和安置設備起重機械：160噸汽車吊。臺，300噸汽車吊。臺。運輸車輛：200噸平板車1輛30噸、20噸、10噸運輸車若干5.4.2.3設備下井步驟（1）安裝發射架、后頂裝置下井安裝調試。（2）矩形頂管機頭下井放置在發射架上正確的位置上。（3）千斤頂支架下井安裝。（4）矩形頂鐵下井放置在發射架上正確的位置上。（5）電器柜安放在妥當的位置。（6）連接高壓水管道、電氣設備、液壓系統，并仔細檢查。（7）檢查液壓油、齒輪油油位。（8）接通供水、供電。（9）按標準逐項調試。（10

5、）驗收。5.4.3矩形頂管出洞本次矩形頂管機出洞主要分為三個階段進行：第一階段：開始安裝止水裝置，設備下井就位、安裝、調試；第二階段：鉆探孔，出洞灌注樁鑿除；第三階段：灌注樁鑿除后，頂管機頂進出洞、高壓旋噴樁、掘進正常推行。5.4.3.1洞門止水裝置安裝因為頂管機和管節與出洞口的預埋鋼洞圈有一點的建筑間隙，為防止頂管機和管節頂進時與預留洞口導致泥土流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井預留洞上安裝洞口止水裝置。按圖施工，清除預埋鋼洞圈上面的砕渣和除銹，確保預埋鋼洞圈表面光滑、平整，在預埋鋼洞圈表面抹一層黃油，在預埋鋼洞圈上面安裝M20X110的雙頭螺栓，平且粘緊達到緊固件標

6、準，按照圖紙匹配的橡膠簾布安裝上面，安裝固定板和翻板，按緊固件標準粘緊螺栓，保證簾布橡膠板的密封性能。5.4.3.2洞門鑿除洞門鑿除之前，將在洞門范圍內的施打5個成梅花狀探測孔觀察平且取芯檢測，孔的深度約為1.5m,觀察孔內的滲漏水情況和取芯檢測結果。如果孔內沒有水流出和監測結果達到設計要求，則能夠開始鑿除灌注樁。如果孔內有連續地流水，則馬上用快速水泥將孔封住，在鑿除部位和圍護之間補做壓密注漿堵漏，然后再鑿除灌注樁；如果取芯檢測沒有達到設計要求，需要重新加固達到設計要求和設計強度，然后才能鑿除灌注樁。洞門尺寸為7128mmX4428mm，洞門需鑿除的部分為厚850mm的灌注樁。施工機具準備空壓

7、機兩臺，風鎬四把。施工人員釆用35名有一定施工經驗的熟練工人，保證施工質量。開鑿前，搭設雙排腳手架，由上往下分層(1-9)鑿除，洞門鑿除的順序見下圖。首先將開挖面灌注樁的鋼筋鑿出裸露，鑿至迎土面鋼筋外露為止，然后頂管機刀盤抵達洞門，再將鋼筋割除，打穿剩余部分圍護結構，并檢查確定無殘留鋼筋平且清理殘留的混凝土塊。5. 4. 3. 6矩形頂管出洞1海22仲3冬456789j71洞門鑿除位置順序洞門鑿除時設置雙排腳手架，后靠左中右設置3道斜撐，腳踏板外設置30cm高踢腳板，外側覆蓋綠網，腳手架上作業人員必須掛好安全帶。腳手架布置圖5.4.3.3頂管出洞的施工步驟設備調試一洞口止水裝置安裝及灌注樁鑿除

8、一頂管機頭靠上洞門、進入洞門一頂管機切削加固土體一機頭切口進入原狀土、提高正面土壓力值至理論計算值。5.4.3.4洞門填充在機頭刀盤進入出洞裝置后需要對洞門空隙進行填充，對進入橡膠簾布板后的泥土倉進行填充（基坑土）。5.4.3.5出洞防磕頭措施根據頂管機出洞高程，洞圈內安裝延伸軌道，并將始發架延伸至洞口，頂管機與前3節管節拉緊焊接起來，使得頂管機在出洞階段不會產生“磕頭”現象。因為頂管出洞口鑿除鉆孔灌注樁以后，正面為三軸攪拌樁加固區，為確保加固區不是整體往前跟進，頂進速度應盡量放慢，使刀盤和周邊刀能對水泥土進行徹底的切削；為防止切削不到的盲區，在頂管機前段安裝焊接相對應的刀齒，另外因為土體過硬

