顶 管 施 工 技 术 规 范
一般规定
顶管的施工设计应包括以下主要内容： 施工现场平面布置图；
顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定； 工作坑位置的选择及其结构类型的设计；
顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量； 顶力计算和后背设计； 洞口的封门设计； 测量、纠偏的方法；
垂直运输和水平运输布置；下管、挖土、运土或泥水排除的方法； 减阻措施；
控制地面隆起、沉降的措施； 地下水排除方法； 注浆加固措施； 安全技术措施。
管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定，并应符合下列规定：
在粘性土或砂性土层，且无地下水影响时，宜采用手掘式或机械挖掘式顶管法；当土质为砂砾土时，可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施；
在软土层且无障碍物的条件下，管顶以上土层较厚时，宜采用挤压式或网格式顶管法； 在粘性土层中必须控制地面隆陷时，宜采用土压平衡顶管法；
在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时，宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法； 在顶进长度较短、管径小的金属管时，宜采用一次顶进的挤密土层顶管法。
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采用手掘式顶管时，应将地下水位降至管底以下不小于处，并应采取措施，防止其他水源进入顶管管道。
顶管施工中的测量，应建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。 工作坑
顶管工作坑的位置应按下列条件选择： 管道井室的位置；
可利用坑壁土体作后背； 便于排水、出土和运输；
对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工的措施； 距电源和水源较近，交通方便； 单向顶进时宜设在下游一侧。 采用装配式后背墙时应符合下列规定；
装配式后背墙宜采用方木、型钢或钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度； 后背土体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直；
装配式后背墙的底端宜在工作坑底以下，不宜小于50cm；
后背土体壁面应与后背墙贴紧，有孔隙时应采用砂石料填塞密实；
组装后背墙的构件在同层内的规格应一致，各层之间的接触应紧贴，并层层固定。 工作坑的支撑宜形成封闭式框架，矩形工作坑的四角应加斜撑。
顶管工作坑及装配式后背墙的墙面应与管道轴线垂直，其施工允许偏差应符合表的规定。 工作坑及装配式后背墙的施工允许偏差(mm) 表 项目 工作坑每侧 宽度 长度 允许偏差 不小于施工设计规定 2
装配式后背墙 垂直度 水平扭转度 %H %L 注：为装配式后背墙的高度(mm)； 为装配式后背墙的长度(mm)。
当无原土作后背墙时，应设计结构简单、稳定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墙。 利用已顶进完毕的管道作后背时，应符合下列规定： 待顶管道的顶力应小于已顶管道的顶力； 后背钢板与管口之间应衬垫缓冲材料； 采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。
当顶管工作坑采用地下连续墙时，应符合现行国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》的规定，并应编制施工设计。施工设计应包括以下主要内容； 工作坑施工平面布置及竖向布置； 槽段开挖土方及泥浆处理；
墙体混凝土的连接形式及防渗措施； 预留顶管洞口设计；
预留管、件及其与内部结构连接的措施； 开挖工作坑支护及封底措施；
墙体内面的修整、护衬及顶管后背的设计； 必要的试验研究内容。
地下连续墙墙段间宜采用接头箱法连接，且其接缝位置应与井室内部结构相接处错开。 槽段开挖成形允许偏差应符合表的规定。
