黄河顶管施工方案.doc

黄河顶管施工组织设计旋喷与井外降水，顶管机出洞的风险可以大大降低。1.1.1 注浆减摩系统本工程顶距长，顶进过程中使用中继间和注浆减阻，但中继间的增加加大了设备的投入，同时给供电带来比较多的困难，如果注浆系统做得好，减阻效果明显，会加大中继间之间的距离，减少中继间数量，减少设备投入，同时减轻供电压力。如泥浆配比适当，压力控制的合理，在砂层中的减阻效果同样能达到在粘土层中的减阻效果，提高注浆减阻效果的因素有浆液配比、静置时间、加浆压力、保证在全部顶进管路上任何时间都有浆液压入。 泥浆配比泥浆配制主要材料是高分子吸水材料，在制作过程中，搅拌要充分均匀，泥浆配比如下表：润滑泥浆配表配液量（L）水（L）本润滑材料2001955袋（5kg） 润滑泥浆储浆罐每天按顶进16m计算需加浆液体积为：V= 式中：D-顶管机外径，取1900mmd-管外径，取1844mm得V=2.6m3渗入量按2倍加浆量计，为5.2m3每天需加润滑泥浆量Q=5.2 m3+2.6 m3=7.8 m3储浆要保证24小时的静置时间，做2个9m3储泥罐，轮流使用。罐做成圆形，2.5m，高2.5m。 加浆压力注浆压力大于地下水压力，泥浆会以溶胶状渗入土层，静止后会以凝胶状封住土层孔隙，注浆压力大于主动土压力，润滑泥浆会托住土层，注浆压力大于被动土压力，土层会破坏。润滑泥浆压力设定在主动土压力加水压与被动土压力加水压之间。基准线按管底。管底标高：78.1m，取平均值22.30，地面标高（高）102.85m，t取平均值20kN/m2，水位标高101.50m。 管底的地下水压P水=(101.50m78.1m)/=234KPa 主动土压力因土层大部为无粘性土，按无粘性土计算，又因土压大对土层稳定有好处，取最大土层。Pa=H tg2(450/2)H=102.8578.1=24.75mPa=20kN/m224.75m0.45=222.75kPa 被动土压力因达到被动土压力土层可能破坏，计算的目的是为限制最高压浆压力，故按最不利点即地面最低点，从图查现状96.70m。最小覆土深H=96.778.1=18.6mPP=H tg2(450+/2)= 20kN/m218.6m2.223=827kPa 主动土压力+地下水压力Paw=P水+PaPaw =234kPa +222.75kPa=456.75kPa 被动土压力+地下水压力Pw=P水+PpPw=234kPa+827kPa=1061kPa 注浆压力P456.75kPaP1061kPa 注浆设备最大供泥量按顶进时同步量的两倍计，最大顶进速度按70mm/min计。Qmax= 0.07m/min2=0.034m3/min=23L/min采用50钢管输送，50钢管断面积W=0.00196m2流速V=Q/W=0.20m/s浆液已是胶体性质，计算误差比较大，故按经验值。我集团公司以往经验50镀锌管，流速在0.5m/s，每公里损失150kPa，因流速小压力损失也小，设1250m时水压损失150KPa。因管路损失远远小于被动土压力与主动土压力的差值，泥浆压力在主动土压力与被动土压力之间即可，故管线内不设补压泵，减小电路压力。压力恒压罐内压力设定：下限：P下=456.75kPa（10378.1）触+150kPa触取10.5kN/m3P下=456.75261.45+150=345.3kPa上限：Pt=1061KPa（10378.1）触P上=805kPa，取P上为800kPa 润滑泥浆系统工作泥浆罐由压力恒定罐压力表控制，向泥浆罐大压力泥浆，压力恒定罐压力表上下压力可人工设定，设定后低于设定下限泵自动工作，高于设定上限泵自动停止工作，压力恒定罐内有气，能在泥浆泵停止工作时向管道输送压力泥浆，输送管道在工作井下设闸门，顶管内每个中继间后设一闸门，下管时关闭工作井内闸门和管内第一个闸，拆除胶管，润滑泥浆管就不影响下管，顶管内不够长时接钢管，钢管采用管螺纹联接，在中继间处设21三通，装单向阀，闸阀并用胶管与中继间补浆管联接，润滑泥浆50钢管在中继间附近装高压软管补偿因中继间伸缩影起的管道伸缩。