一、工程概况
１、工程简介
济南市某河综合治理工程某南路污水管线接入某北路桥西侧污水倒虹吸，该倒虹吸横穿某河向北接入某路污水干管，为双排D1000mm钢筋混凝土管管道，长度为140米。采用泥水平衡微型盾构机械顶管法施工，并于两端分别设倒虹进水井和倒虹出水井，采用沉井方法施工。
2、水文及地质条件
倒虹管位置及沉井底部土质为灰褐色及黄褐色亚粘土，软塑～硬塑；
韧性中等，干强度中等，稍有光泽；见铁锰质侵染，偶见姜石。
3、现场特点及施工条件 1）倒虹管沿某南路南侧于K11+041处向北横穿某河及南水北调暗涵（规划）。
2）由于倒虹井埋深较深、土质较差及地下水位较高等因素制约，泥水平衡法顶管用工作井即倒虹井采用沉井法施工。
3）本段某河现状河床位置为顶管重点及难点。
４、计划工期
本工程计划严格按照指挥部要求，及现场施工情况合理安排施工。但最迟竣工日期不能迟于河道改流日期（5月20日）。
５、质量目标
确保合格工程，争创优质工程。
二、施工准备
1、测量放线及测量点的保护
核对已布置的坐标控制点和水准控制点，并对沉井施工采用的控制点进行复核，办好交接手续。
用全站仪测量工作井和接收井的坐标，定出顶管轴线，用水准仪测量工作井和接收井顶管洞口标高，定出顶管高程。经监理复核后办理验
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收手续。
设置好每一段顶管的轴线基准点，并引出施工活动区域，并设置涂红白漆的钢筋支架预以保护，避免造成顶进误差。
2、施工用水、用电及夜间施工照明
本顶管机为泥水平衡式，泥水处理系统的水源考虑采用降水井降水所抽地下水。
施工用电。主要耗电设备有主顶液压站、纠偏液压站、注浆泵、搅拌泵、刀盘电机、送水泵、排泥泵和电焊机，设备总功率100KW。施工时可从项目部设置的变压器接引，并接市政要求配置设有两极保护的配电箱。
夜间施工照明的主照明采用固定灯架的3KW探照灯一盏，并配活动灯两只，配500W碘钨灯，以覆盖工作井内和吊车施工区域。
3、顶管设备安装
井内轨道安装按照规范要求，保证高程和基准线精度。轨道下排架固定时，除与井底板相连外，顶进后背采用砼后背梁和钢轨后背桩。
送水泵和排泥泵机座与预埋件相连。
贮浆箱放置时，连接送水泵的贮浆箱应低于连接排泥泵的贮浆箱，保证稀泥浆能及时循环。
后背箱就位后应根据顶进轴线找正，并保证竖直精度。然后才能在后背箱和井壁之间打砼后背梁（加早强剂）。24小时后，后背达到承载能力时方可正式顶管。
油缸支架安装时，支腿或底板须与井内预埋件相连，并按顶进轴线找正。油缸就位后，应空载伸出，检查平行度，保证顶力合力与顶进轴线平行。
激光经纬仪测量架固定，不能与其它设备相连，必须与井单独连接，以保证其它设备因顶力反作用而位移时，不影响到测量精度。
在井底较低处,用竹筐及砂网做集水坑，保证泥浆泵正常工作。 在预留洞口打膨胀螺栓，环向均布。套上止水橡胶圈，压上钢压板，
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用螺母轻轻压紧（顶管机通过后再压紧）。
4、工作坑、接收坑的设置
根据顶管工艺的要求，首先要布置工作坑、接收坑，布置的依据是： A：机械顶管本身的设备性能和现场土质情况，每次机械顶管的长度可以达到200米，考虑现场的实际情况并留有一定的余量，每次的顶进距离不超过140米；
B：设计的倒虹井的位置，一般要将顶管工作井及接受井设置在倒虹井处。
5、工作坑、接收坑的大小
工作坑的大小以满足顶管机械布置为准，并且满足人员作业要求。 工作坑的长度应满足下列物体的长度之和，机头长度3.8米，管道长度2米，千斤顶长度2米，千斤顶后的垫板按20厘米考虑，考虑50厘米的富裕量。实际操作中，由于可以先用千斤顶将刀头顶进一部分，所以在计算工作坑纵向长度时，管道长度可以不计量，既工作坑的最小长度为6.5米。
