機械頂管
1、泥水平衡頂管工作流程及原理
頂管機被主頂油缸向前推進，頂管機頭進入止水圈，穿過土層到達接收井，電動機提供能量，轉動切削刀盤，通過切削刀盤進入土層。挖掘的土質，石塊等在轉動的切削刀盤內被粉碎，然後進入泥水艙，在那裡與泥漿混合，最後通過泥漿系統的排泥管由排泥幫浦輸送至地面上。在挖掘過程中，採用複雜的土壓平衡裝置來維持水土平衡，以至始終處於主動與被動土壓之間，達到消除地面的沉降和隆起的效果。
頂管機完全進入土層以後，電纜、泥漿管被拆除，吊下第一節頂進管，它被推到頂管機的尾套處，與頂管機連線管頂進以後，挖掘終止、液壓慢慢收回，另一節管道又吊入井內，套在第一節管道後方，連線在一起，重新頂進，這個過程不斷重複，直到所有管道被頂入土層完畢，完成一條永久性的地下管道。
頂管機在掘進過程中，採用了雷射導向控制系統。位於工作井後方的雷射經緯儀發出雷射束，調整好所需的標高及方向位置後，對準頂管機內的定位光靶上，雷射靶的影像**捉到機內攝像機的影像內，並輸送到挖掘系統的電腦顯示屏內。操作者可以根據需要開啟位於頂管機內建式油缸進行伸縮，為達到糾偏的目的，調整切削部分頭部上下左右高度。
在整個掘進過程中，甚至可以獲得控制整個管道水平、垂直向30cm內的偏離精度。
2、泥水平衡式頂管突出的優點：
（1）適用的土質範圍比較廣，如在地下水壓力很高，以及變化範圍很大的條件下，它都適用。
（2）可有效地保持挖掘面的穩定，對所頂管子周圍的土體擾動比較小，因而由頂管引起的地面沉降較小。
（3）與其他型別的頂管比較，泥水頂管施工時的總推力比較小，尤其在粘土層這種表現得更為突出，所以特別適用於長距離頂管。
（4）工作井內的作業環境較好，作業比較安全，由於它採用泥水管道，輸送棄土，不存在吊土，搬運等危險的作業；
（5）泥水輸送棄土為連續作業，因此進度比較快；
（6）頂管施工僅占有少量地面（工作井和接收井），對地面破壞干擾極小；
（7）頂管施工安全可靠性很好，通過地面操控及室內進行遙控控制。
3、頂管施工的質量及檢查檢驗方法要點
3.3.1頂管施工準備階段質量控制的措施
1．頂管施工前的準備
熟悉圖紙，實地調查，掌握制定頂管施工方案依據，如管道結構、埋深、設計要求；頂管段的土質和水文地質情況；頂管段地下構築物的結構及其基礎和高程以及管理部門對頂管要求意見。
2．審查頂管施工組織設計與施工方案
（1）對施工組織設計應進行全面、細緻的研究、分析和審查，特別對機頭的型別、主千斤頂、管材的強度與介面形式、洞口構造、中繼環的設定、壓漿孔的布置、穩定土層的措施、環境檢測及工程保護措施等應作重點審查。施工方法和採取的技術措施應符合設計要求，確保工程質量。
（2）對確定的頂管施工方法，應重點了解該機具的效能，特別是對頂管穿越土層的適用性，審查施工單位是否具有類似工程頂管施工的實際經驗。
（3）對採用的頂管施工方法，其可能產生的地表變形和對周圍環境的影響程度，應督促施工單位預先做出分析、估算，應符合合同規定的保護環境的要求。當預計影響程度難以保證對地面建築物、道路、交通和地下管線的正常使用時，應督促施工單位必須採取有效技術措施進行檢測和保護，必要時對建築物、地下管線可採取停止使用、限制使用、拆除、搬遷等措施。
3．核查選定的頂管機
根據頂管所處的工程地質、管道穿越的地層情況、覆土深度、管徑、工程環境、地面建築與地下管線、對地面變形的控制要求等因素，擇優選擇頂管機頭，保證工程質量、安全和文明施工的要求，以期達到頂管預期的效果。
