大直径钢管顶管施工组织设计.docx

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8.大直径钢管顶管施工组织设计
8.1.概述
拱北隧道暗挖段下穿拱北口岸限定区域，地理环境复杂，是国内第一座采用曲线管幕法施工的隧道。曲线管幕施工时拱北隧道暗挖段成功的关键。
工程暗挖段采用“管幕+冻结法”施工，管幕平均长度257.927m/根。目前在国内是最长，位于曲率半径R=885.852m～906.298m的缓和曲线和圆曲线上，Φ1620mm管幕37根。每节管长4m，采用F型承插口连接，其中壁厚24mm的管幕19根，壁厚20mm的管幕18根；一个断面共36根管幕组成的管幕群，国内首创，世界罕见。
试验管分布范围标高约-1.02m～-3.9m，埋深约为7～8m。
8.1.1 试验管设计
8.1.1.1 依据
（1）设计图纸要求；（2）试验大纲；（3）已批复的试验管施工方案。
8.1.1.2 概况
0#、5#为试验管。其中0#管长度255.88m、5#管长度256.224m。管节采用Q235BZ钢制作，壁厚20mm，接头形式采用F型接头。承插口之间设置木质垫块，管节之间采用螺栓连接，管幕接头采用两道鹰嘴橡胶圈进行止水。
8.1.1.3 内容
本次试验施做0#、5#管。
8.1.1.4 目的
（1）确定曲线顶管施工工艺及参数。
（2）初步确定顶管施工进度指标。
（3）研究管幕施工对周围环境的影响。
（4）中继间的使用功效、测量方案的可行性等。
（5）AVN1200TC设备系统性能的验证。
（6）了解顶管顶进过程中的各个工序。
（7）顶管顶进精度控制。
（8）顶管顶进过程中地表沉降控制。
（9）培养一批顶管技术过硬的人才。
8.1.2 设备性能
（1）AVN1200TC泥水平衡顶管机，曲线顶管，自带导向纠偏系统。
（2）泥水分离器，分离泥浆与弃渣。
（3）膨润土分配器，可以对管节任意一个部位进行补充注浆。
8.2.施工组织安排
8.2.1 总体施工组织方案
试验管采取双向顶进，先施做0#管（1#顶管机），东工作井始发，西工作井接收；0#管完成后在施做5#管（2#顶管机），西工作井始发，东工作井接收。
8.2.2 资源配置
8.2.2.1试验管施工人员安排

