頂管施工技術及重難點分析工程概況

＊虹橋商務核心區（二期）區域供能管溝工程包括供能管溝、中繼泵房以及與功能項目一期的聯通段等。主線管溝長4462m，接用戶段管溝長610m，其中頂管段長4435m，明挖段長637m；管溝工程設頂管工作井共30個，另設中繼泵站兩座。

＊18座主線工作井及南片區中繼泵房圍護結構采用地下連續墻，工作井基坑平面尺寸以11m*11m為主，最大工作井基坑尺寸為19.2m*11m，基坑開挖深度最深達21.26m；10座用戶井及北片區中繼泵房圍護結構主要采用SMW工法樁，用戶井基坑平面尺寸7.9m*5.8m，基坑開挖深度達13.5m。

＊二期供能管溝主要采用頂管的施工方式，共29段，其中φ4200mm鋼頂管長2751m，共11段；φ4000mm砼頂管1024m，共8段；φ3500mm砼頂管長343m，共10段；φ3000mm砼頂管長66m。主線頂管埋深3.56~14.24m，用戶井頂管埋深4.63~8.96m。南片區平面圖北片區平面圖1.1頂管施工原理頂管施工的基本原理為：從地面開挖兩個基坑井，然后管節從工作井安放，通過主頂千斤頂或中繼間的頂推機械的頂進，推動管節從工作井預留口穿出，穿越土層到達接收井的預留口邊，然后通過接收井的預留口穿出，形成管道的施工。現在比較常用頂管施工為泥水平衡頂管施工法，其施工原理：通過導向頭的刀削轉動功能將泥土、砂、石破碎，由一條鋼管注入水量，拌成漿液，由另一條鋼管吸出漿液，將漿液置于離心器內離心脫水，再將干土卸到斗車內運去棄土的地方，分離出的水又回到儲水箱內重復循環使用。施工所采用的主要設備為信息化及全自動化泥水平衡頂管機1、頂管機：頂管機的作用①切削土體并攪拌均勻,②控制頂進的方向。

泥水平衡頂管機2、主頂系統：主頂系統裝置由：后座墊鐵、導軌、千斤頂及千斤頂支架、后座泵站組成，其作用是完成管道的推進。

千斤頂主頂泵站后座頂鐵U型頂鐵3、穿墻止水環

穿墻止水環安裝在工作井預留洞口，具有防止地下水、泥砂和觸變泥漿從管節與止水環之間的間隙流到工作井。地下水豐富、壓力大，或管道埋深較深時，壓板可加工成絞接，防止止水橡膠因地下水壓力往外翻出。導軌洞口止水環預留洞口4、泥水系統進、排泥漿泵泥水分離裝置1、泥水式排泥系統的主要設備：包括進排泥漿泵、泥漿管、泥水處理裝置、泥水箱等。2、排泥系統有兩個作用：一排土，二平衡地下水。循環管5、觸變泥漿系統泥漿攪拌桶觸變泥漿泵觸變泥漿管1、主要設備：由拌漿、注漿和管道三部分組成。2、作用：減少頂進過程中的管節與土體的摩阻力。降低地面沉降6、測量系統激光經緯儀操作臺機頭測量靶

1、測量系統的主要設備：激光經緯儀、測量靶和監示器組成。2、測量系統的作用：監示頂管施工過程中頂管機推進的軸線偏差。7、糾偏系統糾偏液壓泵糾偏千斤頂1、主要設備：糾偏千斤頂、油泵站、位移傳感器和傾斜儀組成。2、作用：控制頂管施工中的頂管機推進方向。頂管施工的工藝流程圖：加中繼環包括施工準備地下管線勘察工作井/接收井施工設備安裝后座、導軌安裝液壓系統、千斤頂安裝穿墻止水環安裝泥水循環系統安裝觸變泥漿系統安裝測量系統安裝照明、通風系統安裝掘進機吊裝穿墻頂進下放管節、接管安裝中繼環正常頂進、測量是否到接收井回收掘進機是下一段頂管施工設備調試否全段測量1.2主要頂管施工技術1、出洞洞口止水洞口土體加固2、正常頂進3、泥水循環泥水壓力表進、排泥漿管4、測量5、糾偏、數據傳輸4組糾編千斤頂

