顶管施工法

郑州航空港经济综合实验区（郑州新郑综合保税区）公园北一路污水工程（雁鸣路～仓储二街）一、编制依据《郑州航空港经济综合实验区（郑州新郑综合保税区）公园北一路污水工程》施工图郑州市建设委员颁发的有关市政规程，安全及文明施工文件;《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号文《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T640-1996；《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2011版）。《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246-2008）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）二、工程概况公园北一路（雁鸣路～仓储二街）位于郑州航空经济综合实验区（郑州新郑综合保税区）南水北调干渠东南部，规划为城市次干路，为新建道路，道路呈东西走向，本工程西起雁鸣路，东至仓储二街，全长1100米，自西向东依次与雁鸣路、电子科技一街、电子科技二街和仓储二街等道路相交，其中雁鸣路为已设计正在实施道路，仓储二街为同期设计道路，其余均为规划道路。本工程规划红线40米，道路标准横断面布置40m（红线）-5m（3.5m人行道+1.5m边绿化带）-13.5m（车行道）-3m（中央绿化带）-13.5m（车行道）-5m（1.5m边绿化带+3.5m人行道），两幅路型式，双向六车道。根据污水系统规划，公园北一路为单个污水系统：自东向西敷设污水管，收集沿线污水并转输仓储二街，电子科技二街及电子科技一街部分污水后，向西排入雁鸣路现状d1400污水管，最终排入规划空港第三污水处理厂；本段设计管径为d1400。本次设计污水管为单侧布置，管位位于路中南10.0米。顶管施工土层情况顶管穿越主要土层为粉土层及粉砂土层（局部有黏土层，个别顶段有桩头等回填建筑垃圾）三、顶管发展历程1、进入20世纪20年代后期，在美国，混凝土管道开始用于顶管施工工程。2、在日本，据资料记载，最早的一次顶管施工是1948年在尼崎市的一条铁路下顶进的内径为600mm的铸铁管道，顶距仅有6m。3、我国最早的顶管施工是始于1953年的北京，当时是在京包铁路的路基下进行的钢筋混凝土管道穿越施工，1956年，上海首次在黄浦江进行钢管顶管施工，也很成功。4、1988年上海研制成功我有第一台管径为2720mm多刀盘土压平衡型掘进机。1992年，又研制成功我国第一台管径为1440mm加泥式土压平衡掘进机，并形成系列，其最大管径为3540mm。5、1997年4月，在上海黄浦江上游引水工程的长桥支线，将DN3500mm直径钢管单向顶进1743m，使我国在大直径、长距离的水下顶管纪录始终处于国际领先水平。四、顶管类型本工程利用泥水平衡机械顶管+土压平衡机械顶管施工工艺相结合，在土质较好顶段采用泥水平衡机械顶管施工工艺，有利于加快工期推进；在有桩头、建筑垃圾的顶管采用土压平衡机械顶管施工工艺，有利于破除地下障碍物，保证顶管顺利进行。另外，考虑到本工程部分井位没有施工电源，而泥水平衡机械顶管用电量大，除考虑使用发电机进行供电外，部分顶管采用土压平衡机械顶管进行施工，确保工程进度五、测量施工方法1、平面控制测量（1）平面控制点检测根据业主及设计院提供的平面控制点作为向管道内传递坐标和方位的联系测量依据。对甲方所提供的平面控制点进行复测，并上报监理给予复核，如果检测的成果超限，立即以书面形式报监理工程师确认，并及时会同业主和设计院研究解决。（2）地面趋近导线测量地面趋近导线测量的目的是从测量交桩点通过附和导线的形式把坐标、方位引测到顶管井位附近点位或施工控制点上，为竖井传递或测量放样做好准备。也可采用边角三角形引测近井点的坐标和方位。近井点或施工控制点的个数不得少于3个，并相互通视。技术指标为：1）每边测距中误差：±6mm2）测角中误差：±2.5″3）测回数4（1″全站仪）；6（2″经纬仪）4）方位角闭合差：±5√n″5）全长相对中误差：1/350006）相邻点相对点位中误差：±8mm观测采用左右角观测，左右角平均值之和与360°的较差小于4″。边长往返测各两测回，一测回三次读数的较差小于3mm，测回间平均值较差小于3mm，往返平均值较差小于5mm。气象数据每条边在一端测定一次。测距边只进行气压、温度等气象改正和倾斜改正，不进行高程归化和投影改正。