工作坑的宽度为在管道两侧各加1米。满足人员作业要求，摆放泥浆泵，水管等物件。
工作坑的深度根据设计标高确定，管底以下包括导轨高度，和底板厚度。
池壁厚度50厘米，混凝土标号不低于C30，配筋为双层网片，主要抵抗土压力和千斤顶的顶力。底板厚度为50厘米，如果基础较软，则用毛石换填。
接受坑的大小主要满足能将刀头吊出，由于刀头为3.8米,留有一定余量,一般长度定为4.5米，池壁厚度比工作坑相应减少。
6、泥浆坑布置
泥浆坑主要作用为沉淀泥浆，一般靠近工作坑布置，其大小灵活掌握，容积达到50立方即可，如果现场条件不允许，可以用泥浆车将泥浆运走，如现场不允许设泥浆坑，则考虑制作铁箱做沉淀坑。
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三、沉井施工工艺 1、沉井的制作
1.1 基坑的开挖
沉井制作前，应根据设计图提供的坐标，放出沉井纵横两个方向的中心轴线和沉井的轮廓线，以及水准标高等，作为沉井的施工依据。基坑开挖深度，视水文地质条件和和施工机械设备以及第一节沉井的浇筑高度而定，本工程的开挖基坑深度为3.0米。基坑底部的平面尺寸，一般比沉井设计的平面尺寸要大一些，以便于支模、抽承垫木、和设置基坑排水明沟。本工程沉井外径尺寸B=7.5 L=6.8米，矩形基坑为: 沉井外径+支模操作面*2 =7.5+1.5*2=10.5米，沉井外径+支模操作面*2 =6.8+1.5*2=9.8米。
1.2 基坑降水及降水井的设置
根据现场土质,地下水位为22.1米,水位较高。沉井底为11.9米，因此需要提前打设降水井。由于上层土为回填建筑垃圾，需要清除至素土标高处。然后打设降水井，根据需要再在沉井四角各打一降水井，深度均为20米。
1.3 采用有承垫木施工和无承垫木施工和选择:
这两种方案的优缺点如下：(1) 无承垫木施工优点：可节省大量木材；工作面充裕，节省施工时间；刃脚地基均匀，可按弹性地基梁性来分析刃脚的受力，可以改善沉井井壁的受力情况。（2）无承垫木施工的缺点：在刃脚下的砼垫层开始下沉时，容易造成下沉过快和下沉量过大的情况，从而产生倾斜和沉井轴线移位等不良后果。（3）有垫木施工的优点：由于采用垫木支承制作沉井，可加大与地基的受力面积，在沉井制作过程中不产生较大的下沉和不均匀沉降。（4）有承垫木施工的缺点：浪费木材，工序比较麻烦，施工进度较为缓慢，沉井下沉前抽出承垫木时虽然有组织有计划，容易造成沉井倾斜、下沉不均匀，从而造成沉井开裂。
根据上述两种方案的分析和现场的实际情况，决定采无承垫木的施
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工方案，沉井刃脚下采用C15砼垫层来支承每一节沉井的重量。
计算简图如下图1：
刃脚砼垫层厚度计算简图1刃脚沉井池壁混凝土厚度计算可按下式进行计算： h==(G0/R-c)/2
h-----砼厚度(m)， G0---第一节沉井单位长度重量（kN/m）, c---刃脚踏面宽度，
R----砂垫层允许承载力，一般取100kN/m2
本工程第一节沉井制作高度为3.7m,沉井厚度t=500mm, 则G0=3.7*0.5*25=46.25 kN/m 刃脚踏面宽度c=0.30m,
经计算砼厚度h=(46.25/100-0.30)/2=0.08m， 取砼厚度为10cm，以保证沉井的稳定性。 1.4 确定砼垫层下砂垫层的厚度：
砂垫层厚度主要是解决基坑内土质较差与第一节沉井砼重量较大之间的矛盾，防止第一节砼浇筑后产生地量的沉降，影响沉井砼的质量。砂垫层的厚度与沉井的重量和地基土的承载力有关，对于无垫层施工，其计算简图如下图2：
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φφ沉井池壁刃脚
