宁波市政工程建设集团股份有限公司 沉井、顶管施工技术专项方案
要求顺利进洞，满足施工质量要求；反之，就可能造成顶管轨线偏差，影响工程进度和工程质量，同时也会造成顶进时设备损坏，使顶管停顿。
顶管管线放线，就是将工作井出洞口和接收井进洞口的坐标正确引入工作井内，指导顶管顶进的方向和距离。
三角放线：这种放线最适用于在工作井和接收井之间有障碍物不能透视的情况。即在工作井和接收井之间任意位置0点放置经纬仪，根据0A、0B和角度∠AOB，求得C点的位置和AB段的距离，在C点将管线放置工作井内，参见下图：
CBA三角测量0为确保放线准确，0点必须放置在2个位置进行校核，同时每次视角必须用经纬仪左右盘进行读数，消除误差。
当工作井和接收井的管线轴线测量完毕后，在工作井上用铅丝将管线轴经拉出来，上吊两个线坠将管线轴线引至坑底，用以确定管线顶进轴线。
（二）顶进阶段 1、出洞
（1）当顶管机准备出洞时，应先破除砖封门并将杂物清理干净，将顶管机刃进工作井井壁中。
（2）顶管出洞时，掘进机要调零。为了防止钢封门拔出后洞外图提涌入顶管机密封舱，在顶管即顶入洞圈前，用黄粘土填充密封舱，这样既能平衡顶管即出洞时部分正面压困乏，又能减少对洞口处土体的扰动和地表沉降。
（3）要防止顶管机穿墙时下跌。为防止顶管机下跌，可采取延伸导轨、保留洞口号上部预留缝隙的砖墙、顶力合力中心低于管中心（约R/5---R/4）或将前部管子（一般3节左右）同顶管机用连接件连接成整体，同时顶管机头亦可抬高一些。
（4）防止顶管机和前几节管子后退。采用在顶管机尾部烧焊限位块，防止其在正面土体作用下退回。出洞后，顶管机和其后的第一至第三节管节用拉杆连在一起，形成一个整体，增加稳定性，这样对出洞后的一个阶段的顶进施工十分
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有利，同时也便于在后期顶进时顶管机的控制。
2、顶进
出洞阶段结束后，即可进行正常的顶进施工。泥水平衡顶管掘进机采用计算机闭环控制的泥水平衡机理，电脑控制，小刀盘将土体搅拌后，经由螺旋机送到密封舱板后出土。密封舱内有两个土压传感器将测定的土压力转换成电信号输入到泥水平衡控制器内，由其自动调节螺旋机变频器，改变螺旋机转速，从而改变出土速度，使之与主顶顶速相匹配，使土压舱内的压力始终控制在土体的主动土压力与被动土压力之间。
顶管机的螺旋机采用轴向出土。螺旋机出的土直接卸在土箱内，土箱装满后，由电瓶车运出管道，到工作井内由吊车吊上地面弃土。然后将倾空的土箱再放入井下，继续运土。顶进时应注意，由电瓶车运土时，即螺旋机停止出土时，应暂停顶进，以免造成“闷顶”，引起地面隆起。同时也要防止顶进中断时螺旋机仍在出土，造成开挖面坍塌，地面下陷的情况。
一节管节顶进结束后，缩回主顶千斤顶，拆除洞口处的管线，吊放下一节管节，然后连接洞口处的管线，再继续顶进。
3、管节接口处理
管节接口处理是顶管工程的关键部分，保证做好接口部分是顶管工程成败的关键，因此对组成接口的每一部分都必须严格遵照有关规程的要求逐一分严格制作。
顶进前应对成品管、钢套环、橡胶密封圈和衬垫板从尺寸、规格、性能、数量等均作详细调查，必须符合标准设计图的要求。顶进前还必须在现场作试安装，对不合格的砼成品管应予以剔除。
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、无孔隙或痕等缺陷，橡胶圈应保持清洁、无油污，不能在阳光下直晒。
钢套环必须按设计要求进行防腐处理，刃口无疵点，焊接处平整、脚部和钢板平面垂直，堆放时整齐搁平。
衬垫材料为多层胶合板，粘贴时，凸凹口对中，环向间隙符合要求。 插入安装前活动部位应均匀涂薄层硅油等润滑材料，对橡胶元侵蚀性，减少
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摩阻。严禁使用其他油脂及肥皂水等润滑剂。
承插时外力必须均匀，橡胶圈不移位、不反转、不露出管外，否则应拔出重插。
顶管结束后，应按设计要求在内间隙嵌以弹性密封膏，要求与二管口抹平。 （三）进洞及后期收尾阶段
进洞前减慢顶进速度。为保证顶管机能顺利进入接收井预留洞，在离接收井15m左右时要加强对顶进轴线的观测，及时纠正顶进轴线的偏差，保证顶管机能顺利地按设计轴线进入预留洞。
为防止预留洞封门打开后洞外的土体涌入接收井内，在顶管机到达接收井前，在接收井内预留洞处安置一道橡胶止水带，以防止顶管机进洞时水土涌入井内。
接收井内按顶时轴线安装接收机架，使顶管机平衡地进入接收井，防止进洞后顶管机直接落到接收井底板上，造成后续管节口质量问题。
顶管机进洞后，尽快把顶管机和管节分离，并把管节和工作井，接收井的接头按设计要求进行处理。
四、关键及辅助技术措施 1、顶管纠偏 ⑴纠偏装置