注浆工作时注意事项。最主要的是有专人开关闸门，把闸门手轮全去掉防止误操作。顶进开始时，操作手观察润滑泥浆流量，无流量时马上停顶，检查管路，管路正常才能顶进。确保注浆减摩效果的几个关键因素：1顶进时在顶管机后部设置注浆筒，每个注浆筒上设置12个注浆孔，及时进行跟踪注浆，保证在顶管机后部形成完整有效的泥浆套；2在中继间上设置4个注浆孔，在顶进时也同步进行注浆；3注浆孔的设置：在顶管机后部三节钢管均设置4个注浆孔，再往后每隔一节管子进行开孔处理，顶进时及时进行补压浆；4歇班后再开顶前全线压浆一遍；5作为注浆的预备方案，在顶进400m后设置中继压浆泵站增压，由储浆箱和注浆泵组合；6压浆总管采用2寸镀锌管，除顶管机及随后的三节钢管外，总管上每隔16m装一只球阀，再用压浆软管接至压浆孔处。7注浆设备采用中德合资生产的螺杆泵，其输送压力比较稳定。1.1.2 泥水及排泥系统 泥水压力设定本工程位于黄河弧柏嘴至官庄峪沟段的主河槽内，顶管段现状地形较为平坦，地面标高介于100.76m102.85m之间，5#工作井顶管段部分和到地面标高略低，地下水埋深0.3m4.00m，稳定水位标高98.82m101.50m，5#工作井顶管段部分有地面水，地下水属潜水型，主要为河水补水。泥水平衡顶管原理PPW+P 式中：P-泥水仓管道基准面泥浆压力；PW-相对于管道基准面地下水压力；P-泥水仓建立高于地下水压力，一般设20kPa。泥水仓内大于地下水压力，泥水仓泥水向地层空隙渗透，在泥水仓、泥水与土层之间形成泥膜，且泥水仓压力托住土层，使切削面稳定不坍塌，数学表示如上式。管底基准面标高：79.000.9578.05地下水位标高水位：101.5m计地下水位相对管底基准面水头：Hw=101.578.0523.45地下水位相对管底压力：PW= Hw/水0.235MPa235KPa泥水仓压力：PPW+P=235KPa+20Kpa=255KPa泥水仓压设定暂按P255KPa，施工时要随时测地下水位，当地下水位提高时，要按上述计算公式及时调整泥仓泥水压力。泥仓压力控制：本次采购的顶管机，在泥仓设有压力传感器。 泥浆浓度泥浆浓度设定主要取决于土层的渗透系数，土层的渗透系数大，说明土层孔隙大，在土层孔隙大的情况下，如泥水不能在挖掘面形成泥层，挖掘面就会失稳坍塌。泥浆液如太浓，输送管路压力损失大，施工费用会提高，要权衡以上两个因素，取比较合理的泥浆浓度。管道断面所在地层土质绝大部分在，其渗透系数报告给定1.3710-3。根据投标时的地质勘探报告，在5#工作井附近约有300m左右全断面土质为，地质表列该层为砾砂，砂砾为石英长石质，砾粒主要为砂岩、灰岩碎屑组成，颗粒级配好，密实状态，渗透系数未给定，通过沉井下沉及地质补探发现，5号井附近顶管穿越的地层应为卵石层，含30cm以上的卵石。根据地质报告给定的K值，除5#工作井其它段泥浆浓度按K=1.3710-3选定泥浆浓度，K=1.3710-3在顶管土层分类属渗透系数较小,泥浆膜能在较短时间形成，泥水压力能有效的控制挖掘面失稳，根据以往施工经验泥浆容重为1.15左右。泥水由粘土（200300Kg/m3）、膨润土（50100Kg/m3）、CMC（11.5Kg/m3）现场根据货源优化配置。5#工作井卵石层段在开始顶500m，加大泥浆浓度时,可适当减小排泥泵间距，待顶过卵石层段后在调整过来，对泥水泵、排泥泵总量无影响。 管路损失及设备选择泥水及排泥系统按工程最不利段（5#工作井顶进）1250m设计： 基本参数顶管机外径：D=1900mm顶进最大距离：L=1250m覆土：H=22.1m顶管工作井至泥水分离装置距离：l1=20m工作井内胶管：l2=12m泥水分离设备设备高度：h=6m掘进速度：S=50mm/min泥水仓压力：P=25.4m水头切削土体比重：2；切削土体含水率：W=13.7%泥水容重：泥=1.15t/m3；泥水含固体比重：=2.5输泥管：4内径d1=105.3mm排泥管：4内径d2=105.5mm 