9、，螺旋機出土有一定困難，應加入適量清水來軟化和潤滑土體（本頂管機土壓倉胸板上面有4把固定式水槍和4把360度旋轉式水槍），清水應加一點攪拌一會出一點土看看，一直到與盾構土相似為宜。在水泥土被基本排出，螺旋機內出來全斷面原狀土后，為控制好地面沉降、頂進軸線，防止頂管機突然“磕頭”，應把頂管機與前3節管節焊接連接起來，平且宜適當提高頂進速度，把正面土壓力建立到稍大于理論計算值（本工程上限土壓力為0.2MPa）,以減小對正面土體的擾動及出現的地面沉降。5.4.3.7止退裝置安裝因為在初始頂進階段正面水土壓力遠大于管節周邊的摩擦阻力，拼裝管節時主推千斤頂在縮回前，必須對已頂進的部分進行臨時的固定，否則

10、管節后退會導致洞口止水裝置受損，導致水土流失或及前艙土壓下降。對地面交通和管線安全構成威脅。頂管機掘進階段考慮在千斤頂收縮之前釆取止退措施以避免前部土體流失。當頂管機推進結束后，油缸回縮前，把止退裝置焊接在發射架上基座上，用鐵銷子插入管節中間的預留孔中。頂管貫通后，止退裝置需在全部管節采用鋼板拉結完成后才能拆除。止退裝置照片頂管機從始發井出洞后，應盡量減少水土流失，控制好地面沉降。應不斷根據地面沉降數據的反饋進行參數調整，及時摸索出正面土壓力、出土量、頂進速度、注漿量和壓力等各種施工參數最佳值，為正常頂進施工服務。5.4.4進洞方案本次矩形頂管機進洞主要分為以下5個階段進行：第一階段：頂管機離

11、接收井灌注樁50100剛停機就位；第二階段：鑿除進洞洞門內灌注樁；第三階段：頂管機頂進至接收井外墻指定位置；第四階段：頂管機”金朝脫殼”機頭機殼拆除，現澆連接段施工；第五階段：洞門封堵、注漿；5.4.4.1接收準備進洞前，先對洞門位置進行測量確認，配備洞門封堵、注漿等材料，打樣孔觀測洞口滲水情況（5個點，梅花狀），如果止水效果不好需要補高壓旋噴樁止水，到止水效果好為止。5.4.4.2頂管機位置姿態的復核測量頂管貫通前的測量是復核頂管所處的方位、確認頂管狀態、評估頂管進洞時的姿態和擬訂頂管進洞的施工軸線及施工方案等的重要依據，能保證頂管機在此階段的施工中始終按預定的方案實施，以良好的姿態進洞。5

12、.4.4.3頂管進洞頂管進入全斷面的中24001600MJS超高壓噴射注漿加固去，寬度3米加固區，為確保MJS加固不是整體往前跟進，頂進速度應盡量放慢，使刀盤和周邊刀能對水泥土進行徹底的切削；當頂管機刀盤切口距灌注樁外墻100mm左右時，頂管停止頂進，開始鑿除灌注樁，鑿除工作（方法與進洞一樣）。鑿除過程應分三次進行，依次從外到內，從上到下進行。待洞門鑿除完成，頂管機頂進到指定位置，頂管機與管節分離，洞門封堵、注漿，開始人工清除刀尖與圍護外壁間的土體及機頭胸板前段刀盤空隙處的土體，同時開始拆除機頭殼體內馬達、螺旋機等。拆除刀盤、前段與后段分離，吊運矩形頂管機。5.4.4.4設備拆解吊運頂管機停到

13、指定位置，陸續開始部分設備拆除。1）依次拆解機殼內螺旋機，油泵，馬達等設備，向后運輸，從始發井吊出。2）大刀盤、前段、后段分3次從接收井吊出。5.4.4.5釆用“金蟬脫殼工藝”頂管進洞“金蟬脫殼工藝的實施措施（1）頂管機停到指定位置，洞門封堵完成后，開始割除大刀盤（用于空間原因，大刀盤無法拆除）。（2）開始設備拆除。（3）內部架設臨時鋼支撐，因為設備內部拆解后破壞了原有設備結構，另外考慮后期鋼筋混凝土填筑時也需要割除設備勒板，所以在拆除之前也在中部增設臨時鋼支撐，以確保機殼整體穩定。（4）依次拆解機殼內螺旋機，油泵，馬達等設備，向后運輸，從始發井吊出。（5）從前部拆下四小刀盤，臨時擱置接收井。