管幕队长
副队长
主管工程师

技术员
统计员
安全员
材料员
操
作手6
人
管件组装12人
泥水分离4人
维修保养6人
监控量测5人
测量复核5人
普工6人

图1 管幕队组织机构图
8.2.2.2 机械、设备配置

表1 主要施工机械、设备配置表
序号
设备名称
规格型号、产地、功率
单位
数量
1

顶管机
海瑞克AVN1200TC
台
2
2

中继间
10×60t
个
2
3

接收舱
5.2×1.9m
套
2
4
主要设备
洞口止水装置
海瑞克配置设备
套
2
5

管刹
海瑞克配置设备
个
1
6

泥水分离器
45Kwh+55Kwh
套
2
7

离心机、絮凝机
海瑞克配置设备
套
1
8

膨润土站
23.5Kwh
台
2
9
主要设备
泥浆泵
55Kwh
台
8
10

泥浆搅拌站
自制
台
2
11

吊车
100t
台
1
12

龙门吊
20t
台
2
13

施工平台
5×12.7m
个
2
14

装载机
柳工CLG855N
辆
2
15
辅助设备
通风机
9-19A型高压离心式11Kw
台
2
16

电焊机
BI-500
台
8
17

污水泵
7.5KW
台
2
18

注浆泵
SYB50-45
台
2
19

滤油机

台
1

8.2.2.3 材料配置
表2 主要材料配备表
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
1

膨润土
易钻
t
14
2

非开挖专用膨润土
DW-HDD
t
10
3
泥浆系统
水解聚丙烯酰胺
HPAM
t
5
4

氢氧化钠（片碱）

t
3
5

碳酸钠（纯碱）

t
3
6

管节
20mm厚
节
123
7

木质垫块
20mm厚
套
123
8
顶进系统
橡胶圈
鹰嘴型
个
246
9

螺铨
M33
套
2500
10

支架
3mm角钢
个
738
11

膨润土管
DN32 2.8m
个
32
12

DN32 1.2m
个
64
13

电缆
3×240+2×120铜芯电缆
m
300
14
辅助系统
泥浆管
DN125
m
600
15

通风管
200PVC管
m
540
16

导丝管
Φ40管
个
1476
17

球阀
Φ40
个
1476
8.2.3 平面布置
8.2.4 施工准备
8.2.4.1 地连墙的破除
表3 地连墙破除情况一览表
序号
区域
地连墙破除方法
优点
缺点
持续时间
1
东侧工作井
采用周边取芯(80mm)形成一定的临空面，内部钻孔安装膨胀炸药，依靠其膨胀性挤压四周混泥土，尔后人工风镐处理局部混泥土，氧气焊切割钢筋的方法
轮廓线控制比较规则，有利
孔口管密封
膨胀炸药膨胀效果耗时较长，功效低，工期不可控，工人劳动强度较大
7天
2
西侧工作井
采用破碎锤配人工风镐
处理
功效高，工期控，用机械破除可降人工劳动强度
轮廓线不规则，不利于密封模板的安装
3.5天
总结：下一步地连墙的破除，采取人工周围钻孔取芯，控制轮廓线型，中心采取人工风镐配合破碎锤破除混泥土。
8.2.4.2孔口管安装
孔口管由16mm钢板制作，孔口管安装控制包括以下三个方面：精度控制、制作控制、密封控制。
表4 孔口管安装事项汇总表
序号
名称
主要方面
注意事项

1

精度控制

1.轴线控制的关键是控制孔口管的轴线同试验管设计轴线一致，平面偏差不超过3cm；
2.高程控制的关键是控制孔口管轴线高程与设计高程偏差不超过3cm，管道内辅助滑板的高程宜高于设计高程2cm，防止机头下垂，有利于顶管机始发。
直接在不规则的孔洞内定位孔口管不宜控制，需在孔洞内安装3根定位钢管来加以限制，使孔口管外壁顺着定位钢管滑进孔洞内，此方法安装精度达到±5mm。

2

制动控制
顶管机始发时，由于机头紧贴着孔口管内滑板，挤压滑板向前顶进，同时机头进入始发密封圈后要保持一定的压力，为防止孔口管沿轴线方向移动、垂直轴线旋转，在孔口管内部布设两环Φ32限位钢筋，每环3根，每根0.5m。
限位钢筋采用锚固剂锚固牢固，钢筋尾部焊接在孔口管管壁上，钢筋头打磨光滑，与孔口管同一平面。

3

密封控制
孔口管固定完成后，周边采用锚固剂密封，然后进行回填注浆。首先在孔口管的顶部预留一个排气孔，排气孔采用Φ32钢管，钢管顶部紧贴混泥土面；在孔口管的底部或者侧面预留一个注浆孔，采用Φ32钢管。
浆液采用0.8:1水泥浆液，当浆液从顶部排气孔流出时，关闭排浆孔，继续注浆，直至压力表显示注浆压力达到0.5Mpa可停止注浆。
8.2.4.3施工平台的安装
（1）牛腿安装
在顶进面及后背墙螺栓孔预定位置钻孔，孔深60cm，孔径Φ42mm，每组10个，顶进面及后背面各两组。采用植筋埋置长50cm的Φ39mm螺栓，埋深40cm，外露10cm。
（2）平台搭设
平台由2根HN800×300型钢作为主梁，主梁上方用20a工字钢焊接骨架并覆盖防滑钢板。平台搭设在四个牛腿上，坡度同管幕设计坡度。
8.2.4.4 顶管机就位
8.2.4.5附属设备安装
（1）始发井内附属设施安装
主要包括：泥浆泵、支撑板、顶进轨道、顶进油缸、各种管件及通风设施的安装等。
（2）始发井外部附属设施安装
主要包括：泥水分离系统、离心机絮凝系统、泥浆配置装置、泥水浆制备装置、井外管线布置等。
（3）设备连接后，对设备进行调试运行，验收合格后方可进行始发工作。
8.2.4.6其他附属设施准备
（1）雨棚为现场提供半工厂化的良好施工环境
（2）龙门吊提供垂直运输和管节吊装连续施工条件
（3）设置步行铁梯工人员及小型机具材料安全方便到达施工平台
（4）设置工作井周边护栏做临时安全防护。
8.2.4.7试验管施工技术协调会议一览表
试验管阶段技术协调会议一览表见附表1
8.3.始发阶段
8.3.1始发阶段概述
从顶管机推进油缸推动机头出发，直至启动纠偏油缸，属于始发阶段。
受轨道、地连墙、加固土体的影响，考虑始发段曲线顶管操作方便，始发段采用曲线直顶，本试验段曲线直顶长度为12.8m（3.4m+1.0m+4.2m+4.2m），
8.3.2配套设备安装
（1）为了保证密封效果，始发端与孔口管连接部位采用始发密封圈。
（2）在管节安装时，为了防止管节后退，安装管刹。
8.3.3线型控制
始发段采用曲线直顶的方式，轨道、孔口管、设计轴线均须处在同一条轴线上。
8.3.4泥浆
泥浆分为两类：泥水平衡泥浆与触变泥浆，具体作用及控制指标见表5。