管内临界沉积流速=2.12m/secVL：临界沉积流速FL：由固体粒径与浓度决定系数，砂FL=1.33-1.35本工程取FL=1.35g：重力加速度：颗粒比重本工程取2.51：泥水容重（本工程取1.15） 泥水流量及排泥量验算切削断面积A=/4D2=2.835m2土体固体系数=74.48%每分钟掘进土体积V=AS=0.142m3/min实际土量Z=ASK=0.106m3min输泥管断面，排泥量断面面积a1=a2=/4d22=0.0087m3排泥流量Q2Q2=a2VL60=1.11 m3/min送泥流量Q1Q1=Q2-V=1.11-0.142=0.968 m3/min 送泥流速V1=Q1/（a160）=1.85m/sec 输泥浓度：C1送泥浓度，C2排泥浓度， 排泥比重2 ，0水的比重=10%排泥浓度=18.6%排泥比重2=1.279 每米长压力损失验算输泥水管通程水头损失每米输泥量水头损失hf1=10.666*C-1.85*D1-4.87*(Q1/60)1.85* 1=0.0389m/m排泥管每米延程损失hf2= 10.666*C-1.85*D2-4.87*(Q2/60)1.85* 2=0.052m/m 管线特征曲线计算及泥浆泵选择L1送泥量局部损失按相当加长30m管；L2排泥量局部损失按相当加长30m管；L3工作井至砂水分离设备局部损失按相当加长30m管。输泥管总长：L1=L+H+D+l1+L1=1250+23.9+20+30=1323.9m排泥管总长：L2=L+H+D+h+l2+L1=1329.9m工作井下至砂水分离设备总长L3：L3= H+D+l3+h+l2=91.9m输泥管总扬程计算：输泥管管路水头损失 Hf1=hf1L1= 1323.90.0389=51.5m输泥管需总扬程 HZ1=Hf1-（H+D）+10Pmax/1=51.5-23.9+102.34/1.15=47.9m排泥管：排泥管管路水头损失： Hf2=hf2L2=1329.90.052=69.2m排泥管需总扬程：HZ2=Hf2+（H+D）+h-10Pmin/2=69.2+23.9+6-102/1.279=83.5m其中，工作井下至砂水分离设备总扬程管道压力损失： Hfv=hf2Lv=0.05291.9=4.8m工作井下至砂水分离设备总扬程：HV=H+h+hfv=23.9+6+4.8=34.7m泵的清水换算：输送泥浆时浆液泵的扬程与流量依浆液浓度有变化，故进行扬程流量换算。输泥泵清水换算：H1=HZ1/Y1=47.9/0.96=50（Y1是泵的扬程折减系数：0.96）Q1=Q1/X1=1.0 /0.91=1.10m3/min（X1是泵的流量折减系数0.91）排泥泵性能清水换算：H2=HZ2/Y2=83.5/0.92=90.8m（Y2是排泥泵的扬程折减系数：0.92）Q2=Q2/X2=1.11/0.81=1.37m3/min（X2是排泥泵的流量折减系数0.81）其中，工作井下至砂水分离设备扬程、流量换算HV=HV/Y2=34.7/0.92=37.7m Q2=Q2/X2=1.37m3/min要求泵的流量扬程：项目输泥管排泥管工作井下至砂水分离设备扬程5090.8m37.7流量1.10m3/min1.37 m3/min1.37m3/min一台放置工作井平台上，做变频调速，一台放置地面，其余4台布置在管内。 管线（输泥管、排泥管）、泵的布置管线布置：工作井至钢管内12m采用100胶管连接，其余全部使用4吋钢管，管间法兰接口。在过中继间位置做高压软管过渡。泵的布置：输泥泵：输泥泵设在工作井地面上，一方面便于管理，另一方面管压小于管子许用压力。输泥管最大压力：P=Hf1+Pmax=48.2m=0.48MPa小于管子允许压力1 MPa。排泥管：排泥管需扬程90.8m水头，其中工作井至砂水分离设备需扬程37.6m，几乎占总扬程的一半。泵的布置考虑因素一个管道内不要出现负压，防止出现气蚀现象。二是泵离工作井近为好，可减少供电压力。三是能布置坑内则不要布置在管内，能布置地面则不要布置在工作井内。