14、（6）割除設備胸板，再運輸小刀盤，從始發井吊出。（7）機殼內鋼筋混凝土結構施工、井接頭結合接收井結構施工。拆卸內部設備拆除外部設備綁扎鋼筋、立模板5.4.4.6設備拆解（金蟬脫殼）頂管機停到指定位置，陸續開始部分設備拆除。1）架設臨時鋼支撐，因為設備內部拆解后破壞了原有設備結構，另外考慮后期鋼筋混凝土填筑時也需要割除設備筋板，所以在拆除之前也在中部增設臨時鋼支撐，以確保機殼整體穩定。2）依次拆解機殼內螺旋機，油泵，馬達等設備，向后運輸，從始發井吊出。3）割除設備胸板，向后運輸刀盤，從始發井吊出。5.4.4.7現澆連接段施工設備拆解、鑿除設備預留土、洞門鋼洞框與設備機殼的連接、洞門區域注漿加固及

15、垃圾清運完成后，即開始現澆連接段施工。現澆段施將預留機殼作為鋼外模，開始鋼筋綁扎、模板制作、混凝土澆筑施工。5.4.5矩形頂管施工工藝流程5.4.5.1頂推力計算1、本頂管推進頂力計算：F=F,+Nf式中F總頂力(KN)F(管道與土層的摩阻力(KN),F1=(a+b)X2LfL管道頂進長度(m)f管道外壁與土的平均摩阻力(KN/nf)取4.5(實際要根據地質報告)Nf頂管機的迎面阻力(KN)Nl(aXb)X2XrsXHsY一一土的容重，取8.5kNM(根據地質報告)Fi=(6.9+4.2)X2X26X4.5=2597.4(KN)Nf=(6.91X4.21)X2X18.5X10.15=10925

16、.16(KN)(在原土層里的頂力，不包括進出洞口加固層里的頂力)。F=2597.4+10925.16=13522.56(KN)主頂力隨頂進距離的增加而增大。頂管掘進機頭出洞，在進入原狀土且正面土壓力沒有建立之前，要控制主頂力不能過大。在正常推進中，要注意主頂力的增大應該是緩慢的，而不允許有突變。經計算，實際頂力13522.56(KN)+加固土層的切削頂力+糾偏張角的頂力(大約3000KN左右)，實際啟動頂力最大應在1860噸左右，遠小于頂管機額定主頂力(24000kN)的80%。2、工作井后靠墻結構承載計算：后靠墻擬釆用方案：后靠墻結構厚800mm，保護層為50mm,混凝土為C40力鋼筋均釆用

17、III級鋼筋；后靠板的尺寸：5000X1040mm,按頂管機頂力1700KN計算；C40混凝土的二19.lMPa,fl.71Mpa；HRB400三級鋼筋的設計強度360MP。P=17000/2=1417KNM=0.5Pl=0.5X1417X5.5=3897KNmho=8OO-5O=75Omm,b=l.2m查表a,=1.0M5 b峠丄2/75普 19100查表得：ys=l.0M_3897x106一2=360 x09750=16037“設計鋼筋為210)32+210)32=32153.6mm216307mm232153.6mm2所以后靠墻能承受頂管千斤頂的最大頂力所以頂管后靠墻結構符合頂管施工。3

18、、后靠墻整體反作用力計算：日=菖7甘丄+2cH區+yhH后靠墻反作用力公式：I2式中：R總推力之反力，kN；a系數，取。=2.0;(設計最大)B后座墻的寬度，9；土的容重，18.5kN/m3；H后座墻的高度，9.3Kp被動土壓系數,1.8；(被動土壓力計算公式)C土的內聚力，lOkPa；h地面到后座墻頂部土體的高度，1.31R=2.0X9X（18.5X9.32X1.8/2+2X10X9.3XVTT8+18.5X1.31X9.3X1.8=37709KN本工程的最大頂力R頂=18600KN,所以R頂VR同時本工程結構后靠墻外還有灌注樁和壓密注漿作為結構的圍護和加固。所以頂管后靠墻符合頂管施工要求。