糾偏千斤頂設在頂管機前后段之間，共4組千斤頂。通過組合動作，控制頂管機的頂進方向。

當激光點偏移測量靶中心，表明頂管機偏移軸線推進，就要啟動糾偏動作。（如激光點往上移動，說明機頭是往下偏移，必須伸出下面的2組千斤頂）。角度傾斜儀位移傳感器

糾偏動作控制在地面操作室的操作臺遠程控制，如何確認操作的正確性是通過遠程數據傳輸來實現。

1、糾偏量的控制是通過安放在糾偏千斤頂上的位移傳感器來實現。

2、頂管機的狀態（水平傾斜、扭轉）由安放在機頭的角度傾斜儀來體現。數據顯示表6、觸變泥漿

在頂進過程中，隨著距離的增長，管道的摩阻力也隨之增大。為了提高頂進施工的效率，在施工過程中盡可能地降低管道外側的阻力，通常情況下往管外側噴謝觸變泥漿，降低頂進的阻力。觸變泥漿管膨潤土分散在水中，其片狀顆粒表面帶負電荷，端頭帶正電荷。如膨潤土的含量足夠多，則顆粒之間的電鍵使分散系形成一種機械結構，膨潤土水溶液呈固體狀態，一經觸動（搖晃、攪拌、振動或通過超聲波、電流）、顆粒之間的電鍵即遭到破壞，膨潤土水溶液就隨之變為流體狀態。如果外界因素停止作用，水溶液又變作固體狀態。該特性稱作觸變性，這種水溶液稱為觸變泥漿。注漿再孔的胃形狀沫及布象置：參在每草節管炸的前藍端布麻置一滋道觸盜變泥坐漿注胡漿孔辛，數鬼量為6個，犯孔的舞布置魚均勻宋。經伯過不出斷壓紅漿，退在管債外壁離形成有一個也泥漿侍套。8、穿墻彎進洞接收井遺進洞處德理與工宿作井相嗚同，當后頂管頂芽到墻體庭位置時駐，鑿穿缺實際工箭具頭進渡洞位置丙的混凝摧土，迅榆速頂出盜工具頭陣。9、管逗內通賴風1、施藝工人傭員需幫進入幕管道寬內作誓業或取檢查叛維修體設備色時，府施工扮前須幟對管傍道內固進行扛通風囑，施桑工過鞠程中疾應連置續對顧管道許內通貿風；2、臨蒼時進末入長余時間寺沒有全對管練道內衡通風咐的管詳道作狂業時烤，須蛾對管糟道內尤通風30糞mi艙n后，并效對管道睛內進行腸毒氣監毅測，明然確安全淡后才能禽進入管辮道內作徹業；3、管道療鋼管頂棚進施工曬時，焊齊接過程售中應對磚管道內油進行通波風，減索少煙霧演進入管獄道內，透減少煙軌霧對測雁量激光壁束的影座響；10、管金內照先明1指管內照宇明電源朵應與動趟力電源皺分開，磁設置獨磁立電源串控制；2會管趁內照巨明電棚壓應淺采用橋低壓暫，電棕壓一掌般采洽用3忌6V稿、2絕4V淡、1杏2V利、6瘡V，菊管道酒內氣末體嚴膝重潮風濕時滾宜采超用6望V電農源；3蒼管宣道內妙照明砍應能奸清淅吼地看胳清管辛道內葉的環販境。頂管施沈工擾動脂分區,并將鄙受頂才管施害工擾找動的呼土體擦分為7個擾動涼區二、羅頂管頁施工始重難獵點分柱析2.靈1機頭吉及管這節旋迅轉:(1畫)原因分朵析：1）頂姐管機碗出洞椅時，行由于館機頭某與導肚軌之離間摩恥擦力蜻較小診，難冬以平僑衡刀券盤切尖入土陵體時恩的反怠力矩巴，機件頭產叔生偏淺轉。徑出洞唱后，欠雖然嶼機頭極后有墾管節為，但晶是還伶不能肝平衡閑反力尋矩，荒還會米帶著過管節競一起竟偏轉銜。2）糾偏胞量過大蘆，糾偏制頻繁，席往往也咽使管節納產生偏禮轉力矩療，引起谷管節偏竿轉。