（见下图）3、高程控制网测量（1）水准控制点检测测量复核业主和设计院交付的工程测量控制点、水准点等桩志和有关测量资料，提供的水准控制点应满足规范要求，对所提供的水准控制点进行定期检测，上报监理给予复核，如果检测的成果超限，立即以书面形式报监理工程师确认，并及时会同业主和设计院研究解决。其中高程为相邻区间高程之差≤±10mm。（2）地面趋近水准测量地面趋近水准测量的目的是把设计院提供水准控制点引测到每个顶管井近井水准点或施工水准点上，为竖井传递高程放样做好准备。在甲方提供的控制水准网下布设水准网，布设成附合路线。在每个顶管井边设置2～3个水准点，采用往返测。主要技术要求为：视距小于60m，往返较差、附合或环线闭合差≤±12√Lmm，L以km计。4、联系测量（1）水准测量依据水准测量原理，从已知水准点将高程引测至工作井或接收井附近，然后将地面高程引至井下HB=HA+a-(d-c)-b(A为已知水准点)A为已知水准点，钢尺悬挂完毕，置仪器于地面上，观测A点的水准尺读数a，再观测钢尺上的读数b后，将仪器至于井下，先观测钢尺上的读数c，再观测B点的水准尺读数d，从而计算出B点高程。从而就可以测得所需高程。（2）轴线测量轴线测量就是将设计顶管轴线放样至实地位置，即轴线放样。该工作在顶管施工中非常重要，它关系到顶管预留洞口正确位置的确定，同时也为之后要进行的顶管的测量奠定良好的基础。轴线测量采用AUTOCAD软件（内业）和全站仪（外业）进行。首先，将轴线点坐标和井中心坐标载入AUTOCAD软件中，然后以井中心为中心画一圆（略大于工作井半径），再将轴线延长，与圆相交。其次，利用全站仪将2点坐标放样出来即可。将点放出来后，利用铅垂原理将轴线中心引至设计标高即可。5、顶管施工测量（1）测量目的顶管施工测量的目的在于测量出顶管机头当前的位置，并与设计管道轴线进行比较，求出机头当前位置的左右偏差（水平偏差）和上下偏差（垂直偏差），以引导机头纠偏。为保证顶管施工质量，机头位置偏差必须加以限制，因此纠偏要及时，做到“勤测勤纠”。本工程顶管均直线顶管，在工作井内，能与机头直接通视，因此测量机头的位置比较简便，顶进施工时，在工作井内安置全站仪，并在机头内安置测量标牌，就可以随时测量机头的位置及其偏差。（2）测量方法测量是使顶管机沿设计轴线顶进，保证顶管机顶进方向精确度的前提和基础。为保证本工程的测量精度，施工前首先完成对业主所给测区导线网与水准网及其它控制点的检核。在顶管机上配备激光导向系统指导顶管机顶进，以降低人工测量的误差和劳动强度，加快施工进度。同时采用全站仪对顶管轴线进行测量控制。施工时严格贯彻测量一放两复制度，即项目部测量队进行复核，然后反馈给监理和业主确认，监理监测确认后，再由项目测量队进行施工放样测量，从而确保顶管按设计方向顶进。（3）轴线测量控制措施1）控制测量方法顶管内接收激光束的光靶传感器和数据处理系统组成了顶进姿态测量控制系统，用来测量以激光导向点为参照的顶管机内的测量板的垂直和水平位移、激光入射水平角及顶管机仰角及滚动角。2）控制系统操作人员通过远距离摄像监控及微机系统，对测量数据进行处理并将处理结果反应出来的顶管机位置偏差显示在操作室屏幕上，指导操作人员对顶管机进行修正纠偏作业。3）测量系统全站仪、水准仪组成测量系统。4）顶管机初始位置的测定和输入：将顶管机内的测量板的仰角、滚动角、水平角三个数据测出，并将激光基准点的相对于顶管机的位置（X.Y）测得并输入控制系统。全站仪测量工作井内的激光经纬仪5）激光经纬仪发射激光束，将激光束发射到顶管机前面标靶上，显示出当前顶管机姿态。遥控探头压力表测量标靶顶管掘进机测量标靶地面远程操作系统导向系统以安装在工作井的激光经纬仪发出的激光为基准点。然后，通过地面监控系统检测顶管机姿态，通过远程遥控系统进行测量纠偏。泥水平衡顶管施工技术是利用泥水压力来平衡土压力和地下水压力的一种顶管施工方法。其基本原理是由送水泵将具有一定浓度的泥水送至挖掘面，再经井内旁通压力调整阀及调整排泥泵转速来调整进水压力大小，使其平衡地下水压及挖掘面土压力，尽量使掘进机刀盘在平衡压力下工作，从而可防止由于挖掘面的失稳，造成地面沉降和隆起。六、泥水平衡顶管施工原理拌浆池及储浆池管材外表涂蜡减阻三轴注浆泵管道上的注浆孔及阀件安装顶管出洞洞口止水洞口土体加固正常顶进泥水循环土压参数表进、排泥浆管泥水分离器顶管测量遥控探头压力表测量标靶工作井内的激光经纬仪顶管掘进机测量标靶顶管施工时管道内部情况泥水平衡机械顶管时管道内施工情况七、管道安装部分顶段施工时采用发电机供电发电机顶管机进洞时照片管道贯通后效果谢谢！请各位同仁及领导批评指证