管内第一泵距离机头最大距离：L泵1=泥仓压力水头PY2/hf2=626m，设在距离机头200m 处。管内泵间距：L泵2=泵的扬程Y2/hf2=657m，间距选用500m。工作井坑内设一台泵，地面设一台泵。 泥水及排泥量系统泵位置放置 输泥泵设在工作井地面上，一方面便于管理，另一方面管线压力不大管路最大压力：p=Hf1+pmax=48.2m，小于管子允许压力。 输泥、排泥系统图正常顶进时，管路上泵全部开启，V1、V2、V4、V5电动阀开启，V3、V6电动阀关闭。泥仓压力机C1通过PLC系统控制电动调节阀V1的开量，调节泥水仓压力达到设定值。电磁流量计通过PLC系统控制工作井下面变频调速泵转速，达到恒定设定流量。初试顶进和冲洗管道时，压力计C2通过PLC系统控制变频调速泵转速，使机头后管压力达到设定值。1.1.3 管内通风本工程管内散热因是钢管，可向地下散热，地下温度长期在16左右，机头动力不大只有63.7kw左右，用电量大的设备在管内比较分散，根据经验，预计管内温度不会超过30，故不再做热工计算，管内通风不考虑散热，主要解决换气问题，防止人在管内缺氧，其次解决工作井焊接时防止烟气进入管道。通风管选用150塑料软管，风量按1250m时，6小时换风一次。需要风量：Q=1/4D21250/(660)=8.83m3/min=0.15m3/s133管断面积：W=0.014m2管流速V=Q/W=0.15/0.014=10.5m/s，为经济流量。管路压力损失100mm/100m水头压力损失：h=100mm/100m1250m=1.25m选鼓风机：扬程20kPa，流量8.83m3/min一般情况换气采用由管机头通过管向外排风方式比较好，但由于本工程钢管焊接烟气较大，故采用由外向机头送风方式。除下管时，需断管外，焊接、顶进是全部送风。1.2 顶管机现场吊运、组装及调试1.2.1 顶管机吊运顶管机机头吊运属于大型设备运输，在吊运前制定详细的吊运方案，并进行以下工作： 运输路线选择与考察，主要有所经路途的架空线缆情况、运输路线桥梁限高及限重； 运输时间安排； 向路线所经地区交通管理部门提出申请备案，如必要请其进行协助维持交通； 吊装起止地点支放吊车处的地基承载力验算及加固； 运输时跟车设有经验的吊装起重工一名。顶管机吊运时所采用的设备根据我公司以往吊运顶管机的经验，顶管机吊装初步选用50t吊车一次整体吊运，拖式炮车运输。1.2.2 顶管机及泥水分离设备调试 砂水分离设备本工程除5#工作井附近300m左右，在顶进断面以粘土为主之外，其余断面均在层和中，绝大部分段为中砂，夹粘性土薄层及粉砂，这种土质对砂水分离是比较容易的。处理泥量按照顶进50mm/min时的排泥量考虑，排泥量1.37m3/min，其中分离固体0.28m3/min。旋流器：管道在旋流器口收缩断面，泥砂浆液以8.5m/s的速度沿圆锥形旋流器周壁射出，粒径大的中、粉砂沿旋流器周壁旋转下沉，泥浆由旋流器中心排入沉淀池，沉淀下的砂经两层振动筛,筛分大于0.2mm的砂，排出（已接近干砂）外运，筛下的泥砂，流入沉淀池，沉淀池设8个，砖砌，长宽深=3m4m1.5m，8个沉淀池轮流使用，上清液排除，表层泥用泵抽入泥浆搅拌机测比重，重配泥水，下层挖掘机挖出，晒干后外运。 顶管准备工作 轨道及顶进后靠背安装安装导轨，测量中心、高程误差在3mm之内。安装后靠背，并检查后靠背端面与导轨垂直度小于3%，检查顶铁接触面接触有无缝隙，有缝隙调正到无缝隙为止。 机头组装机头就位前：机头在工厂验收合格后运至现场可进行安装，在导轨上先放机头滑动支架。用50t吊车把机头整体调到滑动支架上，用千斤顶、垫铁调正机头，使机头中心误差在2mm。在机头后装第一节管，第一节管长8m，安装标准同机头。接通自控系统，检测倾斜角、姿态仪、纠偏千斤顶、实际数值与计算机显示数值是否相符，如不符调正计算机显示数值。 各系统安装调试润滑泥浆系统。按照泥浆配比配制，搅拌机搅拌、2罐储浆罐润滑泥浆。用润滑泥浆泵向恒压罐泵送流浆，调试压力继电器，使罐压小于345kPa，泥浆泵启动，罐压大于800kPa，泥浆泵停泵。