六）顶管施工
1、施工工艺流程（见下图）
工作井、接收井施工 设备安装 密封圈安装 管子制作加工 管子吊装就位 测量控制及纠偏 开机顶进 注浆减阻 管道内管线安装
内管线接口管节 泥浆循环 管道排泥 废浆外运
2、穿墙前止水处理 3、工作井内设备安装
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回收掘进机头 管道贯通
砌检查井 回填、壁后止水 工作井设备安装包括：后座垫铁、导轨、油缸支架及油缸、激光导航系统、穿墙止水设备的安装、泥浆循环系统。 （1）后座垫铁安装
后座垫铁是把主顶油缸推力的反力传递到工作井后座墙处，通过后座垫铁，可把油缸的反力较均匀地传递到后座墙上，这样后座墙就不太容易损坏。将垫铁的安装位置放好线，在后座墙体表面把后座垫铁的四个角的位置用红油漆作好标志，凿平垫铁范围内的墙体，底部用砖块垫平，将后座垫铁吊到安装位置，调整横向纵向的方向（采用2mm的橡皮垫底部），该平面需要垂直于顶管的顶进方向，定位安装尺寸误差控制在2mm以内，调整好后，后座垫铁与后座墙的空位插入φ20@200钢筋支模采用混凝土填充密实。 （2）导轨安装
基坑导轨是由两道平行的路轨钢构成，主要作用有两点：一是使推进管在工作井中有一个稳定的导向，并使推进管沿该导向进入土体；二是让顶铁工作时有一个可靠的托架。在基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整导轨的中线对准顶进轴线，用工字钢垫高导轨调整导轨的高度，当纵向及高程调整好后，导轨的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。 （3）油缸支架及油缸安装
油缸支架是由槽钢焊接合成的一个支架，起固定主顶油缸的作用，使油缸工作时有一个可靠的托架。根据基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整支架的中线对准顶进轴线，垫高支架调整支架的高度，当纵向及高程调整好后，将支架与底板钢筋焊牢，空隙采用混凝土浇捣填实，24小时后，将油缸吊装到支架上，采用钢板压实，油缸支架及油缸的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。 （4）穿墙止水设备安装
穿墙止水设备安装在接收井出洞洞口，具有制止地下水和泥砂流到接收井的作用。穿墙管预制好后，运输到现场，先将预埋的穿墙管凿出，焊接位置清除干净，吊装预制件到安装位置对中后焊牢，再用膨胀螺丝锁紧止水橡胶圈。 （5）工作井、接收井排水
在工作井的一侧设0.5m×0.5m×1m的集水井，浇筑底板时四周向集水井位置倾斜，形成排水坡度，收集由管道内流出的水及基坑的积水，集水井内布置一
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个潜水泵抽水上井到三级沉淀池沉淀后排到市政下水管道。 4、地面设备安装
工作井地面设备安装包括：主控制室及主顶装置安装、泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装、监测设备安装。工作井的起重采用龙门吊。
（1）主控室搭设及主顶装置安装
主控室内主要放置主顶装置，主顶装置包括主顶油缸（井下）、主顶油泵一台（含控制部分）及油管，主顶油缸的推进和回缩是通过主顶油泵的控制部分控制的，液压工作站，操作方式为全电脑控制，必要是可以进行手动操作。 主控室采用集装箱的形式。
（2）泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装
泥浆棚采用φ25钢管焊成支架，上面铺波纹瓦。泥浆棚内主要放置一个电箱、两台泥浆泵及一个泥浆箱。 （3）监测设备安装
监测设备包括激光导向和工具管内的摄像机，监测电路必须与主控室接线良好，开顶前进行校对和调试。 5、顶管顶进施工 （1）制订施工方案
顶管施工前，进行详细调查研究，根据场地地质情况，编制可行的施工方案。 ① 通过提供的资料和现场勘察，掌握了本工程下列情况： A、管道埋深、管内径、管材、接口要求； B、管道沿线水文地质资料，管道穿越的土质；
C、顶管地段的建筑物情况，现场施工需争取得主管单位同意和配合； D、现场交通运输是否方便，水源、电源由甲方协助解决； E、公司现有顶管的设备； ② 编制施工方案主要内容
A、选定工作井位置和尺寸，顶管后背的结构和验算； B、确定掘进和出土的方法，下管方法和工作平台支搭形式；
C、进行顶力计算，选择顶进设备、是否采用中继间、润滑剂等措施，以增加顶管段长度；
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D、遇有地下水时，采取的止排水方法；
E、顶进里衬PVC钢筋砼管时，确定每节管长，管间止水要求，防腐绝缘保护层的防护措施；
F、保证工程质量和安全的措施。 （2）顶管工程力学参数确定
顶管过程是一个复杂的力学过程，它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。但顶管计算的根本问题是要估计顶管的推力和后背承载能力。顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力，包括顶管机正面泥水压力、管壁摩擦阻力。泥水平衡压力：在封闭的冲泥舱内加泥水压力平衡地下水压力，是防止泥砂涌入的重要方法。泥水压力一定要合理。压力较小，大量的泥砂涌入，会造成路面破坏，地表设施受损；压力过大，会增大主千斤顶负荷，严重的可能产生冒顶现象。
①顶管机正面泥水压力： F1=?×D2/4×P 其中:
F1—顶管泥水阻力（t） D—顶管外径（m）
P—顶管泥水最大压力（t/m2）
P与土层密实度、土层含水量、地下水位状况有关。根据有关工程统计资料和本工程的分析，估算顶管机正面泥水压力为P=20-40t/ m2， F1=?×D2/4×P＝?×1/4×40＝31.4t ②管壁摩擦阻力： F2=S×L×f 其中:
S—顶管外周长（m） L—最长一段顶管长度（m） f—综合摩擦力系数（t/m2）
f与管道的埋设深度、土质、地下水位等因素有关。根据有关工程统计资料和本工程的分析，估算综合摩擦力系数f=1.0t/m2。
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F2=S×L×f=?×1×150×1.0＝471t
在考虑一次顶进距离最大为150m时，顶管总阻力为以上阻力之和： F=F1+F2=502.4t
顶力较大，需要采用减阻措施，通常减少管壁摩擦阻力的措施有：管壁与泥土间压触变泥浆减阻（优质膨润土拌制而成），注浆需要管节间的密封良好，否则浆体会在管节间泄漏起不到应有的作用，由于管节接头的止漏能力不强，需要另外采用减阻措施，尽量加强阻力的保险系数，可采用混凝土管外壁涂黄油或沥青的办法尽量减少综合摩擦力系数。 （3）后背结构及抗力计算
后背作为千斤顶的支撑结构。因此，后背要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀。后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向相一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形现象是正常的。顶管时，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。后背不应出现上下或左右的不均匀压缩。否则会造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全，应进行后背的强度和刚度计算。 （4）管节制作
顶管施工中，对管节接缝间的防水要求较高，为了使管节之间更好地达到防水目的，需对管节接头端进行采取措施，与制管厂家合作，生产更适用于本工程施工方法的管节。 （5）顶进施工流程 顶进采用泥水平衡施工。 泥水平衡采用泥水平衡机顶管。
泥水平衡式顶管机顶管施工工艺流程图：
顶进前准备①所有机械设备交班检查 ①顶管机刀盘转动、开进出渣浆泵 1个行程 ②顶进、调整进出渣浆泵流量到达平衡 顶进结束 ②压触变减阻浆 顶进结束 20