1、第一节 工程概述一、工程内容嘉兴市污水处理排海工程中的顶管工程分项主要内容如表4-4-1所示：表4-4-1 嘉兴市污水处理排海工程顶管工程分项表管内径（mm）长度（m）应急排放管2000300正常排放管20002050上升管顶进380，800193m(12.0716),38(9.554)二、工程地质情况本次顶管工程顶进过程中穿越的地层情况示于下表(表4-4-2)：表4-4-2 顶管穿越地层情况表管道地层情况应急排放管全部300m均为淤泥质粉质粘土正常排放管前450m为砂质粉土层，后1600m为淤泥质粘土层第二节 工程中的技术特点与难点本次顶管工程的特点在于其属于大口径、超长距离水下顶管工程，同2、时，正常排放管在先后穿越砂质粉土层、淤泥质粘土层，在450m位置附近为两层土的交界位置，顶板易发生流砂，施工十分困难，其关键的技术难点主要体现在以下几个方面：1工具管的选型；2顶力控制与中继间的布置问题；3顶管出洞处的土体加固；4工作井后壁靠土体的稳定问题；5工具管开挖面的正面稳定、流砂、沼气、涌水、应急事故对策；6水下长距离顶管的方向定位问题；7顶管从防汛堤下穿越，如何保护大堤的问题；8垂直顶升问题。根据本工程的地质特点和工程要求，针对以上几个主要的技术难题，本标书从设备选型、管节制作、顶管施工、接口形式、中继接力、监测监控等多方面进行了全面深入的研究和施工组织设计，以确保工程的顺利实施。第3、三节 顶管施工主要的配套设备设计和选择一、工具管选择1、工具管的选型根据地质条件选择最佳的顶管工具管是整个顶管工程成败的关键。本次工程为超长距离顶管施工，顶进长度长达2050m，；而且，顶管出洞后，首先还要穿越防汛堤。因此决定采用泥水加压平衡顶管，其具有以下几个特点： 图 4-4-1 泥水平衡顶管机掘进施工图1）、对土质的适应性强，本工程穿越的地层主要为砂质粉土及淤泥质粘土层，含水量高，采用泥水平衡工具管不仅切土运土容易，而且在遭遇流砂、沼气等意外情况时也有较成熟的应对措施。2）、采用该工具管对周围环境的影响相对较小，施工控制得当，地表最大沉降可小于3cm。3）、本次工程中的管道设计有一定的坡4、度，若采用其他类型的工具管，当顶进距离较长时，将造成出土困难的难题。而泥水平衡工具管施工时采用水力出土，可有效的解决这一困难。4）、开挖面平衡效果好，施工速度快（可达20m/d以上）。5）、本顶管工程位于海塘边，利用泥浆沉淀回填海塘，不需复杂泥水分离设备。综上所述，本工程决定选用泥水平衡顶管机掘进施工。泥水机头的结构如图4-4-1所示2、工具管内辅助设施考虑到本次顶进为水下长距离顶进，施工中可能遭遇流砂、涌水、沼气等恶劣地质环境，故我们决定在机头后增设气压闸配套设备，以便在紧急情况时平衡周围土、水、气等压力。从而，既可以保证施工人员的人身安全，又可以保证工程的顺利进行。二、顶进系统设计依据上海5、地基基础设计规范（DGJ08-11-1999）对本工程的顶进系统进行了设计，简介如下：（以下计算均以正常排放管为例，应急排放管计算同理得到）。1、全程顶力计算顶管出洞处土层分布表4-4-3（计算至管道断面中心处）表4-4-3 顶管出洞处土层性质表土层名称天然重度（KN/m3）层厚h（m）内摩擦角（）素填土19.84.112淤泥质粉质粘土18.1617.98.88砂质粉土层18.782.027.25顶进阻力由两部分组成， 其中：工具管迎面阻力 ：管壁外周摩阻力其中， ：管中心处的被动土压力（） D：管外径（m） 其中， ：注浆减摩后单位面积周边摩阻力，此管线穿越砂质粉土层及淤泥质粘土层，按以往经6、验可取为8，应急管处可取为7 ：顶进长度，全程为2050m所以，全程顶进阻力为：，必须设中继间方可克服如此大的顶进阻力。2、主顶进系统设计本顶管工程第一节中继间设在30m处（详见后之中继间计算），取安全系数为0.5，主顶油缸最大顶力须满足：故选用4只350t双冲程等推力油缸。同理计算应急管后可得本工程主顶进系统表4-4-4：表4-4-4 主顶进系统布置表最大顶推力（t/只）行程（mm）数量（只）正常排放管35035004应急排放管20035004主顶油缸布置图4-4-2：图4-4-2 主顶油缸布置示意图泥水平衡顶管机在推进过程中，工作面上压力经常在静止土压力附近波动，较少达到被动土压力值。因此7、预留0.7的安全系数。