4．審查頂管開工前的準備工作
排水降水措施、頂力計算；檢測工作坑的中線位置；後背的垂直度和水平線與中線的位置；檢測導軌高程及其中線位置；檢測頂進管道中線、管內底高程、相鄰管間錯口要求。
5. 審查長距離頂管段措施
如加固後背、加強管口整形頂鐵；選用潤滑劑如觸變泥漿、中繼環等措施。
6. 材料成品質量控制
嚴格核查鋼筋、水泥、砂石等材料，商品砼等半成品，以及管材、橡膠圈等成品，必須有質保單、准用證和檢驗報告，按規定抽樣複驗。
3.3.2頂管工作坑與接收坑的設定及相關裝置安裝質量控制的措施
1. 頂管工作坑與接收坑的設定
頂管工作坑與接收坑的平面位置除應符合設計和施工工藝要求外，還應同時考慮以下因素：
（1）應避免設定在高壓電線下、里弄和單位的車輛出入口及交通繁忙場地狹小處。
（2）頂管工作坑和接收坑應盡可能避讓或離開地下管線與建築物，滿足最小的平面距離，減少施工擾動的影響，否則應採取必要的技術保護措施。
（3）頂管工作坑與接收坑的施工機械裝置或腳手架等裝置，與架空輸電線路之間的最小距離，應滿足有關電業規定。
（4）頂管工作坑內導軌、頂機、千斤頂、油幫浦站、後靠的布置、安裝，應順序進行，達到導軌穩定，頂機平穩，軸線、標高、坡度符合頂管設計要求。頂機及相關裝置應進行單機、單系統除錯，並進行整機系統執行試車，操作執行正常後才能拆除封門機頭頂入土體。在頂進過程中，全部裝置應有專人維護和保養。
2. 安裝導軌質量控制
（1）頂管工作坑內支承機頭和管節的裝配式鋼導軌，安置在混凝土基面上。導軌安放前，複核管道中心軸線，導軌安裝定位後必須穩固，在頂進中不移位、不變形、不沉降，導軌的中軸線與頂管軸線一致，兩根軌道必須平行、等高，鋼導軌面的中心標高應按設計管底標高設定，導軌坡度與設計管道坡度一致。
（2）接收坑在機頭進洞前臨時安設承接機頭的導軌架，導軌的標高、中軸線必須和機頭進洞相一致，並安裝穩固，足夠支承機頭裝置及機內的土重。導軌設定的施工要求可參照頂管工作坑安裝導軌要求。當機頭較長時，可將機頭的前部與後部的工具管分段頂入洞口，脫出後分段吊出接收坑。
（3）安裝導軌的質量標準與檢驗方法
· 導軌應安裝穩定，軸線、坡度、標高符合設計要求。
· 允許偏差3mm（左右），標高0～+3mm。
· 檢驗方法：經緯儀、水準儀。
3. 設定後靠牆（承壓壁）質量控制
（1）頂管工作坑的後靠設施與土體最大允許反力必須經過計算，並滿足最大頂力的需要，必須結構穩定、無位移，必要時對結構後靠土體應予以加固。
（1） 設定後靠牆的質量標準與檢驗方法
· 工作坑後靠牆應結構穩定，無位移，與頂管軸線相垂直，後靠牆的承壓面積應符合設計和施工組織設計的要求。
· 允許偏差：寬度5%，高度5%，垂直度0.1%h，水平線與中心線的偏差0.1%l。
· 檢驗方法：鋼尺丈量，測斜儀，經緯儀。
4. 安裝主頂裝置質量控制
（1）檢查安裝主頂裝置，確保組合千斤頂與管節端麵呈對稱布置，組合千斤頂管軸線與管道中心線的鉛垂面相一致，並與後靠牆相垂直。多個千斤頂同時使用時，必須規格型號一致，油路併聯，行程同步，共同作用，每台千斤頂的使用壓力不得大於額定工作壓力，千斤頂伸出的最大行程應小於千斤頂行程的10cm。
（2）油幫浦站應設定在主千斤頂的近旁由專人負責，油路順直，接頭不漏油。油幫浦應裝有限壓閥、溢流閥和壓力表等指示保護裝置。
5. 安裝前座止水牆質量控制