表5 泥浆作用于控制指标一览表
序号
名称
作用
控制指标

1

泥水平衡泥浆
1.泥水平衡：在顶进施工中，刀盘不断切削岩土体，打破地层的原有平衡，在泥水平衡顶管施工中，刀盘前端土体平衡的维持是通过往刀盘前端注入合适的浆液来实现。浆液在注入刀盘后，维持其一定的压力，在章子面形成泥浆护套，维持泥水平衡，保证土体稳定。面形成泥浆护套，维持泥水平衡，保证土体稳定。面形成泥浆护套，维持泥水平衡，保证土体稳定。
2.悬浮、携带土渣：泥浆作为松散土渣的介质，把顶进过程形成的泥渣通过泥浆携带至泥浆处理系统

粘度和比重
泥水平衡泥浆粘度根据不同地层进行适当的调整，试验管阶段泥浆粘度不小于40s，泥浆比重
控制范围1.03～1.27。
根据地层变化做动态调整

2

触变泥浆
减阻润滑：触变泥浆要求具有优良的触变性能，即在流动过程中阻力小，利于泥浆迅速分布在环空格格部位；在注浆停止后，泥浆可以快速变成凝胶状，流动阻力瞬间提高，从而减少泥浆漏失，使环空能长时间充满泥浆，降低推进油缸推力，更好的控制掘进精度。

触变泥浆参数：本试验漏斗粘度控制位不少于50s。

8.3.5始发段姿态控制
（1）始发时为防止机头悬空下坠，在孔口管内铺设一滑板，以便机头平滑过渡到掌子面。
（2）在破碎素混凝土墙的过程中，由于机头扭矩较大，为防止盾体产生较大的偏转，在顶进环后推支座处加设一防偏转装置。
8.3.6初始参数设置
初始参数设置分三个部分：激光标靶参数设置、高度传感器设置、激活陀螺仪。
通过ELS参数设置可以确定机器的状态，与设计理论值比较，如有偏差进行及时的调整；HWL高度传感器实时的反应顶进过程中高程的变化，指导操作进行及时的调整操作；通过GNS系统输入管道曲线要素，确定管道走向，指导顶进操作。
8.3.7顶进参数
表6 始发段顶进参数分析表
序号
累计进度（m）

推进速度
(mm/min)
自然水
土压力
（bar）
开挖仓
泥水压
（bar）
刀盘的工作压力（bar）

进浆量(m3/h)

排浆量(m3/h)