砂垫层厚度H的推导过程如下： G0=(2h+c+2*H*tanφ) f地
式中：f地为地基的承载力，本工程地质较软，根据地勘报告，取70 kN/m2；
h为砼垫层厚，根据4.1.3 的计算，其值为0.1m； c为刃脚踏面宽，本处为0.30m φ为砂的内摩擦角,取巧22.5°； 对上式运算可得：
H=( G0/ f地 -2h-c)/(2* tanφ)
H=(46.25/70-2*0.1-0.30)/(2*tan22.5°)=0.194 m,取0.25米。 1.5 井壁砼的制作：
沉井井壁钢筋制作绑扎，沉井钢筋根据分段浇筑长度在加工场加工，其加工精度符合技术规范要求，在各成型钢筋上挂牌标识，钢筋运输过程中要轻移轻放，钢筋现场绑扎成型。进场的钢筋应按规定分批验收，进行力学性能试验合格后方能使用，对焊接的钢筋除焊工应有合格等级证书外，还应按规定进行力学试验合格后方可进行绑扎钢筋。钢筋施工人员应严格按照设计图进行翻样，并按翻样图进行弯配钢筋，确保每根
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刃脚砂垫层厚度计算简图2钢筋的尺寸及位置准确。
钢筋锚固长度：HPB335级钢筋（Ф）35d，HRB235级钢筋（￠）30d;搭接长度:HPB335级钢筋（Ф）40d，HRB235级钢筋（￠）35d。钢筋搭接接头应相互错开，同一截面内钢筋搭接接头数量不应大于总数量的25%（焊接接头为50%）。
模板制安，砼浇筑与普通钢筋砼施工工艺相差无几，主要差别是模板的拉杆必须用止水拉杆或在普通拉杆中间加焊止水板。由于是在软基上施工，所以要均匀对称施工，以防止不均匀沉降。
沉井混凝土采用商品料，并用砼输送泵，送至沉井浇筑部位，沿井壁均匀对称浇筑。浇筑采用分层平铺法，每层厚30cm，将沉井沿周长分成若干段同时浇筑，保持对称均匀下料，以避免一侧浇筑，使沉井倾斜。 两节混凝土的接缝处设凸型水平施工缝，上节混凝土须待下节混凝土强度达到70%后浇筑，接缝处经凿毛及冲洗处理，并浇10cm厚减半石子混凝土。
1.6 沉井接高:
本工程沉井下沉时采用分节制作分节下沉的施工工艺，沉井接高应注意以下事项；
(1) 沉井接高时，必须确保沉井的下沉系数小于1.0，以保证接高时沉井不下沉。为此，常在井内灌水或填黄砂等临时措施，用以提高地基承载力，避免产生突沉或过大的变形。
(2) 当沉井底节在偏斜状态时，为保证施工质量和避免下沉困难，严禁竖直向上接高。应将底节沉井纠偏正位后，再行接高。
(3) 接高沉井前，应先将底节沉井壁顶结合面清理干净，并将混凝土浮浆和松动的混凝土凿除，用清水冲洗干净后，再行接高。
(4) 立接高沉井模板时，其支承不宜直接支承在地面上，以避免沉井因自重增加而有微量下沉时，将使新浇筑的混凝土井壁产生拉力而发生裂缝。
2、沉井的下沉
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2.1 第一次下降
下沉前先凿除刃脚下的素砼垫层。凿除砼垫层时应先内后外，并应分区域对称地按顺序凿除素砼垫层。凿断线应与刃脚底边平齐，凿断的砼板应立即清除，及时运出井外堆放。凿除素砼的刃脚空穴处立即用砂或砂夹石回填。对素砼的定位支点应最后凿除，但不得漏凿。
2.2 下沉方案的选择：
由于本工程地基土的渗透系数小，土层透水性很低，因此采用井外降水法下沉，人工配合抓铲挖土机的挖土施工方案。在挖土下沉过程中要注意以下事项：
(1)采用明挖法下沉过程中，应尽可能地将井内的积水（通过设置临时集水井、排水沟）抽干；
(2)由于沉井施工范围是在软土层上，挖土时应先用抓铲挖土机清除沉井锅底中间部分，沿沉井四周保留一定宽度的土堤且不小于50cm，然后再用人工对称分层逐步削平井壁四周的土堤，一般是在挖除土堤过程中，边挖边沉，直到沉井下沉到位为止。