19、5.4.5.2正面土壓力的設定本工程釆用土壓平衡式頂管機，利用壓力倉內的土壓力來平衡開挖面的土體,達到對頂管正前方開挖面土體支護的目的，并控制好地面沉降。所以平衡土壓力的設定是頂進施工的關鍵。土壓力釆用Rankine壓力理論進行計算：Pj：=KoYZ上Pt=KoYZ下P上：管道頂部的側向土壓力Ph：管道下部的側向土壓力Ko：軟粘土的側向系數（參考基坑開挖手冊及本工程詳堪資料），此處取1.25Y：土的容重，取18.5Z：覆土深度。Z上約為6.4m,Z下約為10.6m根據以上理論計算，本工程初始土壓力設定為P=0.17Mpa,P卜=0.2Mpa。以上數據為理論計算值，只能作為土壓力的最初設定值，隨

20、著頂進的不斷進行，土壓力值應根據其它實際頂進參數、地面沉降監測數據作相對應的調整。5.4.5.3頂進速度初始階段不宜過快，一般控制在lOmm/min左右，正常施工階段可控制在1020mm/min左右。5.4.5.4出土量嚴格控制出土量，防止超挖或欠挖，正常情況下出土量控制在理論出土量的98%100%,一節管節的理論出土量為43虻。考慮泵送加水因素，實際一節管節出土量在44虻左右。當理論出土量與實際出土量偏差超過1%時候，應調整頂進參數，保證偏差范圍在1%之內。本工程釆用螺旋機出土，管節內鋪設16kg/m軌道，釆用1臺平板車和1只3.0m3土箱出土運輸方案。在主頂平臺上固定一臺卷揚機用作拖動平板

21、車的動力，拖至始發井，釆用160T汽車吊（吊裝管節設備）將土箱吊至堆場，在出土時候（或吊裝管節）垂直運輸方向嚴禁站人；土方吊至指定集土位置，釆用200挖機與土方運輸車及時外運到指定場所。頂管工程中，管內的出泥量要與頂進的取泥量相一致，出泥量大于頂進取泥量，地面會沉降，出泥量小于頂進取泥量，地面會隆起.這都會造成管道周圍的土體擾動，只有控制出泥量與頂進取泥量相一致，才不會影響管道周圍的土體,從而才能維護地面不受影響，而要做到出泥量與取泥量一致的關鍵是嚴格控制土體切削掌握的尺度，根據土壓力表（設定值）與實際出土量結合起來，防止超量出泥。5.4.5.5管節減摩為減少土體與管壁間的摩阻力，提高工程質量

22、和施工進度，在頂管頂進的同時，向管道外壁壓注一定量的潤滑泥漿，變固固摩擦為固液摩擦，以達到減小總頂力的效果。加強潤滑泥漿的壓注管理，一方面要保證一定的壓注量，另一方面還應保證所注泥漿要有質的要求。為保證壓漿效果，現制訂以下幾點技術措施：1）對泥漿原材料進行驗收，保證其質量；制定合理的泥漿配比,保證潤滑泥漿的穩定；經常對拌好的泥漿進行測試，確保潤滑泥漿的質量。2）制定合理的壓漿工藝，嚴格按壓漿操作規程進行。為使頂進時形成的建筑間隙及時用潤滑泥漿所填補，形成泥漿套，達到減少摩阻力及地面沉降。壓漿時必須堅持“隨頂隨壓、逐孔壓漿、全線補漿、漿量均勻”的原則，注漿壓力控制在0.3MPa左右。3）加強壓漿

23、管理，保證壓漿工作的正確落實。5.4.5.6管節拼裝管節進場需要提供產品合格證及配套資料，進場后應對其外觀（特別是端面的共面性）、對角線進行嚴格的檢查。每節管節拼裝前，需先粘貼止水圈及木襯墊。管節連接時，應在同一軸線,不應有夾角、偏轉，受力面應均勻，防止管節止水條外翻。水平拼裝檢驗：環向縫間隙允許誤差2剛,每環4個點。相鄰管節錯口W20mm,5.4.5.7姿態測量用激光經緯儀架設在測量臺上（用對中盤強制對中），使儀器中心平面及高程嚴格與頂管軸線相一致，并按頂管坡度調節好儀器角度，使激光角度與設計軸線相一致，通過攝像頭觀測激光點走向確定頂管在頂進過程中的偏離值，如有偏差（超過3mm）立即進行糾偏

