1施工順序
頂管施工順序:舊路破碎→頂管工作井和接收井施工→頂管施工→檢查井和內部管道施工→回填石粉→路面原樣修復。
2工作井和接收井施工
本工程* * *設置2口工作井和3口接收井，均采用沈井技術施工。沈井施工順序:基坑測量放線→基坑開挖→葉片墊層施工→豎井筒內模及支撐→鋼筋綁紮→外模及支撐→井內混凝土澆築→養護及拆模→封堵預留孔→井點安裝及降水→切斷墊層、挖土下沈→底孔灌漿→灌註水下混凝土→綁紮底板鋼筋、灌註底板混凝土→綁紮背鋼筋、灌註背混凝土。具體構造如下:
(1)基坑測量放樣
根據沈井設計圖紙和工程地質報告揭示的地質條件，沈井基坑開挖深度為2m，沈井葉腳外側至基坑邊緣的工作距離為2m，基坑坡度為1:1。場地平整後，根據沈井中心座標定沈井中心樁、縱橫軸線控制樁和基坑開挖邊線。施工放樣後，經監理工程師復核準確後，方可進行施工。
(2)基坑開挖
經監理工程師批準的基坑開挖邊界線確定後，即可進行開挖工序。1m3單鬥挖掘機進行挖掘，人工配合作業。基坑底部的浮泥應清理幹凈，並保持平整幹燥。底部周圍應設置排水溝，以便與集水井連通。集水井收集的雨水和地下水要及時抽出，防止積水影響葉片墊層施工。
(3)葉片墊層的施工
葉片墊層采用砂墊層和混凝土墊層* * *同力。
A.砂墊層厚度的確定
砂墊層的厚度h可通過以下公式計算:
N/B+γ砂H ≤ [σ]
根據計算結果，工作井和接收井的砂墊層厚度h均為60 (cm)。
砂墊層施工采用加水分層夯實，夯實工具為平板振動器。
B.混凝土墊層厚度的確定
混凝土墊層的厚度可通過以下公式計算:
h=(G0/R-b)/2
根據計算結果，混凝土墊層厚度h為10 ~ 15cm(工作井為15cm，接收井為10cm)。
混凝土墊層表面要用水平儀找平，使其保持在同壹水平面上。
(4)立井筒內模板及支撐
由於頂管沈井高度約9米，因此，豎井混凝土分三段澆築，內模也分三段安裝。井筒模板采用組合鋼模板和局部木模板相互配合，以保證內模的密封性能。葉片根部內模采用磚結構，寬度與葉片根部相同。井的內模板支撐是什麽？48*5鋼管支架。鋼管支撐必須搭設牢固，必要時可采用剪刀撐增加內模的穩定性。
(5)鋼筋綁紮
鋼筋表面應清潔，使用前應清除表面油汙和銹垢；鋼筋應平直，無局部彎曲，板中鋼筋應調直；預制構件中的主筋按有關規定進行對焊和焊接並取樣檢驗；鋼筋接頭應相互錯開，並嚴格按照國家標準《混凝土結構工程施工及驗收規範》(GB50204-92)執行。鋼筋現場綁紮時，交叉點用21 #鐵絲綁紮牢固，必要時用電焊焊牢。鋼筋的規格和尺寸應符合設計圖紙的要求和規定。綁紮鋼筋時，采用拉條固定二層鋼筋的位置，以保證鋼筋的設計間距。為保證保護層的厚度，鋼筋與模板之間應設置相同強度等級的水泥砂漿墊塊，墊塊應與鋼筋綁紮牢固，並相互錯開。鋼筋綁紮完成後，應報請監理工程師進行隱蔽驗收。隱蔽驗收後，方可立模外。
(6)搭設外模板及支架