(3)沉井下沉过程中，若出现沉井偏斜、突沉、底部产行严重的翻浆、冒泥和流砂等现象，应立即停工挖土下沉并找出原因，提出处理方案并处理后方可继续施工。
下沉过程主要分三个阶段控制： A 初沉阶段
下沉前的基本情况为：沉井重心偏高，下沉系数高，刃脚下回填砂层一经挖除，沉井立即下沉。因此掏挖刃脚下的砂土若不均匀，将会造成沉井倾斜。人工掏挖，沉井突沉时，刃脚下底板予留筋容易造成人身安全事故，因此本方案在考虑利用沉井自重大的条件，初沉阶段先开挖中间土形成锅底状，促使沉井积压下沉。
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首先前后左右对称向外抽出枕木，同时利用砂石将枕木的空隙填塞，同时保护刃脚下的砂堤不过多扰动，以防止倾斜下沉。用人工在井底内抓成锅底状．每次抓除深度为20～30cm，当沉井自重形成挤压下沉的条件时，砂堤被挤往锅底。此时根据下沉观测数据及偏斜数据，调整锅底深度和予留砂堤宽度，循序渐进，充分利用沉井自重大下沉系数大的条件，采用宽堤浅挖的挤土下沉方法，直至沉井刃脚插入土层。
当刃脚插入土层后。此时第一段沉井井周摩擦阻力增大，沉井重心降低，根据下沉观测数据仍可采用砂垫层挖除方法下沉，但刃脚下土堤宽度调整到500～800时，为防沉井偏斜下沉，此时应终止挤土下沉法，采用继续挖掘锅底，辅以人工掏挖刃脚土堤，使沉井逐层下沉。
在初沉阶段，沉井入土较浅，土层对沉井的平衡作用差，下沉速度大，易产生偏差，应增加测量次数，控制其不发生大的偏差，形成良好下沉趋势，从进度上不求快，务求准。
B 下沉阶段
沉井已入土一定深度，井外土壤对井壁形成一定压力、摩擦力，下沉速度降低。此时可适当加大一次开挖深度，加快下沉速度，但要随时观测、纠偏。
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C 终沉阶段
当沉井下沉至设计标高0.5M时，应控制下沉速度，注意调平沉井，防止因出土量过大及出土不均，使沉井突然大量下沉及产生较大偏差，增加准确下沉至设计标高的困难。
下沉过程中，应注意随时掌握土层变化情况，分析和检验土壤阻力与沉井重量的关系，控制开挖速度，使沉井均匀、平稳下沉；在下沉过程中，应经常做好下沉量、倾斜度及位移的测量工作。
3、沉井封底
本工程采用排水下沉干封底的施工方案。 3.1 沉井封底的条件
当沉井下沉至设计标高的要求范围内，经沉降观测，其沉降率（待8小时内沉井自沉累计不大于10mm）在允许范围内，即可井行封底。
3.2 排水干封底设施
排水工作是沉井干封底的关键，由于新浇筑的封底素砼在未达到设计强度之前，是不能承受地下水道压力的，因此在素砼封底和浇筑钢筋砼底板过程中，都应重视沉井的降水工作。
3.3 沉井底板砼的选择
为保证工程质量和工程进度，决定采用商品砼浇筑底板，采用抗渗等级为S8 具有早强性能的C30商品砼。
4、特殊情况的处理及预防
4.1 井壁摩阻力过大
一般情况下，考虑依靠沉井的自重在井内不停挖土，沉井就能顺利下沉到位。但对较深的沉井，随着下沉深度的增加，土层与井壁的摩擦力增大等原因，沉井可能出现沉不下去的现象。此时可用增加沉井重量或降低井壁与土层的摩阻力来解决。例如在沉井上部加压重块；或在沉井外壁抹光或涂油涂腊；水力机械施工用高压水冲射刃脚下的土层；不排水下沉时在井内排水减小浮力等措施。对于超深沉井，在沉井方案设计中甚至可采泥浆护壁套的施工方案。
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4.2 井壁摩阻力过小
在沉井下沉到接近标高而土层较弱时，沉井可能因自重下沉而不能稳定，或井壁与土层摩阻力过小，即使停止挖土，也不能阻止沉井下沉时，为避免沉井超沉，可即时向井内注水增加对沉井的上浮力。沉井稳定下来后，再采用水下封底的方法进行封底。
4.3 流砂问题及处理