主顶力（t）

地质
条件
1
1.2
5-23

0.30
0.35
90-100
102
110
20-40
素混
泥土墙
2
6.9
20-80
0.43
0.45
100-130
102
118
30-70
旋喷桩加固段
3
12.5
110-251
0.43
0.65
120-140
98
115
40-70
富水砂层
遵循泥水平衡原理，通过上表分析得出以下结论：
（1）推进速度与开挖仓泥水压力随着地质情况的变化需要进行不断的调整。
（2）顶进时泥水仓压力应大于自然水土压力约0.2bar为宜。
8.4.顶进阶段
8.4.1顶进阶段定义
掘进机头始发完成后，通过建立泥水平衡，依靠推进油缸的顶力，将机头和管节顶进地层中，并使其沿着设计轴线推进，在推进的同时通过携渣泥浆不断处渣。
8.4.2管节连接
8.4.2.1接头形式
管幕纵向接头采用F型接头型式，通过管幕端头焊接20mm厚法兰和40块20mm纵向加劲板的形式形成管幕承口和插口，以适应管节之间偏转的需要，
为了提高受力地均匀性，同时为了保持管节之间的开口度，根据管节之间的张角，在承口与插口法兰之间设置木质垫板。垫板和管节连接采用扎带绑扎。
垫块设计厚度为4cm，后根据现场需要，调整为2cm，基于以下几点原因：
（1）4cm垫块使得F型接头的第二道橡胶止水圈外露，造成橡胶圈的损坏，易发生渗水现象。
（2）依据经验，在现有顶进工作条件下，垫块压缩厚度达不到2cm。
（3）依据以往经验，如垫块厚度过大，顶进过程中，若前方遇到障碍物，油缸推进过程中，操作面板显示机头正在顶进，而实际是垫块的压缩量，造成里程计算错误，顶进状态不可控。
8.4.2.2鹰嘴橡胶圈
鹰嘴橡胶圈安装完成后，由于橡胶圈较大，原设计承插口打坡口较小，安装时难度较大。对坡口进行调整，能够满足施工要求。
试验管施工过程中，密封圈无渗水现象。
8.4.2.3螺栓
在承插口法上设置20个螺栓孔，采用M33限位螺栓进行连接。顶进过程中，螺栓保持松弛状态，预留7mm空隙，从而保证了管节的开口度和管道的曲线轨迹符合设计要求，并在贯通后，逐一拧紧。
8.4.3管内配套部件的安装
8.4.3.1膨润土分配器
膨润土分配器属于膨润土润滑设备的执行元件，用于施工过程中补充触变泥浆，润滑管壁，降低推进油缸推力。
膨润土分配器从第一节管开始，每四节管安装1个，3个注浆口呈1200均布。顶进过程中，第一个分配器随着进尺同步注浆。其余分配器，根据推进油缸推力变化，适时启用补充注浆。根据试验管施工情况来看，能够满足施工要求。
8.4.3.2管线敷设
顶管机运行配套设施管线如下：
管线支架、液压油管、数据线、气压线、进排浆管、膨润土管等管件。
8.4.4 不同地质条件下顶进参数及姿态控制
不同地质条件的控制要点见下表7，顶进参数以0#管为例，见表8.
表7 不同地质条件下控制要点
序号
地质情况
特点
顶进时控制要点
建立泥平衡难易程度
注意事项
1
素混泥土墙
强度高、稳定性好
顶进速度
容易
控制住顶油缸推理，不宜过大
2
搅拌桩加固区域
强度较高、稳定性好
顶进速度
容易　
建立泥水平衡后正常顶进
3
砂层
强度低、稳定性差
泥水平衡
较容易
控制进排浆量、观察出渣量
4
富水砂层
强度低、稳定性差
泥水平衡
难
控制进排浆量、泥水平衡泥浆粘度变化
5
淤泥、淤泥质
粘土层
强度低、稳定性差
泥水平衡
较难
适时调整泥水平衡泥浆、防止机头被粘土包住