鋼筋綁紮驗收合格後，安裝外模板及支撐。井壁內外模板用對拉螺桿固定，對拉螺桿采用φ16圓鋼，中間用止水板，兩端用鐵板，以控制井壁的厚度和尺寸。圓鋼的兩端鉸接成螺紋，並用定制的鋼螺母固定。模板拆除時，先拆除鋼螺母，切除外露部分，再用同標號防水砂漿抹平兩遍，確保不滲水。外模板支撐必須穩固、牢固，以保證混凝土澆搗時，模板不變形、不跑偏。
(7)澆搗豎井混凝土
模板和支撐工序完成後，必須經監理工程師驗收。驗收合格後，即可澆築混凝土。為了縮短工期，保證工程質量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土時，可將輸送管的軟管直接放入現澆段，距現澆面約1米，以保證混凝土不離析。
混凝土澆搗前，應嚴格檢查各種預留孔洞、預留管道和預埋件的位置和幾何尺寸，嚴禁漏澆和錯放。
混凝土采用插入式振搗器振搗，振搗棒插入時應與鋼筋分離，但應防止因混凝土振搗不均勻、過密而造成混凝土離析現象。混凝土振搗時，應註意隨時檢查模板和鋼筋的受力情況，防止模板因混凝土振搗而跑偏。
井筒分三段灌註混凝土:工作井和接收井平均總高度9米，井筒分三段灌註混凝土，壹次下沈。第壹次澆葉腳，高度2m，第二次澆高5m，第三次澆完，澆高5m。當采用現澆混凝土時，應嚴格按照規範要求完成施工縫。施工縫應做成凸縫，澆築時將接縫處的混凝土鑿除，並用水清洗幹凈。澆築時，先用12% UEA砂漿凝結成漿，然後輕澆第壹層混凝土，振搗密實，以免形成蜂窩，影響沈井質量。
在混凝土澆築過程中，還應做好混凝土試塊工作，確保質保資料的完善。
(8)維修和拆模
混凝土澆搗後應及時養護，養護方式可采用自然養護和塑料薄膜覆蓋。在養護過程中，混凝土表面需要澆水濕潤，嚴禁用水泵噴水損壞混凝土。養護時要保證混凝土表面不發白，至少養護七天。養護期間，混凝土表面不得受壓、撞擊和汙染。
拆模時要註意時間和順序。拆模時間應控制在混凝土澆搗後3 ~ 4天內，過早或過晚拆模均不利於混凝土養護；壹般拆模順序是自上而下，註意避免損傷混凝土表面。分段現澆混凝土，最後壹排模板預留向上接模。
(9)密封預留孔洞
嚴格按照設計圖紙要求設置並封閉各種預留孔洞，確保沈井下沈過程中預留孔洞不滲水。
(10)井點安裝和降水
為保證沈井順利下沈，采用排水下沈法。利用井點抽出地下水，降低地下水位。井點布置在基坑周邊，開挖前提前預抽。
(11)鑿去墊層，挖沈。
混凝土強度達到設計要求後，方可開始沈井下沈。下沈時，應先鑿除葉片根部的混凝土墊層和磚內模。
挖掘工具采用抓鬥挖掘機挖掘並吊出井外。沈井挖土順序應中間略低於四周，沈井挖土高差應控制在1米以內。嚴禁在深罐底部挖掘，防止突然下沈造成沈井傾斜的危險。
另外，井壁外的填砂壹定要均勻飽滿，這樣沈井周圍的摩擦力也差不多，下沈均勻。沈井下沈時，應防止傾斜，出現問題應及時糾正。沈井下沈困難時，應采取其他措施，不允許大量深挖造成突然下沈。
沈井挖土三班倒連續作業，中途不停，確保沈井連續安全下沈到位。
當刃口與設計標高的距離為1.5m時，沈井下沈速度應逐漸減慢，挖高差應控制在50cm以內。沈井接近標高時，應提前采取防沈措施。防沈措施可采用在葉腳周圍每隔壹段距離挖出設計標高的凹槽，填入方木，並註意拋高系數，嚴禁超沈超挖。
(12)沈降觀測