24、。推進過程中，時刻注意機體姿態的變化，及時糾偏，糾偏過程中不能大起大落，盡量避免猛糾造成相臨兩段形成很大的夾角，每頂糾偏角度應保持1020不得大于1。避免頂管機走“蛇”形。管節安裝完畢后，也應該測出相對位置、高程偏差、平面偏差，平且在頂管記錄資料上面做好記錄，而且在米粒紙上面畫好頂管姿態的軌跡，以便于在米粒紙上面清楚地表現出頂管頂進過程中的姿態軌跡行走的狀態；頂管頂進過程測量控制是施工的關鍵之一，必須建立健全測量制度，專人負責，24小時不間斷跟蹤頂進過程測量的測量控制，定期復測，交接班時候寫好交接記錄，平且要實名制交接記錄。本工程高程、平面控制報警值為W20mm,一旦靠近或者超過報警值，頂管機

25、開機人員立刻向現場負責人聯系，平且討論有效的方案，一旦靠近或者超過W40mm,頂管現場負責人立刻向項目部聯系，平且與項目部討論有效的方案，釆取有效措施，本工程允許偏差：高程、平面W50mm。5.4.6其他技術措施5.4.6.1觸變泥漿減阻頂進施工中，使用觸變泥漿是為了減少掘進機、管節與土壤的磨阻力，使機體外殼及管節外殼形成完整的減摩漿液薄膜，有效的減少頂進阻力，確保施工正常進行。為了達到理想減磨注漿效果，頂管機機頭部配置6個注漿口，管節處配置相對應的10個補漿孔進行補漿減阻（考慮施工中設備及人員的操作方便，原管節中間底部的一個補漿孔封堵）。頂進時壓漿孔要及時有效的跟蹤壓漿，補壓漿的次數和壓漿量

26、應根據施工時的具體情況來確定；備注：因為頂管機比管節直徑大1公分，頂管機為注漿，管節為補漿。注漿系統組成：漿液攪拌機一BW-250注漿泵一壓力表一機頭注漿接口一管節補漿接口。觸變泥漿由成品膨潤土（安吉綠盛）、水攪拌而成，觸變泥漿的拌制要嚴格按照操作規程進行，施工期間要求泥漿不失水、不沉淀、不固結既要有一定的粘度，也要有良好的流動性。壓漿是通過注漿泵將漿液壓至頂管機體及管壁外。施工中，在壓漿口裝有壓力表，便于觀察、控制和調節壓漿的壓力，目標控制值為0.3Mpa0觸變泥漿的用量主要取決于管道周圍空隙的大小及周圍土質的特性，因為泥漿的流失及地下水等作用，泥漿的實際用量要比理論大得多。實際壓漿量一般為

27、可達理論值的2-3倍，考慮本工程地質砂性較重，漿液易損耗，注漿量擬定理論值2-5倍。但在施工中還要根據土質的情況、頂進狀況、地面沉降的要求等作適當調整。理論間隙每環：（6.91X4.21-6.9X4.2）X4XX1.5=0.67m3/環泥漿配比：每立方合成膨潤土水125kg500kg觸變泥漿指標：項次項目性能指標檢驗方法1比重1.11.15g/cm3泥漿比重劑2粘度20-25s0500ml漏斗法3PH值9PH劑4失水率95%項目#標嚇械幣500kg/dm?3?(20aC)1.45疏猷(Mpa)0.3眼紛130対遍350哀干旅（23X60%戲)wr髀（SH）觀發）39(61)下頊70。03mm*

28、散縦統23C,7為2mm岫阪（23。0.4管節的對角精度尺寸為W2mm,管節的結構強度為C50、P8；頂進結束后，需對管節接縫進行嵌縫，管節下部釆用低模量聚氨酯密封膠嵌填。5.4.6.3置換漿液頂管結束后，先封堵兩頭洞門與管節之間的間隙，再通過DN25注入水泥液漿；釆用DN50注漿孔置換出觸壁泥漿，對管節外部的土體進行加固；第一次置換后根據測量的數據進行二次補漿，直到穩定，泥漿置換時要控制好壓力防止破壞；水泥液漿的水和水泥重量比為0.8：1,根據不同的水土壓力確定注漿壓力，加固通道外土體，消除對通道今后使用過程中產生不均勻沉降的影響。漿液材料：普硅42.5級水泥，水灰比0.8：1；根據監測數據