表8 试验管顶进参数一览表（0#管）
序号
管节编号
进尺（m)
刀盘的工作压力(bar)
开挖仓泥水压
（bar）
推进速度
(mm/min)
主顶推力
(T)
地质条件
1
0
0～2.438
1.3
0.3
90
25
孔口管
2
1～2
2.438～10.051
90～120
0.43
10～120
40～70
素混凝土、旋喷桩
3
3～14
10.051～60.355
100～130
0.65
147～366
52～74
富水砂层
4
15～36
60.355～153.275
120～160
0.65～0.8
33～190
56～120
中细砂、回填土
5
37～42
153.275～178.996
99～128
0.65～0.75
310～350
90～140
富水砂层
6
43～53
178.996～223.868
120～144
0.65～0.85
90～158
86～154
砂层、粉质粘土、回填土
7
54～59
223.868～248.398
120～140
0.85～0.95
223～330
94～114
淤泥质粘土、砂层
8
60～61
248.398～256.807
127～133
0.65～0.9
11～38
170～210
素混凝土、旋喷桩、粉质粘土
9
62
256.807～259.525
0
0.43
60～85
70～86
接收舱
分析：（1）地质条件是试验管顶进的主要影响因素。
（2）地层转换时需注意：
砂层进入粘土层时，在砂层中正常推进时，发现刀盘工作压力、开挖舱推进压力持续升高，泥浆流量降低，大幅度的降低推进速度也不能解决，可以判断地层中出现粘土，将泥土循环阀门转换为粘土阀门，冲刷刀盘，调节推进速度和泥浆泵转速维持工作压力稳定即可；
粘土层进入砂层时，在泥土中推进发现刀盘工作压力一直下降，增加了推进速度，还是下降，说明地层中粘土成分减少，过渡冲刷掌子面，应立即关闭粘土阀门，调整推进速度和泥浆泵转速维持工作压力稳定。
8.4.5 泥浆
泥浆性能主要的控制指标：粘度与比重。
8.4.5.1触变泥浆
触变泥浆为一次性消耗浆液，泥浆性能确定后，受顶进距离及地质条件的变化的影响较小，其性能指标：粘度≥50s，比重1.03～1.05。
8.4.5.2泥水平衡泥浆
泥水平衡泥浆受顶进距离及地质条件的影响较大，需要对控制指标做相应的调整。
（1）粘度
试验管顶进过程中，泥浆的粘度在顶进前与顶进后会随着地质条件的不断变化出现不同的变化，见表9.
表9 泥水平衡泥浆粘度统计表
序号
管节编号
泥浆黏度/s
地质情况
泥浆黏度
变化情况
顶进开始
顶进结束
1
1~10
65~50
35~45
富水砂层
降低
2
11~18
46~67
43~90
砂层含少量粘土
增大
3
19~28
37~53
37~56
砂层
基本不变
4
29~35
37~48
48~76
砂层含粘土
增大
5
36~40
52~90
53~135
粉质粘土层、
淤泥层
增大
6
36~46
45~60
47~66
砂层
基本不变
7
47~52
35~58
46~108
粉质粘土层、
淤泥层
增大
8
43~59
38~47
38~45
砂层
基本不变
9
60~61
36~39
41~49
搅拌桩加固层
增大