3）主饞頂油燃缸安比裝不虜平行謊同樣巧會使王管節泥產生梁偏轉晌。（2）應對衰措施1）頂進瘋中盡量爬避免過晌大及頻墓繁的糾君偏。2）主頂椒油缸安系裝要平鬼行于軸寨線，控電制油路俯要使油波缸動作極同步。3）頂留進中窄可利蛙用刀環盤反卡力矩無糾正鈔偏轉炕，適時當加金大刀踩盤切訪土深喂度，糖然后孩將刀窄盤回麗轉方簡向切添換到厲與機騾頭偏秤轉方油向一裳致。4）在巡壽機頭屠一側沖加配孟重，質調整傭機頭簡偏轉肅。2.2頂管方絲式向失控:(1春)原因分蔽析：a、工作總井出洞指口無土橫體加固塑措施。b、掘進店機糾偏員液壓系呈統遇故齡障。c、掘那進機輸糾偏曉行程本小，樣糾偏秒力不滋夠。d、測礦量數禽據有歷誤。e、糾光偏不慮及時紡，糾陷偏幅扶度過丘大。f、遇度到土爪質變賤化，斷開挖服面失邁穩。（2）應對厭措施a、采夫用可沒靠的截進出抖洞口色地基株加固砌措施器。b、施工逼前，掘泳進機進縮慧行維修油、保養筋、調試坐和驗收城，施工槳過程加專強檢查誘，遇故偷障立即適停止頂脖進修理拐。e、實養行三渣級測草量復慌核制粉度。d、采取貨勤測、奧微糾原碌則。f、遇到凡突發情芬況，逐仗級匯報匠，確定盟偏差報廊警值，灣杜絕方攏向失控步。。3.餡3頂力急放劇增大:(1析)原因分閘析：a、觸變監泥漿選翻材質量悠不好。b、觸冒變泥少漿材叮料配徒方不主合理矮。c、現早場攪免拌不匆充分跪，水側化時劈燕間短甩。d、注漿挎孔布置墻不合理孔。e、注漿瞎泵耐壓解低。f、注漿晃量沒有諒控制好溫。（2）應觸對措場施a、選骨材應盤進行譽測試色和論怨證。b、配方菜應進行銳篩分和浸優化。c、科學賢合理的朵按設計鍵的管路劇進行布鴿置。d、采用曬液壓注重漿泵，工并維修流好，確在保耐壓叔大于2b量Pa以上。e、注老漿量窮和注宰漿壓饑力按醉設計破要求未控制稿。f、所墻有壓睡漿接秘頭用術生料娛帶包衫扎，最確保仗無滲寨漏現遭象。2.3頂進過烤程中蛇失行和滾雕動控制:(1)原因欺分析斜：1）由于羊在頂進姻過程中比對土體銷的擾動汪，使土鳴體和頂林管機的閉周邊握瞎裹力減含弱，糾啄偏過大夕，產生寫蛇行。2）由偶于壓籃注潤丟滑泥繞漿方惕法欠捆佳或掛局部只注漿適過量農時，勸使漿躺液不心能形鍛成箍土套，蒼而在泊管道奇底部尿不斷建積聚撈漿液女造成門鋼管運上漂之。（2）應貨對措降施1）加強壇潤滑泥煉漿壓注幫的科學宰管理，搞確保注仇漿和頂忘進的同俯步性，傷使漿液部能及時梅填充到后頂進出襲現的空姻隙。2）補曾壓漿扮要遵貸守“齡全線艇、平創均、歐及時夜”的繼原則及，使瘦管節宿周圍務能均米勻形折成泥蜘漿套鹿，盡春量避坊免局肌部超著量超協壓。3）在特浴別嚴重堂區域，貞采用上贈注下放蛇和壓重港的補救廚措施，沸減少出揭現曲線津駝峰。3、頂券管施數工事獨故案暫例一、事悼故經過蠟（N0躺8~戚N0墊7砼頂管積倒退事界故）N08胃~N0銷7區間攔東線姻頂管款為DN魄40漆00砼頂鞋管（內膊徑40年00懸mm，外徑464慎0mm），頂租進距離20米，源穿越托土層踏主要乓為⑤1粘土層裁，覆土浙深度約10.腐58米。座頂管怖設備趣采用枕泥水緊平衡射頂管鎖機。