槽段开挖成形允许偏差(mm) 表 项目 允许偏差
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轴线位置 成槽垂直度 成槽深度 30 槽段混凝土浇筑的技术要求 表 项目 混凝土配合比 水灰比 灰砂比 水泥用量 坍落度 混凝土浇筑 拼接导管检漏压力 钢筋骨架就位后到浇筑开始 导管间距 导管距槽端距离 导管埋置深度 混凝土面上升速度 导管间混凝土面高差 技术要求指标 ≤ 1:2～1: ≥370kg/m3 20±2cm > <4h ≤3m ≤ >，< >h < 注：1.工作坑兼做管道构筑物时，其混凝土施工尚应满足结构要求； 2.导管埋置深度系指开浇后下沉浇筑时，混凝土面距导管底口的距离； 4 3.导管间距系指当导管管径为200～300mm时，导管中心至中心的距离。 地下连续墙的顶管后背部位，应按施工设计采取加固措施。 开挖工作坑，应按施工设计规定及时支护，可采用与墙体连接的钢筋混凝土圈梁和支撑梁的方法支护，也可采用钢管支撑法支护。支撑应满足便于运土、提吊管件及机具设备等的要求。 地下连续墙施工允许偏差应符合表的规定。 地下连续墙施工允许偏差 表 项目 轴线位置 墙面平整度 粘土层 砂土层 预埋管 中心位置 允许偏差 100mm 100mm 200mm 100mm 符合设计要求 混凝土抗渗、抗冻及弹性模量 注：墙面平整度允许偏差值系指允许凸出设计墙面的数值。 矩形工作坑的底部宜符合下列公式要求： B = D1 + S L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 式中 B——矩形工作坑的底部宽度(m)； D1——管道外径(m)； S——操作宽度(mm)，可取～； L——矩形工作坑的底部长度(m)； L1——工具管长度(m)。当采用管道第一节管作为工具管时，钢筋混凝土管不宜小于；钢管不宜小于； L2——管节长度(m)； L3——运土工作间长度(m)； L4——千斤顶长度(m)； 5 L5——后背墙的厚度(m)。 工作坑深度应符合下列公式要求： H1 = h1 + h2 + h3 H2 = h1 + h3 式中 H1——顶进坑地面至坑底的深度(m)； H2——接受坑地面至坑底的深度(m)； h1——地面至管道底部外缘的深度(m)； h2——管道外缘底部至导轨底面的高度(m)； h3——基础及其垫层的厚底。但不应小于该处井室的基础及垫层厚度(m)。 顶管完成后的工作坑应及时进行下步工序，经检验后及时回填。 设备安装 导轨应选用钢质材料制作，其安装应符合下列规定： 两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致； 导轨安装的允许偏差应为： 轴线位置：3mm 顶面高程：0～+3mm 两轨内距：±2mm 安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。 千斤顶的安装应符合下列规定： 千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上； 当千斤顶多于一台时，宜取偶数，且其规格宜相同；当规格不同时，其行程应同步，并应将同规格的千斤顶对称布置； 千斤顶的油路应并联，每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。 油泵安装和运转应符合下列规定： 油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少； 6 油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；油泵安装完毕，应进行试运转； 顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进； 顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进； 千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。 