由于地质情况的特点，在粉、细砂层下沉沉井时，经常会遇到流砂的现象，对施工影响很大。根据流砂产生的机理，可采用向井内注水，采用水下挖土的施工方案；也可采喷射井点降水，降水深度可达20米，降水后再挖土下沉的施工方案。
4.4 沉井突沉
沉井在淤泥质软土中下沉时，可能发生突然下沉，下沉量一次可达3m以上。在发生突沉之前，往往是一开始不下沉，然后突然下沉，此种现象叫突沉。为防止突沉，可采取以下措施。
(1) 适当加大沉井下沉系数，使沉井刃脚在下沉时始终埋在土中一定深度，不会产生挖土后沉井被外面井壁的摩擦力所卡住。
(2) 沉井下沉过程中要控制挖土，不要将锅底的土挖得太深。 (3) 设计时合理分格下框架，并设置一定数量的下框架梁，承受一部份土的反力。
(5) 沉井纠偏 沉井下沉过程中特别是在软土中下沉沉井施工过程中，沉井倾斜、移位的原因很多。而沉井纠偏的方法也很多也较复杂。具体到某一次纠偏，必须仔细分析产生倾斜的原因，然后有针对性地采取纠偏措施。
四、顶管主要施工工艺
1、施工方法选择
根据顶管理论，顶管时克服的阻力F与顶管机头迎面阻力F1与管壁四周摩擦力F2之和。
F=F1+F2
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其中F—总推力
F1—迎面阻力 F2—顶进阻力
F1=π/4*D2*P（D—管外径1.2m P—控制土压力） P=KO*γ*HO
式中KO--静止土压力系数，一般取0.9 HO--地面至掘进机中心的厚度，取平均值11.2m γ--土的湿重量，取2.5t/m3 P=0.9*2.5*11.2=25.2t/m2 F1=3.14/4*1.2*1.2*25.2=28.5T F2=πD*f*L
式中:f—注浆后管外表面综合摩阻力系数,取1.5t/m2 D—管外径 D=1.2m L—顶距 L=140m F2=3.14*1.2*1.5*140=791.3T 因此，总推力F=28.5+791.3=819.8T
顶管机刀头的功能主要负责切削顶管前部土方，刀头的形状为锥形，焊有多个合金刀具，刀头靠工作仓内的电机带动，刀头与泥仓连接在一起，在刀头与泥仓之间为钢板，钢板上均匀分布φ50mm圆孔，刀头切削后的土方经圆孔进入泥仓；工作仓内有2部转盘电机，液压油缸、各种仪表和光标栅格，刀头与工作仓之间能够微动。
刀头切削的土方进入泥仓后，与水泵输送进来的水混合，由泥浆泵将泥浆输送至泥浆池，泥浆泵的工作压力约0.4MPA, 输送清水的管道和出泥浆的管道每2～3米1节，管与管之间用类似连接混凝土输送管的卡扣连接，随顶进的长度调整。
如果刀头前部有坚硬土质，则起用高压泵系统，高压泵压力约20MPA，高压泵输送高压水进入刀头顶部，帮助切削土方。降低刀盘电机负荷。回水直接进入泥仓随泥浆排到泥浆池。 2、进出洞措施
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顶管能否顺利出洞是顶管得以成功的关键，我们充分考虑到本工程土质条件差，管道埋设深和地下工程的不可预见性和危险性等因素。结合以往的施工经验，为使顶管进出洞口不发生流土，，在进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：1）具有良好的水密性能；2）安装简便易行。为使进出洞口止水装置发挥良好的水密性能，必须在安装该装置时满足与设计同轴的要求。这样橡胶法兰便会被均匀压缩，达到止水效果。 3、触变泥浆减阻
顶力的控制关键是最大限度的降低顶进阻力，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。要达到这一目的：
1）选择优质的触变泥浆材料，膨润土取样测试，其主要指标为造浆率、失水率和动态塑性指数比，这些指标必须满足要求。注浆所用泥浆要求较高，需用彭润土制作，泥浆由泥浆搅拌机搅拌，通过注浆泵注浆，注浆主管道通过三通与每个注浆孔连接。