调好压力后放压两次检查，启动压力和停止压力无误准备就绪，有误差重复以上程序。泥浆压力、流量在计算机中显示准确，数据不对，计算机调正数据。 泥水及砂水分离系统调试安装好泥水搅拌机及砂水分离设备；安装好地面泥水泵和排泥泵（5号井），安装好工作井内排泥泵及管线；按货源做好的配比，用泥水搅拌机拌和一储泥罐112m3泥水浆液；关闭1、2电动调节阀，打开3电动调节阀，开动输泥泵和变频调速排泥泵，检查泥路循环是否正常。按照上述操作投入自控，检查电磁流量计Q通过PLC系统对变频调速排泥泵流量控制情况，并作调正。按照上述操作投入自控，检查压力计C2通过PLC系统对变频调速排泥泵流量控制情况，并作调正。 工作井顶进系统调试工作井油路、泵、千斤顶安装完，装好油；在第一节管上安装好顶进环；检查千斤顶动作；工作井顶进系统接入自控系统，检查顶进速度控制情况，并调正顶进速度。 工作井洞口降水地下水对初始顶进影响有以下几点：. 洞口水封环第一道与第二道有一交替过程，对水封比较薄弱；. 地下水压力对机头作用力，当顶距比较小时，管摩擦力不够换顶铁时有把机头推回可能；故在顶进前先降低地下水位，以降低510m为宜。 供电系统发电机、配电柜、电缆，分别作绝缘、耐压试验，发电机最好做负荷试验。 工作井内高程、中心桩校核 培训在顶管机到现场前15天，按照厂商提供的培训大纲，组织全体操作人员培训，培训时间一周，并出题测试，测试不合格者重新培训。顶管机到现场后，机手在日方指导下用操作盘模拟操作。初始顶进后100m段为培训段，在此段施工以培训为主、顶进为辅，要求在100m段内机手掌握顶管机的性能，并能熟练操作。1.3 初始顶进顶进准备工作完成后，开始初始顶进。初始顶进在顶管工作中起着很重要的作用，一要穿过工作井洞口，低标号微膨胀混凝土，在这过程中保证洞口结构不被破坏，洞口橡胶瓦套及钢丝刷不被破坏，同时水和流砂不进入顶坑。二要保证高程、中心偏差最小，为正常顶进打下良好的基础。初始顶进长度、机头和第一节管8m。1.3.1 初始顶进速度控制顶进用工作井顶进设备进行速度控制，分为两个部分，机头入洞阶段速度控制在35mm/min，影响速度因素：一是刀盘切削膨胀砼厚度，当刀盘转速2.2转/min时，顶进速度35mm/min，膨胀砼切下厚度1.42.3mm，在这样厚度下砼成粗粉末状，便于泥浆带出；二是机头没入土时，机头克服刀盘旋转产生的扭矩，靠的是机头重量产生的与轨道摩擦力，吃刀太深扭矩大，机头会旋转。第一节管进洞阶段，机头顶进速度控制在1020mm/min，此阶段重点是找正管子中心、高程，偏差控制在5mm之内，所以速度不要太快。1.3.2 工作井洞口密封安装洞口密封装置的安装一定要遵循快速、准确就位的原则。1号井在出洞旋喷完成后及降水井降至设计深度后开启穿墙管闷板，快速连接上洞口密封钢丝刷装置及橡胶瓦套，将机头缓缓推过橡胶瓦套及钢丝刷，刀盘切入微膨胀砼缓慢进行顶进。推进前需要注意将周边主切削刀用木板进行覆盖，以防止在出洞时破坏橡胶瓦套。3号井和5号井在出洞旋喷完成后及降水井降至设计深度后开启穿墙管闷板，安装过渡穿墙管（30cm长）、洞口密封钢丝刷装置及橡胶瓦套，将机头缓缓推过橡胶瓦套及钢丝刷，刀盘切入微膨胀砼缓慢进行顶进。1.3.3 初始顶进泥水控制机头刀盘切入填充物前500mm，顶进时泥水流量控制在1.41.5m3/min，作用润滑刀，切削填充物杂物泥水带出，由机头出泥管排入砂水分离装置。初始顶进时，泥水流量控制在1.01.2m3/min，泥水容重： =1.2，泥浆由顶管机出泥管排入砂水分离设备。顶管机泥水仓压力控制在248KPa。1.3.4 测量初始顶进后500mm，顶进测量开始，测量仪器使用日本TOPCON GTS-800A型全站仪，每顶进300mm做一次中心、高程记录，并及时向技术负责人汇报，以便采取措施。1.3.5 纠偏顶管机头没有全部进入洞时，在机头中心、高程偏差不大于20mm，不考虑纠偏，因此时轨道在控制前进方向，另外因机头没有全进管，此时纠偏如不采取措施，纠偏没效果反而使第一节管偏离轨道。