（1）頂管工作坑內為了防止水土流失和頂管融變泥漿從沉井井壁預留孔與井壁之間的孔隙中溢位，監督施工方開頂前在鋼筋混凝土井壁預留孔位置安裝好前座止水牆，其組成部分為：
· 預埋鋼法蘭盤
· 安裝環形橡膠板
· 安裝鋼壓板
· 安裝墊圈和螺栓
檢查法蘭盤準確埋設在沉井井壁預留孔位置，端麵平整、安裝牢固、螺栓絲口水泥漿予以清除，環形橡膠板、鋼壓板、墊圈和螺栓安裝正確就位。
（2）接收坑井壁預留的洞口僅一次性使用，故洞口構造比工作坑的出洞口要簡單。進洞口應按設計圖製作並封堵，封堵有磚牆、混凝土及鋼板樁封門。待機頭靠近洞口時開鑿封門隨即頂出機頭。
6. 安裝頂管機頭質量控制
（1）頂管裝置必須經維修保養，檢驗合格後方可進入施工現場。開頂前對頂管全套裝置及各類機具均應進行單機、整機聯動及模擬操作，確認正常後方可投入使用。頂進中應有專人例行保養。
（2）核查施工單位對選定機頭的機械特性和適應土質的熟悉和掌握程度以及類似工程的施工經驗，現場應配有經過技術培訓和技術交底的熟練的操作人員。
（3）檢查施工進場的機頭和工具管，必須和經過批准的施工組織設計所選定的機頭裝置相一致，特別是機頭直徑、動力、糾偏裝置、出土裝置等必須匹配，機頭與工具管的連線必須滿足糾偏技術要求，無滲漏。
（4）機頭、工具管及電氣、動力、液壓、供水、出土、糾偏、測量、通訊等裝置安裝後，檢查單機和聯動運轉，測試資料應符合機械設計的要求，確保運轉正常後才准予投入使用。
（5）機頭的直徑必須符合設計的尺寸，並略大於管道直徑20mm。機頭與工具管連線緊密不滲水，外殼圓順無變形。各管路的連線處應不漏水、漏油。
檢驗方法：用鋼尺丈量，裝置除錯檢測。
（6）督促施工單位，根據機頭重量、現場條件等，選用具有足夠起重能力的吊機，將機頭緩慢、平穩吊入工作坑，並安放在導軌上。機頭與導軌的接觸面必須吻合、平穩。測定機頭中心、標高、坡度，應符合設計要求。
（1） 機頭安裝就位後，應將電、水、油、泥漿、氣壓和作業系統等裝置分別連線，不得滲漏，並對各分系統進行試執行檢查，直至執行正常，操作靈活。
頂管工作井安裝裝置工序質量標準與檢驗表
3.3.3管道頂進施工質量控制的措施
1. 頂管出洞施工質量控制
（1）審核施工組織設計中的頂力估算、中繼環設定、工作坑後靠土體能承擔的頂力等。
· 頂管前監督施工單位必須根據工程設計選用頂管機頭的型別、土質、管徑、頂進長度、覆土深度、工作坑的結構型別、後靠土體、頂管工藝等因素，對頂力進行分析和估算。對工作坑結構後靠及土體所能承擔的頂進反力進行驗算。
· 頂力（r）由機頭迎土面的迎面阻力（n）和頂管管壁外周摩阻力（f）兩部分組成，即r=n+f。
· 審核施工組織設計中頂力估算、中繼環的位置、數量、工作坑結構後靠強度及後靠土體所能承擔的頂力等，必須滿足設計要求和施工的實際狀況。
· 頂管中最大頂力必須小於管材設計允許頂力。
· 工作坑的主千斤頂的最大總頂力，必須小於工作坑後靠結構設計允許頂力和後靠土體所能承受的頂力，並留有一定的餘量。必要時應對後靠結構及後靠土體進行加固。
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頂管工程總結報告
目錄一 概述 二 頂管設計 1 頂管 2 頂管樁號 長度 高程及縱坡 3 地質資料 4 存在問題及注意事項 三 頂管質量要求 1 頂管坑基本要求 2 頂管坑實測專案 3 坑的外觀鑑定 4 頂管基本要求 5 頂管實測專案 6 頂管外觀鑑定 四 頂推法施工工藝 五 頂管工程的檢測 頂管工程總結報告 一 ...