分块拼装式顶铁的质量应符合下列规定： 顶铁应有足够的刚度； 顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型；当采用焊接成型时，焊缝不得高出表面，且不得脱焊； 顶铁的相邻面应互相垂直； 同种规格的顶铁尺寸应相同； 顶铁上应有锁定装置； 顶铁单块放置时应能保持稳定。 顶铁的安装和使用应符合下列规定： 安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污； 更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后应锁定； 顶铁的允许联接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm×30cm顶铁时，单行顺向使用的长度不得大于；双行使用的长度不得大于，且应在中间加横向顶铁相联； 顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端应增加U形或环形顶铁； 顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。 采用起重设备下管时应符合下列规定： 正式作业前应试吊，吊离地面10cm左右时，检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊； 下管时工作坑内严禁站人，当管节距导轨小于50cm时，操作人员方可近前工作； 严禁超负荷吊装。 7 顶进 开始顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进。 全部设备经过检查并经过试运转； 工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合第条的规定； 防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施； 开启封门的措施。 拆除封门时应符合下列规定： 采用钢板桩支撑时，可拔起或切割钢板桩露出洞口，并采取措施防止洞口上方的钢板桩下落； 采用沉井时，应先拆除内侧的临时封门，再拆除井壁外侧的封板或其他封填措施； 在不稳定土层中顶管时，封门拆除后应将工具管立即顶入土层。 工具管开始顶进5～10m的范围内，允许偏差应为：轴线位置3mm，高程0～+3mm。当超过允许偏差时，应采取措施纠正。 在软土层中顶进混凝土管时，为防止管节飘移，可将前3～5节管与工具管联成一体。 采用手工掘进顶管法时，应符合下列规定(图： 图 超挖示意 a——最大超挖量；b——允许超挖范围 工具管接触或切入土层后，应自上而下分层开挖；工具管迎面的超挖量应根据土质条件确定； 在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部135o范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于；管前超挖应根据具体情况确定，并制定安全保护措施； 在对顶施工中，当两管端接近时，可在两端中心先掏小洞通视调整偏差量。 8 采用网格式水冲法顶管时，应符合下列规定： 网格应全部切入土层后方可冲碎土块； 进水应采用清水； 在地下水位以下的粉砂层中的进水压力宜为～；在粘性土层中，进压力宜为～； 工具管内的泥浆应通过筛网排出管外。 采用挤压式顶管时，应符合下列规定： 喇叭口的开关及其收缩量应根据土层情况确定，且应与其形心的垂线左右对称； 每次顶进的长度，应根据车斗的容积、起吊能力和地面运输条件综合确定； 工具管开始顶进和接近顶完时，应采用手工挖土缓慢顶进； 顶进时，应防止工具管转动； 临时停止顶进时，应将喇叭口全部切入土层。 采用挤密土层法顶管时，应符合下列规定： 管前应安装管尖或管帽。当采用管尖时，其中心角宜为：砂性土层，不宜大于60o；粉质粘土，不宜大于50o；粘土，不宜大于40o； 为防止相邻管道损坏及地面隆起，应根据施工设计控制与相邻管道间的净距及距地面的深度。 顶管的顶力可按下式计算，亦可采用当地的经验公式确定： P=fγD1[2h+(2h+ D1)tg2(45°-ф/2)+ω/γD1]L+PF 式中 P——计算的总顶力(kN)； γ——管道所处土层的重力密度(kN/m3)； D1——管道的外径(mm)； H——管道顶部以上覆盖土层的厚度(m)； ф——管道所处土层的内摩擦角(o)； ω——管道单位长度的自重(kH/m)； L——管道的计算顶进长度(m)； f——顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数，其取值可按表所列数据选用； 9 PF ——顶进时，工具管的迎面阻力(kN)，其取值，宜按不同顶进方法由表所列公式计算。 