20宜14年10月19日凌晨4點，3N孩2-厲1（N08欄-N0定7）東氏線第慢八節底管道退頂進徹完成婆；5點，東越線開始葉下管道拉，準備頸開頂；治當管道投下放距仰導軌5米處，輸東線管鏡道整體盞后退，滅后退長姨度約2.9米。頂管后喂退影響盆范圍：伏潤虹路典北側半斯幅，靠微近申虹珍路；路酒面塌陷禾呈漏斗沃型，影樓響2幅機動苦車道及1幅非機夠動車道富，塌陷她最深約1.2斧m，東悔西向賣長10.釘7米，南泛北向米，面春積約1和17平方。二、樂應急皺搶險路面每塌陷緒事故圈發生蛾后，猶施工佛單位應現場姨第一袖時間逗通知銜各參演建單冷位、搶各相料關管緒線單疫位、奸道路碗管理瘋單位連及交堵警。施工單重位立即聽啟動緊換急搶險修預案；縮慧對潤虹股路進行匠交通引雄導、車列輛繞道凍，并對N0爹8工作井羅內頂管籠管道進吸行加固鉗，防止水再次后肯退。收集飯現場繞路面蝴相關霸數據拉，判床斷塌押陷路慈面范撞圍管霜線分蒸布及戚破壞青情況進；結牌合頂網管相箏關數起據；巷分析等后，恨確定聾現場滲搶修掘方案洋并執配行。1、針膽對頂顛管整寺體后宵退2.9米，騾路面吼塌陷根；分候兩步博同時饒實施壟：2、路面匪：將塌蜜陷路面復鑿開，巴主要管打線完全罪暴露，妻確認管蹦線破損節情況，簡對管線買進行修賄復（在表相對應反管線單正位指導錘下實施愧）；管淘線修復搬完成后閣，將路高面進行偵回填恢義復。經概與道路披管理單討位洽商部后，道括路結構倚層如下壟：黃砂捧（回填惰至管線譽頂以上30c呼m）、萄素土椅摻7%水泥梁（作蓄土路袍基）尋、礫盞石砂渾、混學凝土鋒（夾富鋼筋蚊網）攝、瀝捆青（叔面層仍）。3、頂管蜜：因管菌道后退2.9米，機異頭刀盤迷直徑4.6拔65米，空棵隙空間須為：49蛾.5俊4立方。零必須要蛋求將后熄退的2.9米管道黑重新頂捎至后退劉前；避獻免塌陷最進一步抖擴大。從19日早鉤上5點開蜜始交乎通組孟織開婆始，木至20日凌晨1點左教右，蔬管線所、路做面修剪復完閉成，瞞路面條瀝青肉因混煌凝土探養護象時間驕限制鎖，經紹交警漁、道芹路管士理單揉位同泛意，步待混啊凝土背養護社至強麥度85號%，進行插路面瀝樣青攤鋪喊。從19日早水上9點開拆始焊咳接管夏道止叫退措蠢施，倘至20日凌晨2點左右炕，N0采8-瞞N0專7東線膠第八增節管黎道頂六進至尿原位象。至20日凌來晨5點，搶反修施工賴結束。三、襪事故捐原因該事烈故，恐從收倚集的逐相關聰數據辮、分濾析，展與各堅參建施單位銜人員滲多次意探討球后，振認為敬如下貪：1、總包股及分包火夜班管貪理人員濕未盡到灰管理職薄責，分吹包單位具現場操它作人員馬未按規鍋定流程絞操作。2、通過哲前6節管節母頂進及已處理，欲第7節管及節頂斥進時屋未設蔬置有本效的妄止退挎防退逗措施鞋，僅摸憑類蓮似工愁程的孟施工表經驗倆控制泛。3、在欄⑤1粘土疏層中以，頂朗管頂引進里華程近20米、苗頂力蛋不大陡的情斃況下掠，注誤入觸般變泥食漿，跪導致翅頂管幟管道斯管身進與土內層接避觸摩林阻力猶驟減疫，迎鏡面土刷壓力訴遠大僻于摩撕阻力次；從跟而造姨成頂駱管后根退。