沈井下沈過程中，必須隨時測量沈井標高，確保下沈均勻，並做好沈井下沈記錄。沈井下沈至設計標高(包括拋高)後，應先清除表面浮泥等雜物。沈井基礎基於粘土和全(強)風化砂巖。施工中如發現實際情況與設計不符，應及時通知設計進行處理。在底板與葉腳的接觸面處，所有的表面混凝土必須鑿毛，並用石塊露出，以利於新老混凝土的結合。
(13)基礎灌漿
地下室采用雙液註漿防滲。灌漿由灌漿罐進行。灌漿時，試配正式施工中的灌漿配比，以檢驗配比的適用性。灌漿采用摻有2%矽酸鈉的32.5R新鮮普通矽酸鹽水泥，水灰比不小於0.5。註漿率為20%，註漿壓力為0.3-1.0MPa，註漿孔間距為0.8m
(14)澆築封底水下混凝土
當沈井8小時內累計下沈量不大於10mm時，可澆築水下混凝土封底。混凝土標號為C20。
(15)綁紮底板鋼筋，澆築底板混凝土。
封底混凝土完成後，即可在其上綁紮底板鋼筋。綁紮鋼筋時，應保證葉腳處鋼筋與底板的連接及上下兩層鋼筋的間距，並將葉腳處混凝土表面鑿開露出石塊，以利於葉腳處混凝土與底板的結合。底板混凝土澆築後，應及時養護，保證其表面不外露，並防止日照和溫差的劇烈變化，以免底板產生收縮裂縫，影響沈井的施工質量和使用功能。澆築混凝土前，沿頂進方向平行預埋導軌(60軌),用於引導頂管。
(16)綁紮鋼筋和回澆混凝土。
然後施工後墻，後墻尺寸為5×0m×0.5m，鋼筋采用雙層鋼筋形式，水平鋼筋為ф18 @ 150mm，水平鋼筋為ф16 @ 1500mm，縱向鋼筋為ф14 @ 150mm。
3頂管工程施工
(1)頂升設備的選擇和安裝
主千斤頂:是頂升系統中的主要設備。為了安全起見，頂升設備的配置應較小，以便於間隔平行頂升。根據頂力估算，主頂管站擬配備4臺2000KN液壓千斤頂，左右對稱布置。主缸油壓由電動油泵供給，千斤頂行程為1500mm。
其他設備:包括導軌、千斤頂支架、頂鐵、分壓環、後承重墻、操作平臺、梯子等。(如圖)
工作井底板完成後，搭好安全圍欄和梯子，然後在工作井邊緣用吊車將上述設備吊入井內，按要求精度安裝。
(2)井上設備的選擇和布置
氣動系統:包括空氣壓縮機、空氣過濾器、儲氣罐、氣動管道、單向閥、調壓閥、氣壓計、安全閥等。該系統不僅為機頭壓力艙提供壓縮空氣，還為管路提供通風。
本工程頂管工作井擬配置1臺6.0m3空氣壓縮機。為防止空壓機產生噪音，擬采用噪音較小的電動空壓機，並安裝在雙壁隔音容器內。
液壓系統:包括高壓油泵、控制閥、溢流閥和油管油箱等。其作用是為主千斤頂和頭部校正千斤頂組提供壓力油。
本工程配備1套液壓系統，高壓油泵為31.5Mpa，油泵流量為18L/min。
灌漿系統:包括泥漿池、攪拌機、灌漿泵、管道和各種閘閥。
吊裝設備:本設備主要考慮吊裝單根DN800混凝土管，單根管自重約為1.6t，選用1臺16t汽車吊。
(3)頂管
當井內外準備工作全部完成後，即可將機頭吊上井內導軌，調整方向，開始頂管。工作井前壁留有有機頭和管道出口的孔洞。為了防止井外水土從預留孔與封頭外壁之間的縫隙流入工作井，在預留孔與管道之間設置動密封裝置。
該孔的施工工藝如下:
(4)封孔結構