29、，增加注漿參數控制，注漿原則描述，做到信息化施工。5.4.7測量系統5.4.7.1施工測量流程5.4.7.2平面控制測量（1）控制點和洞門復測先對業主提供的控制點進行復測并上報監理，然后對出洞口和進洞口進行復測.（2）發射架定位因設計線路較短且為直線,所以我們把兩洞門中心連線作為矩形頂管掘進的軸線.放出該軸線后通過全站儀投到井下作為發射架的定位的中心軸線.（3）施工導線點的控制根據復測后的控制點施工現場布設控制網，然后利用全站儀傳遞到施工導線點，所有導線按一級導線的要求進行測量并不斷對控制點進行檢查。5.4.7.3高程控制測量根據業主提供的高程控制點，實測兩洞門的實際高程,并在出洞口的井上和井

30、下各布置兩個高程控制點，并定期對其進行復測。5.4.7.4矩形頂管測量系統的安裝及姿態測量（1）矩形頂管標尺的安裝對非自動測量頂管機來說，頂管機出洞前標尺的安裝是關鍵的一步，標尺安裝的精度直接影響到我們測量頂管機姿態的精度。我們通常是安裝兩把橫尺，即左、右橫尺各一把.測量橫尺中心來控制頂管機的平面，測量橫尺的下邊來控制頂管機的高程。安裝步驟如下：首先選好位置，保證通視，盡量拉長左、右尺的水平距離。安裝前要測出頂管機出洞前的坡度和旋轉角。找出頂管機的機械中心。橫尺安裝時要考慮頂管機旋轉角的影響.對左、右尺進行安裝固定，確保在頂管機在推進過程中尺的穩定。標尺安裝到位后，要仔細測量頂管機的有關數據及

31、參數,如：頂管機的長度、寬度、高度及頂管機的前尺到切口的距離、后尺到頂管機尾的距離、左、右尺的水平距離、橫尺下邊到頂管機中心的垂直距離。為簡化計算，根據這些常數我們編寫了電算化程序來測量頂管機的姿態。另外，在頂管機出洞前，我們要對頂管姿態進行人、機對算，以保證電算化程序計算頂管機姿態的準確性。（2）矩形頂管機姿態測量頂管機姿態測量是實時測量頂管機的現有狀態，及時指導頂管機糾偏，每頂糾偏角度應保持1020不得大于1。頂管姿態測量是利用J2經緯儀測量左、右橫尺偏差來反算機首、機尾的偏差，即實測角度與理論設計角度相比較,再根據公式推算至機首、機尾。為避免復雜計算，進行程序化。這樣計算出的頂管姿態才能

32、較準確地反映當時的頂管機的狀況。本工程允許偏差：高程、平面W50mm。5.4.7.5管節狀態測量管節狀態測量包括管節的平面偏差和高程偏差測量以及管節的縫面測量。管節的平面偏差測量即是測量當班施工管節的左右偏差。先找出每環管節的平面中心點，把經緯儀對準后視水平度盤置零，然后瞄準管節的平面中心點實測出角度，知道實測角度與事先計算好的理論角度的差值以及該點到測站的水平距離即可計算出該環的左右偏差。上下偏差測量的方法是：放一水準尺于所測環的大里程的底部，根據通道內的高程控制點測出該環大里程的高程，通過與設計高程比較得出該環管節的上下偏差。通過測量縫面偏差，能夠反映出管節的錯縫情況、管節在頂管機內和出頂

33、管機尾后的變化情況以及管節最近兩天的偏差變化情況。以便于及時調整注漿、推進速度等施工參數。5.4.7.6儀器設備儀器名稱型號精度數量全站儀S0KKIA2C2(3mm2ppm)1臺激光經緯儀LT402L21臺普通水準儀DSZ21臺手持測距儀LeicaDisto100m3mm1臺塔尺5m1副50m鋼尺1把對講機5公里2只電腦1臺計算器E-5001臺備注所有計量設備均鑒定合格5.4.8監測系統5.4.8.1監測項目內容根據本工程設計文件對施工監測的具體要求，結合本工程的具體情況，依據國家工程測量規范GB50026-2016,建設變形測量規程JGJ/T8-97的規定，頂管施工時擬對以下方面進行監測：1