纠偏是通过顶管机上的纠偏铰产生折角的面进行的，顶管机为二段一铰结构，顶管机长径比（即纠偏灵敏度）为L/D=1.08。纠偏系统由4台150t双作用油缸及控制阀件组成，4组油缸呈斜向45°正交布置，每个纠偏油缸都通过万向铰将顶管掘进机前后壳本连接在一起，使顶管掘进机能一定范围内任意做出纪偏动作。4组纠偏油缸由4个三位四通电磁换向阀控制，每个油缸前后腔油路关闭，使油缸内始终保持高压，确保纠偏动作的可靠。
⑵实用纠偏技术
在施工过程中，要根据测量报表绘制顶进轴线的单值控制图，直接反映顶时轴线的偏差情况，使操作人员及时了解纠偏的方向，保证顶管机处于良好的工作状态。
⑶在实际顶进中，顶进轴线的设计轴线经常会发生偏差，因而要采取纠偏措
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施，减小顶进轴线和设计轴线间偏差值，使之尽量趋向一致。顶进轴线发生偏差时，通过调节纠偏千斤顶的伸缩量，使偏差值逐渐减小并回至设计轴线位置。在施工过程中贯彻勤测、勤纠、缓纠的原则，不能剧烈纠偏，以免对管节和顶进施工造成不利影响。
实际操作中还应注意，纠偏是与顶管同步进行的一项工作，重要的是把握顶管趋势，不能指望一蹴而就，而应缓慢地，逐步进行，若操之过急就容易造成轴线的较大折角，反而不利于顶进的顺利进行。
2、顶进沿线测量控制 ⑴ 轴线测量方法
为了使顶进轴线和设计轴线相吻合，在顶时过程中，要经常对顶进轴线进行测量。在正常情况下，每顶进一节管节测量一次，在出洞、纠偏、进洞时，适当增加测量的次数。施工时要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。
顶进测量利用J2激光经纬仪置于顶进轴线上，跟踪顶管机内光靶测尺，顶进时，施工人员随时可以直观地看出顶管机偏差情况及行进方向，同时每顶进一节管节利用T2经纬仪二测回直接在井内观测顶管机内平面测尺偏差读数。
高程偏差测量采用水准仪测量测得顶管机中心标高，再与设计高程比得高程偏差。
另外，指示轴线在顶进过程中，必须利用联系三角形法定期进行复测，以保证整个顶进轴线的一致性。
⑵ 顶进中顶管机前进趋势的测定
测定顶管机前进趋势，能达到减少测量时间的目的，顶进中施工人员对顶管机的纠偏也迫切需要及时了解顶管机走势，以能够较有效地纠偏。施工人员及时了解顶管机走势，如果轴线偏差较小，且走势较好（沿设计方位），有时就可省去不必要的轴线差测量，提供更多的顶进时间，如轴线偏差较小，但顶管机前进趋势背离设计轴线方向，施工人员也能够及时进行有效的纠偏，使顶管机不致偏离较大。可见掌握了顶管机的走势好处显而易见，为此我们设置了顶管机前进趋势测量及计算方法。通过观察顶管机的行进趋势来指导纠偏。
本工程测量采用的仪器有全站仪、激光经纬仪和高精度的水准仪。顶管机内设有坡度板和光靶，坡度板用于读取顶管机的坡度和转角，光靶用于激光经纬仪
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进行轴线的跟踪测量。
3、触变泥浆减阻措施 （1）压浆孔布置
顶进施工中，减阻泥浆的运用是减小顶进阻力的主要措施。管道顶进时在掘进机后需连续放置3至4节有注浆孔的管子，不断注浆，使浆套在管子外面保持得比较完整后，再间隔3~4节管子放置一节有注浆孔管子用以补浆。向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆环套，减小管节外壁和土层间的摩擦力，从而减小顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。
为了做好压浆工作，同时在顶管机尾部环向均匀地布置了四只压浆孔，用于顶进时及时进行跟踪注浆。管节上布置有四只压浆孔，四只压浆孔成90°环向分布。顶管机后面的三节管节上都有压浆孔，其后每三节管节里有一节管节上有压浆孔。压浆总管用2″白铁管，除顶管机及随后的三节管节外，压浆总管上每隔6m装一只三通，再用压浆软管接至压浆孔处。顶进时，顶管机尾部的压浆孔要及时有效地跟踪压浆，确保能形成完整有效的泥浆环套。管节上的压浆孔是供补压浆用的，补压浆的次数及压浆量根据施工时的具体情况确定。
（2）泥浆配制
减阻泥浆的性能要稳定，施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结，既要有良好的流动性，又要有一定的稠度。触变泥浆的主要成分是膨润土，掺入碱（碳酸钠）和水配制而成。
①触变泥浆的配合比参考下表：
触变泥浆配比（重量比）
膨润土的胶质价 60～70 70～80 80～90 90～100 膨润土 100 100 100 100 水 524 524 614 614 碱（碳酸钠） 2～3 1.5～2 2～3 1.5～2 压浆是通过储浆池处的压浆泵将泥浆压至管道内的压浆总管，然后经由压浆孔压至管壁外。施工中，在压浆泵、顶管机尾部等处装有压力表，便于观察，控制和调整压浆的压力。
（3）压浆方法
顶进施工时主要是进行同步压浆，通过顶管机尾部的四个压浆孔压注触变泥
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