顶进管道与其周围土层的摩擦系数 表 土类 粘土、亚粘土 砂土、亚砂土 湿 ～ ～ 干 ～ ～ 顶进钢管采用钢丝网水泥砂浆和肋板保护层时，焊接后应补做焊口处的外防腐层。 采用钢筋混凝土管时，其接口处理应符合下列规定： 管节未进入土层前，接口外侧应垫麻丝、油毡或木垫板，管口内侧应留有10～20mm的空隙；顶紧后两管间的孔隙宜为10 ～15mm； 顶进工具管迎面阻力(PF)的计算公式 表 顶进方法 顶进时，工具管迎面阻力(PF)的计算公式(kN) 工具管顶部及两侧允许超挖 工具管顶部及两侧不允许超挖 挤压法 网格挤压法 手工掘进 0 л · Dav · t · R л · Dav · t · R a · л/4 · D· R 注：Dav——工具管刃脚或挤压喇叭口的平均直径(m)； t——工具管刃脚厚度或挤压喇叭口的平均宽度(m)； R——手工掘进顶管法的工具管迎面阻力，或挤压、网格挤压顶管法的挤压阻力。前者 可采用500kN/m2，后者可按工具管前端中心处的被动土压力计算(kN/m2)； a——网格截面参数，可取～。 管节入土后，管节相邻接口处安装内胀圈时，应使管节接口位于内胀圈的中部，并将内胀圈与管道之间的缝隙用木楔塞紧。 采用T形钢套环橡胶圈防水接口时，应符合下列规定： 混凝土管节表面应光洁、平整，无砂眼、气泡；接口尺寸符合规定； 10 橡胶圈的外观和断面组织应致密、均匀，无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷；安装前应保持清洁，无油污，且不得在阳光下直晒； 钢套环接口无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直，且应按设计规定进行防腐处理； 木衬垫的厚度应与设计顶力相适应。 采用橡胶圈密封的企口或防水接口时，应符合下列规定： 粘结木衬垫时凹凸口应对中，环向间隙应均匀； 插入前，滑动面可涂润滑剂；插入时，外力应均匀； 安装后，发现橡胶圈出现位移、扭转或露出管外，应拔出重插。 顶管结束后，管节接口的内侧间隙应按设计规定处理；设计无规定时，可采用石棉水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封。填塞物应抹平，不得凸入管内。 工具管进入土层后的管端处理应符合下列规定： 进入接收坑的工具管和管端下部应设枕垫； 管道两端露在工作坑中的长度不得小于，且不得有接口； 钢筋混凝土管道端部应及时浇筑混凝土基础。 在管道顶进的全部过程中，应控制工具管前进的方向，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。 管道顶进过程中，工具管的中心和高程测量应符合下列规定： 采用手工掘进时，工具管进入土层过程中，每顶进30cm，测量不应少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进100cm，测量不应少于一次，纠偏时应增加测量次数； 全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程；有错口时，应测出相对高差； 测量记录应完整、清晰。 纠偏时应符合下列规定： 应在顶进中纠偏； 应采用小角度逐渐纠偏； 纠正工具管旋转时，宜采用挖土方法进行调整或采用改变切削刀盘的转动方向，或在管内相对于机头旋转的反向增加配重。 11 顶管穿越铁路或公路时，除应遵守本规范外，并应符合铁路或公路有关技术安全规定。 管道顶进应连续作业。管道顶进过程中，遇下列情况时，应暂停顶进，并应及时处理； 工具管前方遇到障碍； 后背墙变形严重； 顶铁发生扭曲现象； 管位偏差过大且校正无效； 顶力超过管端的允许顶力； 油泵、油路发生异常现象； 接缝中漏泥浆。 当管道停止顶进时，应采取防止管前塌方的措施。 顶进管道的施工质量应符合下列规定： 管内清洁，管节无破损； 允许偏差应符合表的规定； 顶进管道允许偏差(mm) 表 项目 轴线位置 管道内底高程 允许偏差 50 +30 -40 +40 -50 ≤2 15%壁厚且不大于20 50 D<1500 D≤1500 钢管道 钢筋混凝土管道 相邻管间错口 对顶时两端错口 注：D为管道内径(mm)。 