34、）周邊道路地面沉降及路面跟蹤監測；2）周邊管線的垂直位移監測；5.4.8.2監測方法為了科學地預測道路地面的穩定和周邊環境的變化，及時預報和提供準確可靠的變形數據，所以建立道路地面施工變形與沉降觀測網，定期進行變形沉降觀測。頂管施工時，地表隆沉監測釆用二等水準測量方法。5.4.8.3測點布設8.3.1測點布設原則1）地表沉降點在現場布置頂管軸線投影到地面的沉降監測點和垂直于頂管軸線的沉降監測點。平行于頂管軸線的地面監測點主要用于觀測頂管施工時對地面的影響程度,垂直于頂管軸線的地面監測點主要用于觀測頂管施工時對地面的影響范圍。沉降點樁要求達到道路面下原狀土。地表沉降樁頂必須低于路面，并旦要有沉降

35、樁保護裝置。2）地下管線沉降點施工前與各種管線單位聯系，摸清地下管線的準確位置，并將管線落到具體的布點圖上，按管線單位要求進行監測點的埋設，管線監測點釆用鋼管垂直布置到管線中心側面，并做好監測點的保護工作。同時加強沿線巡視，發現問題及時解決。對重要管線要根據需要跟蹤監測，并把監測信息書面記錄及時反饋給業主及工程相關參建方。8.3.2監測測點布置及測點數量測點布置及監測點位數量表序號監測項目測點布置測點數量1道路沉降沿頂管軸線方向每5m布1個沉降監測點，垂直于軸線布設3個橫向斷面。24個2管線頂管穿越段管線，布置3個水平、垂直位移監測點，1條管線。3個5.4.8.4儀器配置本區間施工擬配備的監測

36、儀器見下表。監控項目及監測儀器表對象監測項目監測儀器及精度地層地表沉降DSZ2水準儀，精度：3mm/kni。地下管線沉降DSZ2水準儀，精度：3mm/km。5.4.8.5監測頻率監測工作必須隨施工需要實行跟蹤服務，為確保施工安全，監測點的布設立足于隨時可獲得全面信息，監測頻率必須根據施工需要實行跟蹤服務，每次測量要注意輕重緩急，在頂管過管線密集區時要加密監測頻率直至跟蹤監測。監測頻率表項目觀測頻率地面隆陷從頂管機機頭頂進開始，每天測3次，變化大時加大監測頻率，至穩定為止。地下管線從頂管機機頭頂進開始對地下管線進行沉降監測，每天測3次，直至穩定。5.4.8.6控制標準施工控制標準見下表。道路監測

37、報警值項目報警累計值變化速率（連續3天）（mm/d）備注地表沉降20mm2設計要求地面隆起20mm2管線報警控制值一覽表監測項目報警值累計值（mm）變化速率（mm/d）管線水平位移202管線垂直位移（沉降）202管線收斂位移10監測中一旦發現監測值突然增大或達到警戒值，通知施工現場，引起注意；當達到警戒值時應調整施工參數并釆取補救措施。管線的預警值和警戒值由各管線單位提出，如無特殊要求，則按表中標準實施。4.9管節堆放本工程管節是在專業生產廠家處釆購，運送至現場，現場注意貯存及堆放（1）管節應按生產日期及型號排列堆放整齊，并應擱置在柔性墊木上，墊條厚度要一致，擱置部位上下一致。（2）管節堆場堅

38、實平整，堆放整齊。（3）管節貯存時，必須充分注意，不要讓管節產生有害的裂紋或永久性變形等，需要選擇適當的貯存場所和貯存方法，以免因其自重造成的貯存場所不均勻下沉和墊木變形而產生異常應力和變形。貯存時，必須注意，不要讓油類、泥等污損管節。4.10頂管施工措施5.4.10.1頂管軌跡控制措施頂管機、后頂設備及反力系統都按設計坡度安置。初期頂進時頂管機應均勻出土，控制好初始偏差，并及時調整后座千斤頂的數量來控制初始偏差，確保機頭初始狀態穏定和軸線順直。因為推進距離短，需盡早調整好參數，結合地面沉降數據，調整岀土速度，控制好正面土壓，確保地面沉降量控制在+10mm20mm之間。推進時姿態需根據攝像頭時

39、時跟蹤,一旦發現軌跡的偏移，立即采取措施，通過調整釵接油缸伸長量的手段，保證推進線路的偏差在允許的范圍內，每頂糾偏角度應保持1020不得大于1。5.4.10.2頂管允許最大頂力的控制措施實際施工時，為了防止頂力過大損壞始發井結構，預防頂力超過允許值，在主頂泵站設備調試時，調整壓力閥以使系統的總推力控制在20000KN以下，并用螺栓鎖死壓力閥，避免施工中超出頂力事件的發生。施工時，保證減摩注漿的效果，減少掘進機、管節與土壤的磨阻力，使機體外殼及管節外殼形成完整的減摩漿液薄膜，有效的減少頂進總推力。5.4.10.3頂管控制地面不均勻沉降與隆起的預防措施為保證道路安全，施工前詳細調查施工條件、地質條

