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加泥水的浓度,通常情况下,将泥水比重控制在1.10～1.20,在挖掘面上快速形成泥模,进而在一定程度上使泥水压力有效控制挖掘面,随着泥水的循环利用,在循环过程中,粘土会出现损失,这时需要向循环水中添加粘土或膨润土.3.9测量与监控
3.9.1监视高程及中线误差
①通常情况下,通过建立地面及地下测量控制系统对泥水平衡顶管施工进行测量,同时在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处设置控制点.②为了动态监测前端顶管机偏离轴线,进一步提高施工测量的效率,进而在一定程度上适应机械化顶管技术,所以采用激光导向对泥水平衡顶管进行监控.③在顶进过程中,将激光测量数据作为判断前端顶管机高程及中线误差的参考依据.在缺乏施工经验的情况下,高程和中线误差的校验测量通过使用水准仪和经纬仪来实现.④在工作间隙,使用水准仪和经纬仪对顶管机进行测量,在纠偏过程中通常情况下需要增加测量的次数.⑤一节管子顶进完成后,对管中心线盒的高程进行一次测量.
3.9.2监控地面降沉情况
①对顶管施工过程中,监控地面隆起情况,监控应符合下列要求.②在施工影响区域外设置监控基准点,同时具有良好通视与防干扰条件.③沿顶管机前进轴线方向对称安排布置隆沉观测点,结合初始顶进试验确定具体布设尺寸.④对需要保护的建筑物、构筑物等应设监控点.⑤对已完成的管段应继续进行隆沉观测,观测间隔时间按控制测量方案确定.
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3.9.3数据记录与反馈
准确填写顶管施工过程中每次及最终测量数据,形成完整的测量记录.每次测量、监控的轴线误差与地面隆沉数据,并及时进行纠偏.
3.10纠偏
①在顶进过程中,顶管作业质量受到纠偏的影响和制约,如果操作不当,在一定程度上可能导致顶力骤升、破坏管接口,甚至导致管道无法顶进,进而在一定程度上引发严重的安全、质量事故和经济损失,在砂层中顶进尤为突出,在泥水过度冲刷的影响下,管道极易导致顶管机机头下沉,因此,纠偏对于顶进来说显得尤为重要.②在机头和机头连接工具管出洞前,即使发生中线和高层偏差,也尽可能不要纠偏,因此此时纠偏,机头连接管尚位于导轨上,起不到纠偏效果.③在监视器中,当光点发生的变化非常显著时,必须中断顶进,这时测量人员需要下坑重新校正复核经纬仪,查找是否属仪器被触碰或震动所致；如果不是,需要对原因进行认真分析,并且组织人员开会,进行协商.④在顶进工程中,作为操作人员需要对监视器各项数据的变化进行随时的监测,并且进行及时的记录,进而在对记录数据进行分析的基础上进行相应的纠偏处理.⑤顶管过程中,顶管各项数据值需要由操作人员进行记录,应该准确、清楚、完整、及时地记录顶进数据,顶进记录每顶进一根管子记录数据不得少于一次,每班次不少于6次.
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3.11触变泥浆与填充注浆
3.11.1加注触变泥浆
①与顶进管子外径相比,通常情况下顶管机外径要大2～6cm,注浆后,使土体与管子间在一定程度上形成10～30mm的泥浆环.②每个注浆面上注浆孔的数量通常情况下需要根据管道的直径、土质条件、计算注浆量等进行相应的确定.③从顶管机后的第1、2节管开始进行注浆,并且在一定程度上通过控制注浆分闸门,在顶进过程中使管道的前端始终得到注浆的补充.④通过后续管子在顶进过程中对补浆孔进行补浆,土质、顶速等在一定程度上影响和制约补浆孔的间距和数量,通常情况下相隔2～5节管子布置补浆孔.⑤受管道上方土体的塌落程度、土体的渗透系数以及注浆管路沿程压力损失等因素的影响和制约,在一定程度上使得注浆压力存在差异.⑥以平稳的工作压力连续注入浆液.⑦防止浆液窜入管道内.⑧在管道上方覆土的承压能力控制注浆压力的上限.3.11.2填充注浆
顶管终止顶进后,应向管外壁与土层间形成的空隙,或减阻触变泥浆层进行填充、置换,保障被穿越的地面构筑物安全.注浆应符合下列要求：
①应由管内均匀分布的注浆孔向外侧空隙压注浆液；注浆应与地面监控相配合,应采用多点注浆将管道与土层的间隙充分填满,注浆量宜按计算空隙体积的150%控制.②注浆压力应根据管顶覆盖土层的厚度计算或试验确定,宜为0.1～0.3MPa,砂卵石层宜控制在0.1～0.2MPa.③注浆结束后,应在规定时间内将注浆孔封闭.