出水孔密封結構的作用是防止頂管施工時泥水從管接頭與孔之間的縫隙流入井內。
根據管道中心線和井壁預留孔的位置，制作鋼結構內環，在內環上安裝橡膠止水板，將環安裝在預留孔和管接頭之間，環的外圍焊接在孔的預埋鋼板上，內環的橡膠緊貼管接頭。(如圖)
(5)破壁頂進
當機頭前端進入孔密封圈時，可以穿墻推進。工作井預留孔用磚砌臨時封堵，頂前用風鎬切掉壹部分內壁，然後向前推進機頭，用機頭前端的刀口將外壁破開，切入土中，即可進行正常的頂管施工。
當孔外有透水性強的砂質土層時，應事先將孔周圍壹定範圍的土夯實並灌漿，防止外界水土進入工作井。
(6)方向監控
只有控制好頂管孔的方向，才能頂好整根管子，但如果頂管孔不好，就很難頂好整根管子。因此，必須嚴格控制頂管孔的精度，並采用跟蹤測量，隨時調整鼻孔的方向和標高偏差。
(7)頂進施工
當工具管頂入土中後，將其尾部留在導軌上約300毫米長，收回千斤頂活塞桿，拆除頂進和分壓環，安裝管接頭，開始管道頂進施工。用伸縮千斤頂安裝管接頭時，需要臨時支撐機頭或後面的管接頭，防止機頭在氣壓下後退，造成地面塌陷。應保持臨時支撐措施，直到管道外壁的摩擦阻力大於空氣壓力反作用力。以下是氣動頂管工藝的簡要說明。
A.氣壓頂管簡介
氣壓頂管是在頂進管道前方的工具管(機頭)內設置兩道氣壓密封門，關閉第壹道門，向前艙充入壓縮空氣(氣壓約為0.030mpa，相當於3m深水水頭壓力)。由於壓縮空氣滲透到前方土層的空隙中，將工具管前方土層中的地下水從土壤的孔隙中推出到遠處，為工具管作業提供了無水、穩定的環境，同時氣體的壓力也支撐了機頭前方。
當第二門關閉加壓，使後艙前艙壓力相等時，第壹門打開，管道向前推進，將機頭前方挖出的土輸送到第壹、第二門之間的轉運艙；然後關閉第壹道門，氣壓會繼續穩定機頭前艙，然後逐漸將後艙減壓至零，再打開第二道門，使後艙與管道連通，將轉運艙的泥土輸送到工作井。管道開挖頂進，開挖量與頂進長度相匹配。這是壹種全壓力人工挖掘頂升法，工人需要在壓力下工作。
B.頂升平衡控制
氣壓平衡頂管是壹種全新的施工理念。首先，在頂管機頂進過程中，空氣艙的壓力與其所在土層的地下水壓力和土壓力處於平衡狀態；第二，它的開挖體積和掘進機頂進所占的土體體積也處於平衡狀態。
在頂進過程中，如果壓力室的壓力P小於土層的地下水壓力和主動土壓力P1，地面就會沈降。相反，如果空氣艙的壓力大於土層的地下水壓力和被動土壓力P2，地面就會隆起，這是壹個動態平衡的過程。我們需要把機艙壓力控制在P1和P2之間，可以稱之為平衡。人工出土氣壓頂管的工藝流程如下:
(4)施工中註漿加固和減阻。
本工程汙水管穿越道路，旁邊有加油站，對地面沈降要求高，頂管施工時易出現流沙，影響頂管順利進行和周圍建築物的安全。為防止頂管施工過程中出現坍塌等病害，確保工程施工對周圍環境的影響降到最低，確保周圍建築物的安全，在管端前采取註漿加固措施加固土體，然後繼續頂進。
A.註漿采用水泥粉煤灰漿液，水泥粉煤灰漿液的配比為3: 7，並添加早強劑。
B.在管道前端四個方向鉆1塊？32洞，威爾？25根註漿管刻痕，註漿管刻痕深度3m ~ 4.5m/天。