四、吸顧取教訓野積累經眉驗1、加強厚現場管館理，項打目部及威分包施醫工管理狀人員管夾理到位虎，止退堅裝置專胸人管理干，嚴格迫按要求蓮執行，此且做好勢過程記繪錄。2、根慢據頂耀力情漂況適丹時壓麗注減姓摩泥際漿。稍單節專管道先頂進尺至最拾后50c幣m時，放朵慢頂進心速度，狀適當降冷低前倉連泥水壓魂力。3、止退輔采用管糕節與基懼座焊接邊固定。4、頂進春到位后殼，油缸匠先不要攏完全縮斜回；縮斃回3cm，密切夠觀察管舟道后退雀趨勢后梢再進行哭完全縮闖回，油懲缸縮回沸后，及痛時拼裝舞管節。一、事友故經過翻（N0廢8~擱NY唯04地表沉耀陷事故鞠）N0卵8-跪NY糧04區間頂帽管為DN3鵲500砼頂也管（糞內徑350渣0mm，外豎徑414碼0mm），潤頂進湖距離39怨.9儉2米，穿巷越土層錯主要為省④灰色磨淤泥質碗粘土，球上部部車分穿越宜③灰色堪淤泥質慈粉質粘暖土，覆秘土深度虛約7.漁18米。頂艘管設備未采用泥億水平衡蒜頂管機豈。本次頂徑進從20崖15年3月25日開扭始，徒截止隱至29日上氣午頂繳進里佳程為27稅.5米，各喘監測點路變化較戒小，最稈大累計向沉降點NY野04漏-7為6.5芽mm，在欠可控冤范圍儲內。29日下復午，痛頂進彼里程霜達到30米，管楚線監測膠點RQ哲12、RQ1昂3、RQ呈14、SS脹6、SS1鼠1、SS1貢2、SSX贈11、SSX疤12、SS雨X1館3、TX帝6、TX1練6、TX霧17、WS員8-神2、WS8似-3、YS脈8、YS1室8、YS1州9、YS辨20、YS2慕1，地逝表監龜測點NY0喘4-1、NY0展4-2、NY0嬸4-3、NY0悟4-4、NY0氣4-5、NY0借4-6、NY場04牲-7、NY患04蓄-8日變化次量均已淚達到或況超過警逗值，TX1箱1被破憲壞，叔其中百單次級變化盯最大拿值;-4耐3.7泉mm(搬NY0戲4-5另)，最歷大累矮計值系：-4懂7.深2m嚷m（NY岔04旱-6）。放地面粒沉降朗趨勢鋪稍有矛減緩醒，但埋地面丑沉降司還在謠繼續糊，造分成N0千8井圍暑檔外文側人稅行道匯局部埋塌陷椅，并轉未對勒管線薦造成皮大的尊影響律。二、塘應急圈措施死（N0吵8~森NY漫04地表沉辮陷事故傷）塌陷事大故發生丸后，施記工單位竄現場第放一時間仔通知各確參建單溜位、各飲相關管橡線單位睡、道路關管理單壟位。施工滴單位絕立即巖停止辱頂進古施工蹈，即彎時封央索塌控陷區版域，遼收集誰現場汁塌陷尚的相約關數障據，汽判斷襪塌陷東范圍差管線勻分布飽及破錘壞情澆況；與結合乒頂管優相關成數據數；分博析后泛，確率定現比場搶悶修方垃案并帳執行災。1、將塌誦陷區域顫鑿開，跳相關管咐線完全推暴露，己確認管趁線破損饞情況，付對管線門進行修吩復（在鉛相對應鼓管線單淹位指導仿下實施干）；管大線修復嗚完成后失，將塌遞陷區域貸進行回勁填恢復配。經與增道路管喝理單位隱洽商后爪，進行偶人行道士修復2、對頂宿管軸線剖范圍內昏圍檔進臂行加固矛，防止療出現倒抽塌情況溫。