40、件、環境條件，在調查的基礎上進行分析與預測，制定防護措施。1）施工過程中根據地質資料，預先對將穿越的地層進行充分的分析，了解地質的物理及力學特性，掘進時再比較出土實樣，及時調整掘進機的姿態，加強施工控制。2）頂進時按設計要求的軸線、坡度進行，施工過程中糾偏措施很重要，主要原則如下：A、勤測勤糾：本工程釆用激光經緯儀測量，即激光點向左，頂管機偏右,伸右面糾偏油缸；激光點向上，頂管機偏下，伸下面油缸（其他兩個方向與其相同）；做到隨時偏移，隨時糾偏。B、小角度糾偏：每次糾偏的角度要小，每頂糾偏角度應保持1020不得大于1。C、糾偏過程中不能大起大落，如果發現在某處產生了較大的偏差，這時也要保持通道以

41、適當的曲率半徑逐步返回到軸線上來，盡量避免猛糾造成相臨兩段形成很大的夾角。3）對頂管機頭操作人員進行重點交底，嚴格控制頂管軸線與標高的偏差，確保頂進過程順利進行，盡可能減少糾偏次數，做到及時糾偏，避免出現糾偏量過大情況，糾偏操作原則是“勤糾、少糾、適度二4）操作人員在頂管施工過程中應加強對施工參數的監測，一旦發現土體不穩定，波動較大情況，應立即停止施工,待查明原因并采取措施后方可繼續施工。5）施工過程中，沒有異常情況必須連續頂進，頂進過程嚴格控制頂進速度與出土量。嚴禁出現頂進速度過快，出土速度過慢的情況，確保頂進過程穩中求進。6）泥漿套不但能起到頂進過程的減摩作用，保證頂進過程的順利，減少對土

42、體的影響，同時起到一定的土體穩定作用，減少頂管施工對道路沉降的影響。漿液的配置要求應滿足粘滯度高、失水量小及穩定性好。7）合理設定土壓控制值，在推進過程中保持穩定，以平衡開挖正面土壓。8）嚴控管節接口安裝質量，防止地下水從頂管機與管節接口處滲入，影響土體穩定。9）通過比較設計出土量與理論出土量來判斷接頭切削面的穩定情況，科學的指導施工。10）頂管結束后，選用0.8：1水泥液漿，通過注漿孔置換管道外壁漿液，根據水土壓力確定注漿壓力，加固通道外土體，并做到及時補充沖漿液，消除對通道今后使用過程中產生不均勻沉降的影響。11）加強現狀道路的沉降與隆起監測，頂管施工期間保證每天很多于兩次的測量監控，監測

43、數據達到報警值后加大監測頻率，出現異常情況，必須停止施工，分析原因并解決問題后方可繼續施工，保證施工過程道路安全。監測數據出來后應第一時間以書面形式反饋到項目管理機構與施工班組，用來科學的指導施工。另安排專人對穿越區道路進行不間斷巡視，出現異常情況及時匯報，把對道路的影響控制在萌芽階段。12）總結本公司類似項目的經驗與教訓，認真分析出現地面沉降與隆起的原因，為本項目實施提供信息指導。5.4.10.4防止背土的措施1、矩形頂管機頭上融蠟，管節上涂蠟。2、克服“背土”現象，利用在頂管機頭殼體頂部安裝的壓漿管和開設的壓漿孔壓注減摩泥漿，使土體和殼體上平面之間形成泥漿膜，以減少土體與殼體的摩擦力，防止背土現象的發生。3、勤注漿，少量多次；根據現場的實際情況及地質情況來安排注漿的方法及方量。注漿有專人負責，注漿要均勻、合理。4、勤檢查，根據現場的實際情況，對地面環境（環境報表）及通道下的注漿口進行每日檢查。4.10.5穿越地下管線措施施工中釆用的參數和施工過程1）工程開工前，向各管線單位提出監護的書面申請，并辦妥“地下管線監護交底卡”手續。并對方案