如中心、高程偏差大于20mm，要停止顶进，由项目技术负责人主持研究是否纠偏及纠偏方案，此时纠偏高程时，轨道上管要加配重，纠偏中心时，轨道管要加两侧支撑。机头全部入土后，高程、中心偏差大于10mm要纠偏，此时纠偏用机头纠偏设备，但应用人工操作、全站仪测量。初始顶进终点，中心控制在5mm以内，高程控制在10mm以内，为以后掘进打下好基础。1.3.6 注浆减阻当注浆筒通过钢丝刷后，开始由注浆筒向钢管外壁注润滑泥浆，润滑泥浆压力初始顶进时控制在457KPa，流量控制在0.1m3/min。1.4 顶管机正常顶进本工程顶管技术难点：.地下水位高，管在砂层中，泥水仓工作面塌方；.长距离顶进保证轴线偏差在左右50mm范围内，高程控制在50mm，而且管线为钢管，纠偏曲率半径比较大；.地下水位高，纠偏难，中继间、顶管后封闭漏水问题；.工期紧，如何在保证质量的前提下保证工期；.供电功率大，距离长，如何保证正常安全供电。钢管道顶进施工采用3台日本RASA工业公司生产的UNICON泥水平衡顶管推进机。1.4.1 顶进主要参数泥浆在整个顶管过程中起着关键作用，泥浆的压力、浓度影响挖掘面的稳定性。泥浆浓度、流量影响到切削下土体能否正常送到地面。泥浆配比要在优选货源的前提下优化配比，并能根据土质变化及时变化。泥水仓泥浆压力取决于地下水压力，施工过程沿顶进方向100m挖一地下水观测井，及时测得观测数据，确定泥水压力，使泥水仓压力始终大于水压力。泥水初定参数：泥水比重 1.15t/m3泥水仓压力 255KPa排泥流量 Q1=1.1m3/min排泥流量 Q2=1.37m3/min润滑泥浆严格按配比配制，为保证管外泥浆套的形成和有2.8cm厚泥浆（2.8cm厚润滑泥浆主要为纠偏考虑）。机头顶进速度设定50mm/min，如要加大顶进速度，在保证泥水仓泥压的条件下，要先加大泥浆流量，再计算顶进速度，否则排泥管会堵塞。流量计设定1.37m3/min。1.4.2 顶进操作程序 无中继间时顶进启动刀盘系统；启动输泥管和排泥管道泵，V1、V2电动阀关闭，Z3电动阀打开（平常Z4、Z5开启，Z6关闭），泥路循环，自控系统调正管路压力，使V2阀处压力达到设定压力并稳定；机头顶进：当没加中继间时，工作井顶进千斤顶设定顶进速度50mm/min，在手动控制下，千斤顶以50mm/min速度顶进。如加中继间，中继间J设定顶进速度50mm/min。同时，流量计测量流量，通过PLC调整工作井变频泵，使排泥管流量保持在1.37 m3/min。压力计C1测量压力，通过PLC系统，控制V1电动阀的开启度，保持泥水仓压力。 中继间顶进操作程序中继间1顶进一个行程后，通过行程开关反应到中央控制室。中央控制室停止中继间J顶进；同时，打开电动阀Z3，关闭电动阀Z1、Z2，保持泥水仓压力。同时泥水冲洗排泥管，刀盘不停旋转，因没顶进也就不切削土；序号2中继间顶进，顶进到350mm，限位开关通过PLC系统停止序号1中继间顶进；序号1中继间顶到位后，序号2中继间顶进，顶进350mm后停顶； 下管时的操作程序关闭V1、V2电动阀，保持泥水仓压力，V3打开冲洗排泥管路；全部中继间停止顶进，停止油泵；机头刀盘停转；待排泥管路冲洗干净后，停止输泥泵、排泥泵；关闭注浆泥浆、输泥管、通风管、排泥管阀门。拆除工作井管接口各种管线、电缆，管内应急灯工作。下管焊接。1.4.3 润滑泥浆系统只要管开始出洞，润滑泥浆只有在下管焊管时不补浆，其他时间全部补浆。润滑泥浆以顶管机头的同步加浆非常重要，机内人员在机头顶进时要观察注浆压力和流量，并作记录。1.4.4 排风系统排风系统下管后马上接通送风，在顶管焊管过程中保持不间断送风。1.4.5 测量详见测量章节。每次下管后对工作井中心线校测，同时人工测量机头后第一管口、第二管口中心、高程，与已记录数据对照，同时绘制机头、第一节管、第二节管中心、高程测绘曲线，作为纠偏方案的依据。1.4.6 纠偏纠偏是影响顶力和管道竣工质量的关键操作。