C.攪拌水泥漿。水泥漿采用200升攪拌機攪拌，攪拌時要嚴格控制水和水泥的用量。水泥漿太稀，加固效果不好，固結時間長，水泥漿太稠，壓入困難。控制水泥漿的稠度是灌漿的關鍵。
D.啟動灌漿機，將水泥漿壓入。
E.灌漿後，立即清潔灌漿設備。
F.每次頂進3m/節，註漿壹次，交替進行，大大減少湧水量，防止塌方。
G.註入水泥粉煤灰漿液後，增加了頂管的阻力，並在頂管周圍加入了觸變性泥漿來降低阻力。在頂管施工過程中，向管道外壁註入觸變性泥漿，填充管道周邊空隙，是穩定土層、防止滑坡和地面沈降、減小頂進阻力實現長距離頂管的重要措施。
註漿管位於機頭末端，隨後進行頂管同步註漿。為了使在管道外圍形成的泥漿套始終起到支撐地層和減少阻力的作用，需要在中繼間和混凝土管道內適當的點跟蹤補充泥漿，以補充頂進過程中的泥漿損失。註漿流程如下:制漿靜置→註漿→頂管(註漿)→頂管停止→停止註漿。
H.灌漿設備
灌漿系統設備包括:①灌漿泵(螺桿泵，排量1000L/min，壓力3 MPa)；②攪拌器；(3)註漿管(主管為φ50mm鋼管，支管為φ25mm橡膠管)；④管道連接；⑤控制閥；⑥壓力表。
壹.泥漿制備
觸變泥漿由膨潤土、水和外加劑按壹定比例組成。觸變性泥漿在施工現場的重量比例如下:
水:膨潤土= 8: 1膨潤土:CMC = 30: 1
本項目擬購買膨潤土袋裝復合材料，在施工現場加水攪拌。
J.灌漿的數量和壓力
第壹次灌漿量為管道周圍環形間隙的1.5~2.0倍。灌漿壓力取決於埋深和土壤的自然重量。本工程擬采用2γH(kPa)，其中γ為土壤重量，H為管道深度。頂進過程中，應根據不同的土質情況和覆蓋層厚度的變化，適當調整註漿量和註漿壓力。
K.灌漿孔的布置
每個灌漿段設有四個灌漿孔，沿圓周呈90度布置。灌漿孔應在工廠加工。
灌漿段位置擬每隔10米設在機頭及其背後。
長度灌漿法
每次頂進時，必須在頂管機機頭後的第壹個灌漿段註入足夠的漿液，形成完整的漿液套，其他各段依次進行跟蹤、恒壓、定量灌漿。
4、頂管測量、糾偏技術
(1)頂管測量
必須根據設定的管道中心線和工作井位建立地面和井下測量控制系統。控制點應設在不易受幹擾、視線清晰、便於檢查的地方，並加以保護，施工中應定期檢查。
在頂管工作井後方設置測量平臺，其臨時水準點從地面水準點引入，以便交接班時檢查和調整儀器標高。通過經緯儀將頂管軸線按設計的管道軸線引入工作井，然後在中心進行觀測。
機頭出洞前，必須準確測量機頭刃口的軸線和標高，並及時反饋數據，對機頭安裝情況進行最終調整。
管道是否沿設計管軸線頂進，應通過測量檢查。管道軸線偏差用經緯儀分線法測量控制，標高偏差用水準儀測量。
測量頻率:壹般每頂進500mm測量壹次，特殊情況下應增加頻率。
全節頂進後，應在各管節接口處測量軸線位置和標高，有間隙時應測量相對標高。
(2)頂管糾偏
糾偏是指在機頭偏離設計軸線後，利用設置在機頭後部的糾偏千斤頂改變機頭端面的方向，以減小偏差，目的是沿設計軸線頂進管道。機頭糾偏的質量將直接影響頂管施工的質量。