管子上预埋压浆孔，压浆孔的位置要有利于浆液成环状。 注浆孔一般为1英寸，要求管道生产厂家在管道制作时安装。设内丝，便于安装注浆管和安装止流阀。止流阀靠外壁，当不需要注浆时，防止泥浆倒流。注浆孔对称布置，位置位于止水胶圈外，泥浆通过钢圈与管壁之间的空隙进入管道四周，注浆孔高度与管壁平。
浆液的配置、搅拌、膨胀时间，都必须按照规范的要求执行。 压浆的方法要以与顶进同步注浆为主，补浆为辅，在顶进过程中，要经常检查各推进段的浆液形成情况，还可以通过各中继间和主顶装置的油压值推算出各段的注浆减阻效果，从而及时加以改进。
注浆设备和管路要可靠，具有足够的压力和良好的密封性能。 注浆工艺必须由专职人员进行操作，质检人员定期检查。 压注触变泥浆又分三类，分别控制：
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同步压浆，以形成原始浆套，填充固有间隙和纠偏间隙。 沿线（及洞口）压浆，以补充管道不成直线形成的沿线浆套缺损。 顶点压浆，根据沉降测量反馈数据，对过大处补偿性压浆，以支撑地表。
在顶管施工中，要做好压浆量、点的记录，以确保压浆工作到点，以降低管外壁摩擦阻力，提高管顶质量。地面沿线有专人巡视，防止压浆打穿地层造成浆套破坏。
触变泥浆的配比选料中，对膨润土应选择膨胀倍率大、杂质小、颗粒在150目以上的优质膨润土较好。石膏具有使泥浆保持其摩擦效果持久的功能，同时提高浆液的胶凝强度。
从机头后第5节砼管均设置注浆孔，以后每隔20米设置一圈压浆孔，每个压浆孔上安装一只1寸的球阀，由橡胶管和压浆总管连接，压浆总管是一根1.5寸白铁管，连接压浆泵，压浆泵选用螺杆泵。以上压浆系统上设有流量、压力调节阀。触变泥浆选用标准的浆料，在搅拌筒内按一定的比例兑水充分搅拌后，储放24小时方可使用。配置的触变泥浆要求粘滞度高、失水量小、稳定性好、还要求静切力低以满足长距离运输需要，理论要求：
比重为1.06——1.10，黏度为20——30S 静切力80——130mg/cm2，含砂率<4% 胶体率>90－95%，失水率<14ml/30min 本段顶管采用的压、补浆液配比为（重量比）： 膨润土 20% 纯碱 漏斗黏黏度失水量（ml） 比重 CMC 由试验确定 终切力达因/mm2 度（秒） (CP) 塞36\" 流10% 20-45 12-15 1.1 160左右 配置时膨润土、CMC须浸12小时以上。
注浆压力基本保持在管顶上覆土压力的2.5倍，即p=2rh。顶进时还
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需根据地面变形，地下水位等因素适当调整压力和注浆量，每天的注浆量应做记录，作为分析地层损失的依据之一。顶管贯通后可利用补浆进行换浆固化。换浆量略大于触变泥浆量，压力根据地面隆起状态确定，换浆用普通325＃水泥，水灰比0.6。 4、管道顶进
当管道顶进时，千斤顶顶完一个行程时，将千斤顶缩回，然后加一块垫铁，继续顶进，顶完第二个行程时，将千斤顶缩回，加第二块顶铁，每块顶铁长度约80厘米，加上千斤顶的行程，大于管道长度2米，这时，将顶铁用吊车吊出，然后用吊车将管道吊入工作坑，接上泥浆泵管道，和电源，开始顶进第二节管道。
为避免在顶进过程中损坏管道，在管与管之间，加木衬垫，木衬垫用三合板现场加工制作。为保护管道，与千斤顶紧邻的管道，采用在混凝土管壁加钢护套的办法。管道顶进的速度约10厘米/分钟，照此计算，每小时应顶进6米，一昼夜可以顶进144米，但在实际操作过程中，每次接泥浆泵管，吊管、垫铁、安装钢套环等，使顶进效率约降低2/3，所以每天实际顶进距离约50米，基本是人工掏土法顶管功效的10倍。 5、砼管选用和对接