（2）比重
随着顶进距离的增大，泥水平衡泥浆的比重不断的增加，进而会降低泥浆的携渣能力，特别是黏土层。如果泥浆比重过大，容易造成进、排泥浆失衡，从而导致顶进面压力过大，引起地表隆起。泥浆比重大小的适用性还取决于泥浆泵的功率大小，如果泥浆泵的功率够大，而携渣运距又不是很远，泥浆比重偏大，具有一定的经济性。
试验管施工过程中，泥水平衡泥浆的比重控制在1.03～1.3。
8.4.6 顶进过程中异常事件
8.4.6.1 土压力盒角钢缠绕刀盘
时间：2013年6月28日16:05
地点：3号监测断面
过程：0#管顶进过程中，顶管机头靠近监测断面，土压力盒频率的读数不断上下变化，但整体呈逐渐增大的趋势。15:59土压力盒的频率读数突然增大很多，存在异常；16:01土压力盒的频率读数消失；16:05监测人员发现土压力盒被破坏，土压力盒和角钢一起下沉。
分析：监测断面的土压力盒和分层沉降管破坏时，顶管机机头并未经过监测断面，因此我们猜测可能出现的原因是监测断面附近有障碍物或者孤石。
8.4.6.2分层沉降管机头残骸
时间：2013年8月27日14:47
地点：3号监测断面
事件：5#管顶进过程中，根据0#管土压力盒时间推测，加强3号断面监测点的监测。在机头经过3号断面时，分层沉降管诗句监测5-7m范围数据突然无法进行监测，同时机头经过3号断面时，刀盘工作液压油缸压力变化较大，泥水舱压力也出现不稳定变化，经过3号断面后，顶进数据正常。
顶管接收完成后，在机头发现分层沉降管残片。
原因分析：3号断面处存在不明障碍物。4# 或6#管顶进时注意观察监测数据。
8.4.6.3分层沉降管损坏
时间：2013年7月10日00:00~15:00
地点：5号监测断面
过程：监测人员到5号断面发现编号为5F02(即5#管正上方的分层沉降管)的分层沉降孔孔口充满淤泥，监测人员将分层沉降仪放入孔内，发现里面全是淤泥。同时，沉降孔管被挤出地表约8cm，挤出部分被过往车辆压坏。
分析：顶进过程中，在泥浆作用和土压波动引起土层中有小型块状物挤压情况使得分层沉降管缓慢向上运动，当其运动到超过地表时被口岸内来往的车辆撞断，由于分层沉降管的底部压力值比较大而使得孔外的淤泥向管内流动。
8.4.6.4监测断面测孔冒浆
时间：2013年7月20日17:30
地点：3号和5号监测断面测孔冒浆
过程：监测人员接到口岸内的工作人员的通知，得知3号监测断面的土压力计埋设孔往上不断冒水泥浆，大量的水泥浆从3号监测断面的土压力计埋设孔往上冒水泥浆，污染了口岸内的大部分通行面积，导致口岸内的交通和人员过往受阻。
分析：在接收过程中，由于刀盘前切口水压过大，导致地层内的淤泥从地质勘查孔内往地表冒；3号断面的土压力计破坏，监测人员没有采取措施堵住该断面上的土压力埋设孔。
8.4.6.5贝壳对顶进施工的影响
推进过程中，地层中出现贝壳，刀盘无法破碎贝壳，泥水仓工作压力从0.65bar，开始出现变化，从0.5bar-0.75bar一直不停跳动，贝壳堵住排浆口；此时开启进浆阀门，增加泥水流量，使用高压水流冲刷一会，等压力不再变化，关闭进浆阀门即可。
8.4.7中继间
（1）中继间的作用
试验管平均长度256.025m，中继站安装于机头后50m左右，在推进油缸顶力超过450t时启用，起到传递推进力的作用。中继站由10个油缸并联组成，可提供的最大推力为650t，
（2）试验管阶段应用情况
在试验管顶进过程中，0#管推荐油缸最大推力210t，5#管推进油缸最大推力只有296t，均为接收段破除素混凝土墙时最大推力，正常推进过程中最大推力约160t，顶进过程中均未启用中继间。
（3）结论
顶管施工属于暗挖工程，存在很大不确定性。特别是曲线顶管，地处杂填土层，遇到大块孤石等障碍物，如果主顶顶力不足，在没有安装中继站的情况下，会造成该条管道，顶进失败。所以，虽然中继间的加工、安装拆除均费时、费工，但为了保证顶管施工的顺利进行，作为一个顶力储备，中继间的安装还是必要的。
8.4.8 设备的维保
按照生产厂家提供的未报批大纲加强维保；配备专业的维保工班在施工过程中跟踪检查、定期进行维护保养。在机器运行前，进洞检查机器刀盘润滑油脂数量是否充足，是否存在漏油，泥浆泵油脂数量，是否漏浆等。接收贯通完成后对机器进行全面检修，维护，
8.5、接收阶段
8.5.1接收阶段定义
曲线顶管在顶头离接收一定距离时，为了精确的进行接收，要求必须进行机头的姿态调整，从进行姿态调整开始至顶进终止属于接收阶段。
8.5.2姿态调整
顶管推进至接收段时，对顶管机的位置进行精确的测量，明确掘进机中心轴线与隧道设计中心轴线的相对位置，同时对接收孔中心进行复核测量，确定顶管机的贯通姿态并制定掘进纠偏计划。
在考虑顶管机的贯通姿态时注意两点：一是顶管机贯通时的中心轴线与隧道设计轴线的偏差，二是接收孔中心位置的偏差。综合这些因素在管道设计中心轴线的基础上对机头的姿态进行适当调整。纠偏要逐步完成，每一节纠偏量不宜过大。
8.5.3接收舱
（1）接收舱结构
接收舱采用16mm钢板制作，内径为1880mm，总长5.3m，由稳压管、前舱、中舱、尾舱(密封舱)及附属闸阀（注浆阀、排浆阀、稳压管阀等）几部分组成。
（2）舱内铺设滑板
为了控制机头的姿态，需在孔口管、密封舱、中舱、前舱内铺设滑板，机头进入孔口管内可以平滑的过度到接收舱内。
（3）灌浆保压
在接收舱关闭后，通过注浆阀，把接收舱填满泥水平衡泥浆，然后关闭注浆阀，打开稳压闸阀。
8.5.4三线控制法（DL,BL,SL）
为了控制素混凝土墙破碎的时机，减少素混凝土破碎时大块混凝土存在的几率；同时控制接收精度，控制机头按照预计方案进入接收舱，在始发段制定了三线控制法。三线控制法：减速线（DL）、坡墙线(BL)、顶进终止线(SL)，
减速线是指当机头刀盘顶进至素混凝土墙剩余50cm时，控制刀盘顶进速度，尽可能控制素混凝土墙破碎时的厚度，越薄越好，进而降低因大块混泥土影响机头顺利接入接收舱的概率。
破墙线是指机头顶破素混泥土墙线，影响破墙线的因素有素混凝土强度、顶推力大小、泥水压力等。0#、5#管破墙线离素混泥土墙面分别为30cm、22cm，现场试验证明，减速线的制定有效的控制了破墙线提前发生的概率，试验管破墙素混凝土墙后顶留的混凝土块厚度约20～30cm。
顶进终止线是指机头完全进入前舱，过渡段通过孔口管法兰时，处于密封舱位置。顶进终止线的控制可以有效的控制机头进入接收舱的长度，避免因机头进入接收舱过长引起接收舱门的破坏，另一方面可避免因机头不到位引起1号管节无法到达指定位置，从而给后续施工带来不必要的麻烦。
8.5.5 接收密封
接收密封包括接受舱的密封和开舱前泥浆置换。
（1）接收前必须保证接收舱各连接件之间是密封状态，各部件之间采用橡胶密封圈进行密封连接。
（2）开舱前置换注浆
开舱前泥浆置换注浆目的是为了防止接收舱打开泄压，引起环空浆液的流失，进而避免地层内水土流失，防止土体分层沉降的发生。
8.6、测量
8.6.1顶管施工概况
本工程掘进机海瑞克AVN1200TC配备的UNS导向系统指向精度为1mm/m，在管幕顶进中，随着进尺的增加，测量系统误差积累，因此每掘进一段距离，需要进行人工测量复核。
人工复核水平面位置测量采用索佳SET1X一套，测距精度2+2ppm、测角精度为1‘‘。高程采用S3水准仪进行加密及测设。
8.6.2顶管控制测量
主要包括两个方面：掘进机标靶测量及管节轨道测量，相关技术指标见表10