頂升糾偏是調整四臺糾偏千斤頂進行分組作業。如果管道在左側，千斤頂將向左伸展，向右收縮，反之亦然。如果同時存在標高和方向偏差，應先糾正偏差大的壹側。頂進時必須嚴格控制機頭方向，隨時進行糾偏，控制好管線的線型。
糾偏時應在頂升中糾偏，小角度漸進糾偏，頻繁調整和微調。整改工作應在模擬分析的指導下進行。
頂管機機頭旋轉時，可采用在管內反方向加配重塊或在中間站提供旋轉修正力矩等方法，直至正常，以防止偏斜增大，影響開挖和測量。
5人工出土
本工程管內人工開挖，管外裝土，機械運出。集中堆放，然後運至6號公路外的棄土場。
6通風和照明措施
頂管中的通風，如果需要進去維修設備等。，進入管道前需要通風。采用強制通風措施，空氣通過帶風扇的1.5英寸鋼管強制進入頂管工具頭。照明用電施工用電幹線采用380V三相五線制，連接地面、工作井、管道、工具頭、管線的照明由12-24V低壓電源供電。
7其他輔助施工方法
(1)建築外殼
本工程部分工作井和接收井位於四周，采用弧形彩色壓型鋼板圍護。圍欄範圍為10×20m。
(2)工作井周圍的安全護欄
工作井四周設置安全護欄，以鋼筋為骨架，高度1.2m，下部18cm用木板封閉，上面掛安全網。
(3)工作井中的升降扶梯
工作井中有壹部升降扶梯。自動扶梯采用角鋼L75×75×10，加強梯級(直徑20mm，間距30cm，L=500mm)。
(7)工作井平臺
工作井口設置工作平臺，用於土方和工具的垂直運輸。梁采用4根30#工字鋼(L=10m)，鋪15*15立方米，再鋪10mm厚鋼板。
8檢查井施工
頂管施工完成後，即可進行檢查井的砌築施工。檢查井基本建在原有的工作井和接收井中。在施工過程中，我公司將嚴格按照設計圖紙施工。不同的方法用於建造不同類型的檢查井和接收井。
本工程檢查井為磚砌檢查井。檢查井施工時，要求檢查井采用MU7.5磚，基礎采用C10混凝土墊層，檢查井內壁采用水泥砂漿。
施工工藝流程圖:
安裝井圈和井蓋
井圈預制C30混凝土，鋪1: 3水泥砂漿座底。井蓋采用新型球墨鑄鐵防盜井圈蓋。為了保證井蓋與路面的平整度，我公司將根據路面的設計標高和縱橫坡度，在路面施工前完成井圈和井蓋的安裝。
9石粉礦渣回填
回填石粉渣要求采用水壓實，壹次振搗插入，兩次平振的施工工藝。利用水的流動性和石粉渣的滲透性，用水泵將松散的石粉渣表面抽送澆築，通過水的滲透將石粉渣的孔隙填滿，用插入式振動器、平板夯等工具進行振搗作業，達到壓實效果。回填時，每層最大填築厚度為30cm，分層夯實。壓實時，管道兩側對稱，不得移位或損壞管道。回填施工應遵守以下規定:①水壓實時，壹次灌水範圍不宜過大，並應加強排水；(2)插入式振動器可成排或交錯插入，不允許混用，以免漏振。振動器的移動距離不大於500mm，每點振動時間為30s，以石粉渣表面不再明顯下沈為準。操作時要快插慢拉。振動時，振動器上下輕微抽動，使振動均勻。(3)平板夯必須縱橫夯擊兩遍以上，夯擊時應壹起夯擊，不得漏夯。
10路面修復
按原樣恢復路面，具體結構與新路面結構圖相同。
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