顶进前应对管成品，钢套环，橡胶密封圈和软木衬垫材料从尺寸、规格、性能、数量等均作详细检查，必须符合标准设计图的要求，顶进前还必须在现场做预安装，对不合格的砼成品予以剔除。砼管接头的槽口尺寸必须正确，光洁平整，无气泡。
橡胶圈的外观和任何断面都必须致密均匀，无裂缝，空隙或凹痕等缺陷，橡胶圈应保持清洁，无油污，不得在阳光下直晒。
钢套环必须按要求进行防腐处理，刀口为癖点，焊接处平整，肢部与钢板平面垂直，堆放时整齐、放平。
衬垫板厚度按设计预力大小确定，粘贴时，凹凸口对中，环间间隙符合要求。管节采用门吊吊入工作井内导轨上就位待安装。
插入安装前滑动部位可均匀涂薄层硅油等润滑材料，对橡胶无侵蚀
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性，减少磨阻。
承插时外力必须均匀，橡胶圈不位移，不反转，不露出管外，否则应拔出重插。
管材必须选用具有ISO9002质量体系认证书厂家产品，这样才能保证管子制作质量。 6、纠偏测量及控制
工程中常采用经纬仪进行简洁有效的地面控制测量，使地面控制测量中的误差趋进1cm，水准点控制网则利用工地附近的国家水准点布设水准网，直接引入工作井内。
本工程的地下导向JDB激光经纬仪，由一束红色的激光直指机头尾部的光靶，在顶进的过程中，操作者随时可以得到偏差值，保证顶管方向控制的精确度要求。
在布置工作井后方的测量仪机座时，必须避免由于顶进内沉井受力而使得仪器机座产生移动或变形，如果仪座发生微小位移，应及时对轴线和标高进行调整。
一般的轴线方向可以通过激光经纬仪控制，标高的控制则应通过水准测量仪测量。
顶进纠偏必须勤测量，多微调，纠偏角度应保持10′－20′，不得大于1°。
顶管开始出洞的方向尤为重要。基坑的道轨尽可能延长到井壁洞口的前端，道轨要有足够刚度，且安装焊接牢固，安装后的道轨轴线高度误差小于2mm，主顶油缸和后座的安装也要满足牢固的要求，水平和垂直误差小于10mm。
由于在起始推进阶段，机头的方向主要通过主顶油缸进行控制的。所以一方面减慢主顶的推进速度，另一方面要不断的调整油缸编组和机头纠偏。
7、沉降、位移检测及控制
做好地质和环境的调查工作，提出详细准确的顶管线路上的地质纵
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剖详图，特别要注意表面暗滨或地下障碍物。
合理选择工具管形式及施工方法：根据上述地质和环境资料，合理选择工具管形式及施工方法。
采用减少地层移动的施工技术措施：采用泥水平衡式工具管进行顶管施工中，要在开始顶进段中对地面沉降和移动进行监测，根据测量反馈资料，调整和选定某段顶进中密封土压舱中的压力值，一般次土压力宜为正面土体静压力的1.0－1.1倍。此土压力选定得当，可使正面土体处于良好的平衡状态，要采取自动控制和人工控制的手段，以保持最合适的刀盘转速、顶进速度、顶管顶推力等施工参数。
顶管外周空隙中精心注浆：由于顶管工具管与管道外外径相差而形成的管道外周空隙以及工具管纠偏而形成的管道外周空隙，或工具管及管道外周附着一层黏土而形成的管道外周空隙，必须精心压注触变泥浆有效的予以填充。压浆一定要及时、适量，并在适当压力下由适当的点位和正确的方法向管外压注，以使全部外周空隙在整个顶进过程中始终充满着有一定压力的触变泥浆，它既是防止管道外周地层坍落以控制地层移动的支撑介质，又是减少管道外周摩擦的润滑介质。因此管道外周触变泥浆的配置和压注工艺的优劣对控制地层移动减少地面变形使至关重要的施工措施。
操作者应注意观察控制台上压力表变动情况，合理地调整好推进速度和刀盘前部压力表变动之间地关系，使之处于良好的平衡状态，切忌盲目的快速推进。 8、意外情况的处理措施
地质发生很大变化，突然间变硬变软，这可以通过管道的泥水流量和压力表读数来判断，如果突然硬了，减慢顶进速度，反之，加快速度。
地层中如果发生承压水时，可加快推进速度，减少送水量，快速通过滞水层。以上情况对于泥水平衡机头，比较容易处理。