为严密性要求的管道应按本规范第10章的有关规定进行检验； 12 钢筋混凝土管道的接口应填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平，接口套环对正管缝、贴紧，不脱落； 顶管时地面沉降或隆起的允许量应符合施工设计的规定。 采用中继间时应符合下列规定： 中继间千斤顶的数量应根据该段单元长度的计算顶力确定，并应有安全贮备； 中继间的外壳在伸缩时，滑动部分应具有止水性能； 中继间安装前应检查各部件，确认正常后方可安装；安装完毕应通过试运转检验后方可使用； 中继间的启动和拆除应由前向后依次进行； 拆除中继间时，应具有对接接头的措施；中继间外壳若不拆除时，应在安装前进行防腐处理。 触变泥浆及注浆 采用触变泥浆减阻措施时，应编制施工设计，并应包括以下主要内容： 泥浆配合比压浆数量及压力的确定； 制备和输送泥浆的设备及其安装规定； 注浆工艺、注浆系统及注浆孔的布置； 顶进洞口封闭泥浆的措施； 泥浆的置换。 触变泥浆的压浆泵，宜采用活塞泵或螺杆泵。管路接头宜选用拆卸方便、密封可靠的活接头。 注浆孔的布置宜符合下列规定： 注浆孔的布置宜按管道直径的大小确定，每个断面可设置3～5个，并具备排气功能； 相邻断面上注浆孔可平行布置或交错布置。 触变泥浆的配合比，应按管道周围土层的类别、膨润土的性质以及触变泥浆的技术指标确定。 触变泥浆的注浆量，宜按管道与其周围土层之间环形间隙的1～2倍估算。 触变泥浆的灌注应符合下列规定： 搅拌均匀的泥浆应静置一定时间后方可灌注； 13 注浆前，应通过注水检查注浆设备，确定设备正常后方可灌注； 注浆压力可按不大于开始加压，在注浆过程中的注浆流量、压力等施工参数，应按减阻及控制地面变形的量测资料调整。 每个注浆孔宜安装阀门，注浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后可继续顶进。 触变泥浆的置换应符合下列规定： 可采用水泥砂浆或粉煤灰水泥砂浆置换触变泥浆； 拆除注浆管路后，应将管道上的注浆孔封闭严密； 注浆及置换触变泥浆后，应将全部注浆设备清洗干净； 在不稳定土层中顶管采用注浆加固法时，应通过技术经济比较确定加固方案 14 土压平衡式矩形顶管顶进工法 土压平衡式矩形顶管顶进工法是利用土压平衡矩形顶管机完成矩形断面的隧道施工,其结构断面的合理性可减少土地征用量和掘进面积，降低工程造价。可用于建造地铁车站、地铁及水底隧道旁通道等。上海隧道股份有限公司通过完成断面尺寸为×、长为60米的矩形隧道试验,并于1999年4月在上海地铁2号线陆家嘴车站5号出入口地下人行通道工程中成功应用,取得了显著的技术成果、经济效益和社会效益。该技术成果获2000年上海市科技进步二等奖。 1．特点 利用土压平衡矩形顶管机可对矩形断面进行全断面切削,保持土压平衡，对周围土体扰动小。 在同等截面积下，矩形隧道比圆形隧道可更有效地利用空间，减少地下掘进土方。用于人行、车辆等的地下通道不需再进行地面铺平工序，不仅省时而且可降低工程造价20%左右。 不影响原有的各类地下管线，不影响道路交通、水运以及地面的各类建筑。施工时无噪音、无环境污染。 通过可编逻辑程序控制器及各类传感器等随时监测施工状况，确定施工参数，使整个施工过程处于受控状态，从而有效控制矩形隧道顶进轴线、转角偏差及地面沉降。 2．工作原理及适用范围： 工作原理： 整个控制系统以土压平衡为工作原理，通过大刀盘及仿形刀对正面土体的全断面切削，改变螺旋机的旋转速度及顶进速度来控制排土量，使土压仓内的土压力值稳定并控制在所设定的压力值范围内，从而达到开挖切削面的土体稳定。 适用范围： 本工法适用于在粘土、淤泥质粘土、粉质砂土及砂质粉土等地层中施工。特别适用于在不宜大开挖的错综复杂的各类地下管线下进行矩形断面的施工，保证地面建筑物不受损害。 3．施工工艺 施工设备 组合刀盘式土压平衡顶管机，主要由顶管机机头、大刀盘及仿形刀装置、纠偏装置、螺旋机、主顶装置、动力装置、压浆系统、电气控制系统及监测系统等组成。 配套设备：行车，拌浆系统，注浆泵，电焊机、空压机等。 施工顺序: 15 工作井清理、测量及轴线放样。 出洞口密封安装及检查，并进行出洞辅助技术措施如：井点降水或地基加固处理。 