纠偏操作方案是顶管司机交接班讨论的重点，方案的依据是测量提供的机头的折角、倾斜仪基数和走动趋势、前后尺读数比较，0.50大动作纠偏尽量避免并慎重讨论。纠偏动作如无折角变动应停顶，会同电工、机修工检查电路和液压管路，尽早排除故障，严防轴线偏差。纠偏在下管后尽早进行，注意观察倾斜仪读数的纠后姿势及光点滞后变化，同时通知地面和地下压浆人员加大同步注浆量。机头折角尽量减小，严防机头大折角平推。我们以往的经验是，机头走机头线路，管子走管子线路，即机头与前进方向倾斜前进，尤其顶钢管，这种现象更为严重。轴线纠偏主要是通过纠偏系统来进行的，顶进轴线发生偏差后，先计算出纠偏的量，然后调节纠偏千斤顶的伸缩量至纠偏需要的位置，再锁定纠偏系统，纠偏一定要按照“勤测、勤纠、缓纠”的原则进行。出洞阶段的纠偏既可以用纠偏系统也可以用主顶装置，利用主顶装置纠偏是通过对主顶的油缸进行合理的编组，利用主顶的合力的作用点的变化对工具管进行纠偏。当机头纠偏时，机头前进产生的侧向压力N的分力要克服土体对管子的约束力，如土体是原状土，约束力会很大，土体被润滑泥浆置换，润滑泥浆是胶体，约束力很小，管子比较容易纠偏。1.4.7 砂水分离和泥浆再生储浆罐设112m3可供1.7个小时的泥量。在顶进过程中，泥浆系统是一直不停的，砂水分离工作也必须一直不停，并有专人负责。震动筛排和清砂器除砂后直接装车外运，作为备用方案的沉淀池两座轮流使用，沉淀池上清液水排放，中层泥由配浆技术员测定比重，用泵把中层泥浆抽到搅拌机内搅配比重新制泥水，下层泥用挖掘机挖出，运到晒干场，晒干后外运。1.5 顶管进洞施工1.5.1 接受井准备接受井施工完成后，必须对洞门的方位进行测量确认，根据实际标高安装顶管机接受基座，并配备拆除钢封门的材料和机械设备。1.5.2 顶管机位置姿态的复核测量顶管贯通前的测量是复核顶管所处方位、确认顶管状态、评估顶管进洞时的姿态和拟订顶管进洞施工轴线及施工方案等的重要依据，必须使顶管机在此阶段的施工中始终按预定的方案实施，以良好的姿态进洞，正确无误地座落在接受井的基座上。1.5.3 封门的拆除当顶管机接近洞门时，必须控制好顶进的土压力，在顶管机刀盘距封门2050cm时停止顶进，并尽可能地降低切口正面的土压力，确保安全拆除钢封门。1.5.4 顶管机进洞当封门拆除后顶管应迅速、连续顶进管节，尽可能缩短顶管机进洞时间，洞圈特殊管节出洞后，马上将弧型钢板与其焊成整体，并用水泥浆液填充管节与洞圈的间隙，减少水土流失。在顶管机进洞前200m进行两次定向测量，以确保顶管机顺利进入接受井。1.6 顶管的收尾工作1.6.1 中继间合拢及拆除在中继间合拢以前，要对全线的管道长度进行校核，确认最后一节管子的合理长度。合拢步骤先按一、二、三、四等中继间顺序把所有中继间油缸缩回。只有在第一只中继间前特殊管内的所有附件清理完毕、焊缝打磨后方可把第二只中继间油缸推出。以后按顺序进行，直到最后一只中继间合拢，最后一只中继间由主顶油缸来合拢。1.6.2 管道内设备拆除和转移1.6.2.1 渣浆泵的管道清洗、拆除及转移渣浆泵在顶完最后一节管以后，必须把管道内的积土冲洗干净，并排除积水，再把进排泥管一节一节拆除，运到工作井吊到地面上。最后清理管子接头及密封件，将其堆放在指定的地点。1.6.2.2 注浆管的拆除及注浆孔处理注浆管在注完浆后依次拆除，注浆孔用钢板封堵。1.6.2.3 供电设备的拆除、转移供电设备在上述工序完成后切断电源，然后拆除电缆，转移到工作井。1.6.2.4 其它设备的拆除和转移供电设备拆除以后利用36V行灯作为照明，拆除两边的支架以及管道内其它临时设备，最后拆除供水管，利用供水管把管内冲洗干净。1.6.2.5 洞口永久止水处理管子顶进结束后，对进洞和出洞均需按设计要求进行永久处理。1.6.2.6 竣工测量以上工作全部完成后，作最后一次竣工测量。1.7 特殊情况处理1.7.1 顶管机出洞时磕头现象的防止机头后部的铰接装置通过高强螺栓进行固定连接在洞口下部浇筑素砼托板及临时支架1.7.2 管节止转措施在初始顶进过程中，为防止顶管机旋转，通过在底板上预埋的加压环进行固定。