表10 检测项目及控制指标表
序号
监测项目
监测内容
控制范围
报警值
监测仪器
1
顶管机标靶
坐标
±50mm
±30mm
全站仪
高程
±50mm
±30mm
全站仪
2
管节轨迹
水平偏差
±50mm
±40mm
全站仪、水平尺
高程偏差
±50mm
±40mm
全站仪、水平尺
8.6.2.1 掘进机标靶测量方法
管内控制测量采用支导线法，施工测量观测机头标靶的三维坐标，对其水平偏差、垂直偏差及里程进尺三要素进行复核。观测的难度在于后视距离过短，管节空间小，作业场地拥挤，管内温度高，湿度大。
为保证观测的数据的可靠性，同时缩短观测所以时间，我们在竖井的地下连续墙上架设支架，制作为强制对中器，布设了两个起始控制点。并随着顶管的推进，在管节的某些位置也安装强制对中点。
8.6.2.2管幕曲线偏移测量方法
在管节法兰连接处，将水平尺两端卡在管节上并保持水准气泡居中，观测水平尺上反射片的十字丝得出三维坐标（a，b，c），坐标反算可得测点处的里程S，则可推算出此里程的设计值（X,Y,Z）,其中：x=a,y=b,z=c+l-r,实际值和理论值比较得出偏差值（△X, △Y, △Z）.
8.6.3数据分析
由人工监测所得偏差参数与UNS系统自测参数比较，使用EXCEL进行数据分析，对机头进行偏差纠正，见表11.
当人工测量发现测量系统存在偏差后，将测量差值输入导向系统，并可设置掘进机回归方式。根据校核距离20m和测量系统偏差值≤±2cm，采取缓和曲线回归，不宜一次输入较大纠偏曲率，应以“勤纠，缓纠”为原则，切忌回归速度太快，以防掘进机越过设计轨迹朝相反的方向再次偏差。回归速度控制在5mm/m以内，机头距设计轨迹2cm时，调整掘进机方向与设计轨迹平行。掘进机与设计轨迹偏差很小时，小幅度纠偏，缓慢调整掘进机至设计轨迹。