井口行车、井上辅助设施的布置和安装。 顶管机就位。 后座顶进装置及井下辅助设施的布置和安装。 顶管机下井、就位。 顶管机井下安装、调试，作好开顶准备。 顶管机开门出洞后开顶。 砼管就位。 顶管循环顶进。 4、施工要点 出洞施工及密封 对全套顶进设备作一次系统调试，应特别注意仿形刀在穿越加固层时的切削性能。在确定顶进设备运转情况良好后，把机头顶进洞圈内距加固层10cm左右。 洞门密封圈的制作：为了防止泥浆从管节外壁和工作井之间的间隙中流出，而使水土流失造成地面沉降，同时影响触变泥浆套的形成而降低减摩效果，在洞圈上预设阻浆密封装置。 机头穿墙顶进：在拔除钢封门后，应立即开始顶进机头，由于正面为全断面水泥土，为保护刀盘和仿形刀，顶进速度应适当减慢，使刀盘和仿形刀能对水泥土进行对矩形断面彻底切削;另外由于此段土体过硬，螺旋机出土时可加适量清水来软化和润滑土体。 触变泥浆的应用 为减少土体与管道间摩擦力，在管道外壁压注触变泥浆，在管道四周形成一圈泥浆套以达到减摩效果，在施工期间要求泥浆不失水，不沉淀，不固结。 压浆量的计算(每节管节) 为了保证注浆效果，注浆量应取理论值的2～3倍。 V=（D2-d2）×2×300％ 顶管后靠及机座安装 为保证顶管工作井的后壁能均匀受力，加工一刚度较大的刚性后靠。整体吊装，放在顶进装置与井壁之间，进行定位固定。 主要施工技术参数的控制 正面土压力的控制 16 土压力根据Rankine土压力理论进行计算，计算值作为土压力的最初设定值，在实际顶进后,通过顶进参数、地面沉降监测，将设定土压力值调整到cm2左右,正面出土量、地面沉降情况较为理想。 出土量的控制 应尽量精确统计出每节管节的出土量，力争使之与理论出土量保持一致，以保证正面土体的相对稳定。 顶进速度的控制 在顶进时应对顶进速度作不断调整，找出顶进速度、正面土压力、出土量的最佳匹配值，以保证顶管的顶进质量。 顶进轴线的控制 高程控制 在顶进过程中一旦顶管出现上抛现象，不宜采取降低地面土压力、增大出土量、过量向下纠偏等动作。应在顶进时将机头高程始终控制在负值，这样即使在机头下沉较大时，所采取的纠偏措施也和地面沉降控制相统一。 平面控制 由于受第一条顶管顶进时挤压、压浆等影响，在已成管道周边土体强度较原状土大，在第二条顶管顶进时，机头平面可能有偏离已成管道的现象，顶进时应把机头平面始终控制在靠已成管道方向。 转角控制 矩形管道的横向水平要求较高，在顶进过程中对机头的转角需密切注意，机头一旦出现微小转角，应及时纠转。 a)纠转装置纠转 安装于壳体两侧的纠转装置根据需要旋转角度，将翼板伸出壳体插入土体内，在机头向前推进时，土体在翼板上产生一侧向分力，形成一力偶使机头按所需的方向旋转，以达到纠转目的。 b)压浆纠转 压浆纠转是利用壳体上压浆管注浆，翅板将浆液分隔成四个区域，根据纠转方向的要求，选择适当的压浆点，使压出的浆液在机头形成一力偶，使机头按所需的方向旋转，以达到纠转目的。 c)利用变角切口纠转 安装于机头切口环二恻的左右各二个变角切口，其千斤顶的伸缩可控制翻板的角度，顶进时产生一定的超挖，使壳体二侧土体产生一条槽形空间，并同时在机头一侧配合注浆，使机头产生一力偶，以控制机头的姿态，达到纠转的目的。 机头纠偏控制 17 顶管在正常顶进施工过程中，必须密切注意顶进轴线的控制。在每节管节顶进结束后，必须进行机头的姿态测量，并做到随偏随纠，且纠偏量不宜过大，以避免土体出现较大的扰动及管节间出现张角。 地面沉降控制 利用土压平衡矩形顶管机对矩形断面进行全断面切削。严格控制施工参数,防止超、欠挖。 解决矩形顶管机机头顶部背土问题 在矩形顶管机的机头壳体顶部安装压浆管，并开有压浆槽，使浆液均匀分布于整个上顶面，在土体和壳体平面之间形成一泥浆膜，以减少土体同壳体的摩擦力，防止背土现象的发生。 在顶进时,每隔一段时间应对顶管机后部已成管道高程作一次复测,一旦出现管道下沉情况严重时,应对下沉部位进行底部注浆,防止由此引起的地面沉降。 测量 矩形顶管机出洞前必须认真测定顶管机切口的轴线和标高，并将数据及时反馈进行调整，顶进中原始数据、表格必须连续真实填写清楚。 交接班时应交清测量记录，将仪器对中，并交清管道轨迹和纠偏趋向。 顶程结束后必须全线复测、绘制管道顶进轨迹图（含高程、方向、顶力曲线），并由施工质监人员检查复核。 在过道路时，应按建设单位的要求在指定地段进行施工监测布置，观测顶进过程中地表变形和土体位移情况，以便采取预防措施，避免影响道路正常运行的事故发生。