在顶进过程中控制和纠正顶管机的旋转，主要采取加压重块的方法，采用铅块作为压重块，事先在顶管机两侧的支架上均衡堆放压重块，顶进时视顶管机旋转方向相应搬动铅块。1.7.3 出洞时的顶管机后退回缩在千斤顶安装管子之前做临时支撑1.7.4 气压排障施工气压排障施工的方案根据地质和水文条件、顶管工程的具体情况以及土压平衡顶管的开挖方法与顶管机构造特性等条件编制。1.7.4.1 气闸及闸墙的布置与安装承压闸墙由面板与钢梁构成。闸墙上设置变压用的人行闸和材料闸。闸体由钢板卷制成圆筒形结构，装有前后两道闸门。当需要进入切削舱内排除故障或调换刀具时，应先将切削舱内充以压缩空气，用以疏干并支护开挖面土体，然后人员再通过人行闸变压（加、减压）过渡而出入土压密封舱。1.7.4.2 人行闸.人行闸是施工人员进、出气压作业区的变压室。圆筒形结构，高度1800mm；面积按变压人数计不小于0.5m2/人；进出口门框高1.6m，宽0.6m。人行闸在长度方向分成内、外二部分，内室容纳每班作业人员，外室供少数人员加压不适应时，作减压出闸或慢速加压重新进闸之用。内外两部份均设置气密门及独立的加减压管路，闸内保持清洁干燥并设有座位、通讯、讯号、照明等设施。.材料闸是材料、设备、土方等进、出气压施工段的变压室，是直径1800mm的园筒体，长度为3.16m。材料闸变压为快速加减压，闸上设较大直径的进、排气管路。.闸墙及气闸的加减压管路布置时便于施工安装。阀门集中一处便于闸门工操作。各压力表显示值必须能及时反映相应各部位的实际压力，并与操纵阀门一起布置于闸门工控制操作台上。气闸及闸门的结构强度满足闸墙结构的荷载要求。闸门（或门框）设置密封橡胶条。特别是人行闸必须确保在气压降至0.01MPa以下时，仍能保持良好的气密性能，闸门上（或在闸筒体上）安装观察窗。.闸墙及气闸的设计安装符合压力容器设计安装的规定要求，并按有关规定进行检查和验收。1.7.4.3 空压机站及附属设施.施工前根据气压施工需要的最大耗气量建立空气压缩机站。空压机的装机容量备有足够的备用量，以确保工作面的连续安全作业。空压机房满足遮阳、挡雨、防冻等要求，并备有足够的消防设备。.空压机站用配有足够的、完善的后冷却器、油水分离器、空气过滤器、贮气罐等设备，以保证在施工时供给足够的、新鲜清洁、符合卫生标准要求的压缩空气,以满足气压作业区操作的需要。空压机站主要设备布置见图。空压机站主要设备布置图图中：1.空气压缩机 2.后冷却器 3.油水分离器 4.空气过滤器 5.储气罐 6.逆止阀.储气罐二个以上串联配置，缓冲和稳定压缩机输出的脉动气流，使空气均匀地供给气压工作面。此外，当空压机因故障突然停止运转时，也可保证有一定的压缩空气储备量供给工作区。储气罐容量V0按下式确定：V01.6 （m3） 式中：Q0为空气压缩机每分钟供应的压缩空气量。.供气管路在确保施工安全的前提下，尽可能的缩短管路长度与减少管路零件（指阀件、弯头、三通等）。从储气罐进入气压施工作业区的供气管路有两根。夏季防日晒，冬季加防冻措施。管路铺成斜坡(i=0.030.05)，低处设开关，以便随时放泄凝结水。进气管末端加逆止阀，以防进气管破裂或调换时气压段空气外泄。.气压法施工的气压及耗气量：.气压压力值根据以下式求出理论计算值。P= （H+D）W/9.81 式中：P 压缩空气压力值(MPa) H 顶管顶部地下水水头（m）； D 顶管外径（m）； n水的容重，一般按1计算。 超压系数，在砂性上中一般取 ，在粘性土中气压值则按正面土体稳定性计算可小于 。.顶管施工中，压缩空气的消耗量，考虑顶管开挖面的漏气量、管件接缝漏气量及人员的材料进出气闸变压时的消耗量等。目前一般按经验公式和施工经验估算公式为如下：a.Q=D2/460（1+10） （14.0.4-4）式中：Q=耗气量（m3/min）； D 顶管开挖面直径（m）； 地质透气系数（孔隙大的地层取2.0）； 气压强度（以附加大气压表示），单位：MPa 开挖面至闸墙距离（m）； K 长度拆减系数（一般可定为0.5左右）b.CD式