表11 机头纠偏差表

日期
单次顶进距离（m）
UNS
测量值
偏移差值
（mm）
顶进里程差值
（mm）
航向偏差
偏移数据
（mm）
顶进里程
(m)
偏移数据
（mm）
顶进里程
（m）
建议值
输入值
2013-6-11

-17
-1.649
-14
-1.649

2013-6-12
4.19
-30
2.54
-13
2.541
17
1.00
0.2583
0.06
2013-6-14
4.238
-16
6.779
-23
6.779
-7
0.00
-0.0452
0.06
2013-6-14
4.185
-24
10.964
-19
10.964
5
0.00
0.1361
0.06
2013-6-17
4.207
-24
15.717
-33
15.171
-9
0.00
-0.0762
0.06
2013-6-19
4.02
-35
19.191
-9
19.191
-28
0.00
-0.3834
0.06
2013-6-19
4.215
-7
23.432
-23
23.406
-16
-26.00
-0.1817
0.06
2013-6-20
4.217
-12
27.642
-9
27.623
3
-19.00
0.1053
0.06
2013-6-21
8.452
-8
36.038
27
36.075
35
37.00
0.3236
0.06
2013-6-23
15.787
-2
51.79
46
51.862
48
72.00
0.2536
0.06
2013-6-25
12.717
19
64.51
74
64.579
55
69.00
0.3353
0.06
2013-6-26
4.207
44
68.84
76
68.786
32
-54.00
0.5442
-0.06
2013-6-26
4.19
41
73.03
76
72.976
35
-54.00
0.4718
-0.06
2013-6-27
4.233
76
77.27
73
77.209
-3
-61.00
-0.1051
0.09
2013-6-27
8.434
22
85.69
37
85.643
15
-47.00
0.2032
0.09
2013-6-28
8.397
-4
94.11
32
94.04
-28
-70.00
-0.1223
0.06
2013-6-28
8.43
22
102.47
28
102.47
6
0.00
0.1053
0.10
2013-6-29
8.436
-8
110.95
6
110.906
14
-44.00
0.2057
0.10
2013-6-30
12.625
10
123.59
52
123.531
42
-59.00
0.3118
0.10
8.6.4测量成果
（1）0#管于7月15号贯通，贯通面里程为YK2+642.825。贯通点坐标偏差见表12（1）。
表12 贯通点坐标偏差（1）
项目
X
Y
H
里程
偏距
东工作井
2457948.771
453328.829
-0.798
K2+642.823
0.009
西工作井
1457948.766
453328.827
-0.802
K2+642.825
0.004
偏差(mm)
-5
2
4
4
5

由表可见0#管最终横向贯通误差为-5mm，纵向贯通误差为2mm，高程方向贯通误差为+4mm。

（2）5#管于9月2号贯通，贯通面里程为YK2+388.532。贯通误差见表12（2）。
表12 贯通点坐标偏差（2）
项目
X
Y
H
里程
偏距
东工作井
2457978.608
453580.796
-3.114
K2+388.517
3
西工作井
2457978.574
453580.788
-3.105
K2+388.532
-29
偏差(mm)
34
8
-9
-15
32

由表可见5#管最终横向贯通误差为34mm，纵向贯通误差为8mm，高程方向贯通误差为-9mm。

（3）管节轨迹偏差
管幕轴线偏差每顶进40-50m检核一次，通过历次数据比较发现管节轴线整体偏移趋势一致，没出现已完成管节个别大幅偏移的现象，整个路线1/4、2/4、3/4、4/4处历次观测数据结果比较见表13 。
表13 历次观测数据结果比较
距离
1次
2次
3次
4次
5次
6次
7次
1/4（64m）
74
77
76
79
78
73
77
2/4（130m）

75
76
72
68
70
3/4（186m）

38
32
4/4（252m）

-5
注：顶进距离是大概值，各次之间略有差距异。 单位：毫米

（4）5#管顶管前后对0#管产生的影响
距离
顶管前
顶管后
差值
1次
2次
3次
4次
5次
6次
7次
1次
1/4（64m）
-12
-12
-9

-17
-15
-9
-6
2/4（130m）

71
90
80