顶进结束后应绘制施工过程和竣工后的地面变形图。 矩形管节和接口 矩形管节混凝土采用C40，抗渗指标为S6。并采用F型钢套接口、齿形氯丁橡胶止水带。 衬垫板的厚度，应按设计顶力大小确定，粘贴时，凹凸口对中，环向间隙符合要求。 插入安装前滑动部位可均匀涂薄层硅油等润滑材料，减少摩阻。 承插时外力必须均匀，橡胶圈不移位、不反转、不露出管外。 5、施工人员及施工管理 施工人员:每班12人，具体分工如下： 序号人员数量职责分工 1组长1指挥、调度、质量控制 2技术人员1技术管理、质量管理、施工记录、施工分析 3操作员1顶管机操作 18 4机、电维修员2设备检修并兼职其它工作 5起重工1行车驾驶 6测量员1顶进轴线测量、控制 7泥浆工1拌浆、压浆 8辅助工4运土2、挂吊钩等 ．施工管理 技术管理 由施工技术员负责，具体职责为：监督施工参数的实施及处理施工时发生的临时变更情况，及时与设计单位联系。 质量管理 由操作班长与操作员建立TQC小组，操作班长负责监督实施设计施工参数，严格按照操作规程操作，并作好当班记录，发现问题，及时与技术员联系解决，定期进行TQC活动，保证施工质量。 序号人员数量职责分工 1组长1指挥、调度、质量控制 2技术人员1技术管理、质量管理、施工记录、施工分析 3操作员1顶管机操作 4机、电维修员2制备检修并兼职其它工作 5起重工1行车驾驶 6测量员1顶进轴线测量、控制 7泥浆工1拌浆、压浆 8辅助工4运土2、挂号钩等 安全管理 a．严格遵照国家颁发的《建筑安装工程安全技术规程》和上海市市政工程管理局对施工现场安全的有关规定。 b．顶管机及管道内照明用电应使用安全电压。 c．动力电缆转换接插前，要先切断电源，后拔出插头。 d．混凝土管吊运时，管下严禁站人。 e．管道内的电力电缆、控制电缆应悬挂固定，严禁随地铺设。 f．外部照明要充足，安放高度不得低于3米。 g．在吊车行走路线上不得有任何电源线。 19 h．及时检查各操作员的操作程序，严防违章操作。 i．及时检查各压力管接头的可靠性，防止压力管爆裂伤人。 6．质量标准 除应遵照国家标准《地基与基础施工及验收规范》、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》和上海市的建委颁发的《市政工程质量检验评定标准》、顶管标准的有关规定外，施工中还应做到： 矩形管节的边长误差<±2mm,高度误差<1mm,上下平面矩形外框对角线误差<4mm,侧向平面与上下平面的垂直度误差<2mm。 当管顶与隧道底距离小于管径时，隧道段地面最大隆起值为10mm，最大沉降值为30mm。 顶进时，转角必须控制在±1°之内。 7、效益分析 与圆形顶管相比,没有浪费的掘进面积，充分利用了结构断面，从而使地下空间得到有效利用。而用于人行、车辆等的地下通道不需再进行地面铺平工序，亦可节约大量的时间和资金。 与箱涵顶进相比，由于土压平衡的控制，对土体的扰动小，能有效地控制地表的沉降和隆起，可在闹市区或建筑密集场合下的管道施工，大大减少了地上地下构筑物破坏而带来的损失。 在穿越道路、铁路、隧道、河流的管道施工时，不可能采用开槽埋管，利用矩形顶管机施工则可保证交通通行，大大减少了因施工所引起的道路中断，具有明显的社会效益和经济效益。 8、工程实例 上海地铁2号线陆家嘴车站5号出入口人行通道位于陆家嘴金融贸易区，分布在延安东路隧道引道段的南北两侧。通道由两条长度各为、断面尺寸为3。8m×的平行矩形管道组成，两条管道净间距为，管道坡度均为%。 工程沿线穿越延安东路浦东引道段及上水管、煤气管、雨水管、污水管市话线、电力线等管线。其中管道顶与ф450污水管、ф1000雨水管、ф800雨水管底净间距均为1米，与延安东路隧道引道段结构底净距为米。土层为灰色砂质粉土与灰色淤泥质粉质粘土层，覆土厚度为米左右。 1999年4月26日，由上海隧道股份公司研制的×米组合刀盘式土压平衡矩形顶管机正式应用与地铁2号线陆家嘴车站5号行人出入通道，以日顶进速度5米，最高速度9米/日，于6月5日便圆满完成了两条米矩形隧道，顺利地穿越了离隧道顶部仅为米的延安东路引导段，四周密布的重要管线丝毫未损，并将延安东路隧道引道段的沉降控制在10mm以内，转角控制在±°之内。 20 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容