3.12中继间顶进
使用中继间接力顶进是长距离顶管的重要技术措施,随着顶进距离的增加,管壁与土体的摩阻力随之加大,虽然利用触变泥浆可以减阻,但其作用毕竟有限.长距离顶管应设置中继间,采用中继间接力顶进技术,可提高一次顶进的距离,并减少工作井,降低施工成本.
①中继间应符合下列要求：a具有足够刚度、卸装方便,在使用中具有良好的连接性和密封性；b中继间的设计最大顶力不宜超过管子承压面抗压能力的70%.②中继间应在主顶设备顶力达到中继间设计顶力的3/4前使用.③中继间的液压设备与工作井顶进设备宜集中控制.顶进时,距离顶管机最近的中继间先顶,其他的中继间保持不动,在所有中继间依次完成顶伸后,工作井内主顶千斤完成最后的顶进作业.
3.13顶管机接收
①接收井一般设在管线的检查井位置.接收井的开挖、支撑方式与工作井类似.在有地下水段应进行降水处理.②接收井的尺寸应满足顶管机与首节管子脱离后进行设备检查、维护及吊运所需空间要求.③接收井应预留顶管机出洞口,洞口直径大于顶管机直径10～20cm.④顶管机临近接收坑井壁1～2m时,应调整、控制顶管机顶进速度,加密对顶管机轴线的测控.
3.14工作管穿越
①顶管施工完成后,将预制完成、试压合格、防腐合格的管段安装绝缘支架,并将管口用6mm厚钢板焊接密封.②工作井破碎：为了防止工作井整体破坏导致周围土壤坍塌,回淤套管,所以采用局部破井的方法.用无齿锯将靠背墙与井壁割开,再用油锤把井壁与靠背墙捣碎,使用气焊将混凝土内钢筋切割掉,然后用挖掘机将废料取出.在工作井破碎过程中,需使用两台挖掘机配合油锤破碎作业.③引沟开挖：沿着管道中心线开挖穿管引沟,引沟长度120m,深度4m.通过现场踏勘情况、在作业带附近管沟开挖现场的实际情况以及起重设备的吊距,先降低地面标高1.5m,然后开挖引沟.④芯管预制11根,总长约132km,穿管设备采用4台70t吊管机、2台40t吊管机和2台240挖掘机.
3.15地貌恢复
①对由于施工所造成的地形、地貌将有所改变的地段,首先进行拍摄、建档,作为以后恢复的依据.②在管沟开挖时将地表耕土与生土分开堆放.在管沟回填时,按照设计的要求,逐层、逐步进行回填.③沿线施工时破坏的挡水墙、田埂、排水沟、便道等地面设施回填后要按原貌恢复.④工作井及接收井恢复时要逐层回填,分层夯实,尽量加大土壤密实度.
参考文献：
[1]赖冠宙,房营光.顶管顶力的理论计算与分析[J].广东土木与建筑,2003（09）.
[2]刘敏林.长距离顶管施工技术的分析[J].广东水利水电,2004（S2）.
[3]GB50424-2007,油气输送管道穿越工程施工规范[S].
[4]GB50269―2006,长输管道施工与验收规范[S].
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