3、放緩辮頂進速黑率，防蓬止地面宵沉降影嫂響范圍乏進一步洞擴大；贈減少出耳土量，樸在機頭鉛前部重假新建立竟起泥水丑平衡狀洞態，采那取同步洞注漿的推方式增紹加頂管揭自持力獎，保持散頂管上幣部土體騾的承載睜力；三、事袍故原因跟（N08百~NY御04地表稍沉陷糟事故怒）該事故誘，從收獵集的相絲式關數據互、分析差，與各憐參建單判位人員藍多次探擊討后，饅認為如泥下：1、總包營及分包蹤蝶夜班管切理人員腐未盡到豎管理職席責，分婚包單位偶現場操支作人員好未按規小定流程境操作。2、在流頂管卻進加甲固區達時，浙未對步頂管選系統客參數迫進行路相應高的調齒整，掌且補綢漿量盞不足勻，未瘦能達釘到足釣夠的上泥水衡壓力峰，造濤成地住層損冷失率漆超出尋控制優范圍健，從產而引望起地箭面塌煮陷；3、從拳地質蕉報告路上來舍看，財頂管廊穿越呢土層瀉含有竟第③銹層灰靜色淤鋒泥質錦粉粘帥土，勁呈流歡塑狀牲，高牢壓縮潛性，安高靈怨敏度剖，分杰布較階穩定堡，厚館度約0.堵7～7.壞8m，局部象夾粉（盯砂）性扎土較多。四、澇吸取刃教訓志（N0個8~莖NY茅04地表沉芝陷事故塔）1、根據葛施工方周案及現匯場經驗畜，應適脂當調整揮注漿量跳，控制漲好泥水逼壓力，民特別是絲式對于頂倍管管節勢進出加兆固區時涂應及時隱對頂進腥參數進標行調整霧；2、總臭包及姻專業看分包龍單位掌應加蜂強安己全和扭技術逮交底農工作時，交神底工謹作必偉須到懂班組泳并留攏有記解錄。粒特別改對于希頂管歲下穿菠道路鑄的技瞎術交面底，攏施工略班組漁應嚴裂格按正照交掙底內拉容實墻施；3、分包崗單位應旬引起足猾夠重視爐，提高僑現場管紗理人員播責任心編，舉一蓄反三，困加強自研身管理廉；4、現相場施俘工過礙程中京，應香按照朋方案本的內腰容做冠好施度工記奮錄，誦特別裙是對的于前搭艙壓古力、墳進排客泥量擁等推湊進參襲數做仗好施培工記頂錄；4、頂管喜施工安旬全分析序號施工工序常見風險因素危害類型工程質量或安全人身安全建構筑物管線安全交通安全1頂管進出洞加固質量或效果不佳，導致洞口封門拆除時坍方，影響工程及人身安全●●●●2洞口密封裝置安裝質量不佳，導致滲漏，嚴重者可導致坍方●●●●3正常段頂進施工觸變泥漿壓注不當，引起地面沉降●●●4參數設置不當，相關參數不匹配，致使產生超挖或欠挖，引起地面過度沉降、或隆起以及管線變形，周邊構建筑變形●●●5管節接縫發生滲漏，引起地面沉降●●●4.1危險有擇害因素慮辨識根據暢事故磨發生墓的可卸能性心和暴夜露于松危險叉環境館的頻拒繁程錄度，需對事芬故可乘能發擊生的戴風險偶進行勝評價雜，確開定各攔種事浮故發專生的棍風險惜級別枯，從桌上表羅評價康結果投可以謹看出堤，頂湖管施繞工中嫂，中添毒和腳窒息飄為極帽其危吵險事宅件，恥觸電頓、突腫泥、申突水饑為高矩度危撓險極日其危死險、貿高度冠危險磁事件抱應制語事件雪，物瞎體打軋擊、望起重晌傷害遇、坍嘴塌、灶火災急為顯忍著危浙險事禾件。物體打孝擊。工作井載、接收鉛井周邊狀的物體灰在重力途或其他幫外力作旬用下產擊生運動次，可能系打擊井農下作業畫人員造閥成人員鄙傷亡事歐故。起重觀傷害慰。吊學裝設型備在拾吊裝博過程闖中發茂生的團擠壓睡、墜竄落物啄體打安擊造屑成人平員傷粉亡事宣故。坍塌。繪在