机具损坏必须及时修理，中继间油缸或止水封圈损坏均可更换。机头内除刀盘损坏修理比较麻烦外，其余的都可更换。
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施工中若出现异常的偏差或发生纠偏失败，必须在允许偏差标准内就停下来，这必须作为一条制度制定下来，并且如实汇报情况，分析原因，照准对策再顶进，不可盲目行动。
顶管机碰到原有地下障碍物时，从安全考虑，首先须对机头前土体进行注浆加固，然后可采用人工、机械和静态爆破等施工方法进行处理。 9、管机前泥水平衡压力估算
泥水平衡式顶管机在顶进开始阶段，应设定刀盘正面压力，其计算公式如下：
无荷载作用，机头正面中心深度为H，则： P主＝Rh*tg2(45°-ф/2)-2C tg(45°-ф/2) P被＝Rh*tg2(45°+ф/2)+2C tg(45°+ф/2) P设＝P主+2/3（P被－P主） 式中：P设——设定土压力； P主——刀盘前的主动土压力； P被——刀盘前的被动土压力。
经计算，本工程顶管机前的平衡压力允许值为0.2—0.4Mpa。在顶进施工中，可根据机头和沉降情况，再对工作压力进行修正。
四、质量要求和措施
1、顶进质量控制标准
1.1管道轴线允许偏差≤50mm。
1.2管道内底高程允许偏差－40mm，+30mm之间。
1.3钢筋砼管相邻管节间错口小于15%壁厚，且不大于20mm. 1.4管内清洁无破损，接口填料饱满密实，接口套环正对管缝，贴紧不脱落。
1.5地面沉降控制在＋20mm，-40mm之间。 1.6砼接口无渗漏。 2、质量目标
2.1合同履约率100％。
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2.2分项工程质量合格率100％。 2.3综合管理创文明工地。 3、质量保证措施
3.1施工前，认真做好质量技术交底。 3.2学习质量计划，明确各岗位指责。 3.3填写交班记录。
3.4每天提交顶进记录和监测记录给业主或指定的监理。
3.5按要求进行沉降和位移监测，定期进行轴线复测，并做好相应记录。
3.6顶管时，管内如出现异常情况现象，立即停工，采取相应措施后方可继续施工。
3.7各岗位人员持证上岗，计量仪器校验登记，机械设备报审。
五、安全施工、文明施工、环境保护
1、安全施工
整个施工过程中必须贯彻“安全第一”的指导思想，建立施工班组安全生产管理制度，切实认真执行有关安全生产、文明施工的规章制度，加强对安全生产，文明施工的检查，使管理工作标准化、规范化。安全管理做到“三无”：无工伤死亡事故、无交通死亡事故、无等级火警事故，并制定相应的安全防护措施及安全生产应急预案。 2、文明施工
施工现场文明施工管理的好坏，直接反映着一个企业的外部形象，树立企业形象，展现企业风采，全面开展创建文明工地活动，制定文明施工保证措施，做到“两通三无四必须”，即：施工现场人行道畅通，施工工地沿线单位和居民出入口畅通；施工中无管线高放，施工现场排水畅通无积水，施工工地道路平整无坑塘；管理人员佩卡上岗，工地现场施工材料必须堆放整齐，工地生活设施必须清洁文明，工地现场开展以创建文明工地为主要内容的思想政治工作。 3、环境保护
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环境保护达到济南市相关要求，特别是满足《济南市市政工程文明施工管理规定》、《济南市防治扬尘污染管理若干规定》的要求。坚持文明施工，确保无重大伤亡事故，确保达到“济南市安全文明示范工地”，争创省级安全文明示范工地，并制定环境保护措施，确保施工现场周围扬尘、噪声、废气、废水等污染降低到最低标准，达到保护环境的目标。
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