可以保证主顶进系统在较低的负荷下工作。这样设备故障率低，可靠性高。4只油缸组装在油缸架内，顶力中心位置必须与管截面中心一致，做到误差小于3mm。主顶进动力机组由两台大流量斜轴式轴向注塞泵（ZB520）供油，采用大直径的系统管路和电磁阀，减小系统阻尼，油缸可以单动，亦可联动。3、中继间设计（1）、中继间的间距和顶力设计1）首节中继间由于首节中继间之前的管段和工具管是整个顶管工程的先头部分，其不仅要克服管节外周的摩阻力，还要克服工具管迎面阻力。考虑到可能遭遇的地层条件的复杂性，在做该中继间设计时，安全系数取0.6。结合以往同类工程中的施工经验和本工程的实际情况，首节中继间位置8、设计在工具管后30m处，其油缸顶力须满足：故选用24只50t等推力油缸。2）其余中继间其余中继间与首节中继间的不同在于前者只须克服管壁外周摩阻力即可，故其间距可设计大一些，安全系数取为0.7。结合以往施工经验和本工程的实际情况，其间距定为70m，其油缸顶力须满足；故选用12只50t等推力油缸。中继间油缸设计参数表4-4-5：表4-4-5 中继间油缸设计参数表首节中继间其余中继间正常排放管油缸最大顶力（t/只）5050油缸数量（只）2412行程（mm）200200间距（m）3070应急排放管油缸最大顶力（t/只）5050油缸数量（只）1212行程（mm）200200间距（m）3080综上，本次顶9、管工程共设中继间33个，其中：正常排放管设29个，应急排放管设4个。中继间油缸布置如图4-4-3：图4-4-3 中继间油缸布置示意图（2）、中继间的结构设计图4-4-4 中继间示意图如图4-4-4所示，中继间主要由前特殊管、后特殊管和壳体油缸、均压环等组成。在前特殊管的尾部，有一个与T型套环相类似的密封圈和接口。中继间壳体的前端与T型套环的一半相似，利用它把中继间壳体与混凝土管连结起来。中继间的后特殊管外侧设有两环密封圈，使壳体虽在其上来回抽动而不会发生渗漏。中继间油缸被夹固在壳体上，油缸均布在壳体内。油缸头尾两头均与均压钢环连接，均压钢环与混凝土管之间有一环衬垫。衬垫厚20cm，由松板或夹板10、做成。在推进过程中，中继间油缸推到行程以后，当后一只中继间往前推时缩回。管子顶通以后，把中继间的油缸拆下，前后两节管直接合拢。4、顶力控制验算(1)、管段受力验算当顶力作用于管子中心时，端面受均布压力。施工阶段设计时，考虑顶力偏心作用的影响，管子边缘将可能出现应力集中现象。此时，一般以验算是否会出现局部受压破坏。本工程中设计使用的顶力系统所能提供的最大顶推力为12000KN，当施加此荷载时，。远远小于本工程使用C50管子的设计抗压强度，故本工程中设计的顶力系统不会导致管节的局部受压破坏。(2)、沉井后背土体稳定验算及土体加固措施根据上海地基基础设计规范（DGJ08-11-1999），工作井后背11、土体的稳定采用下式验算（被动土压力折减系数取为0.5）：式中，：顶力标准值（KN）； ：沉井后背被动土压力合力，本工程中经计算其值为237249KN； ：沉井前壁板上主动土压力合力，本工程中经计算其值为70898KN； ：考虑合力作用点不一致的折减系数，本工程中经计算其值为0.73。而本工程中设计使用的顶力系统所能提供的最大顶推力为12000KN，故理论上可认为顶进时后背土体是稳定的。但是由于此沉井为超长深度（埋深29.35m）的沉井，考虑到工程中遭遇的地质条件的复杂性和各种可能出现的意外情况，因此从整个工程的安全角度出发，我们拟对沉井后背土体作旋喷桩加固处理。土体加固的范围见图4-4-5，加12、固厚度取为4m。5、顶进系统控制技术措施：(1)、做到油管安装恰当，从主顶操纵阀处分开，对每一只主顶油缸各腔之间的油管的大小、长短相同，主顶油泵尽可能靠近主顶油缸安装。图4-4-5 土体加固范围示意图(2)、顶进环做到准确、无变形并具有足够的刚性，以便将顶力从油缸均匀地传递到管节上。(3)、在主顶系统和中继间，每个油缸应用电气闸控制，实现联动共同作用，行程同步，并安装监视压力表的自动推力记录设备和压力油墨装置。(4)、顶力不得超过设计的最大允许顶力。(5)、为防止顶管出洞时流入泥水，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不致流失，事先制定防水密封措施。(6)、为实现对各油缸、设备等的实时监控，将采用13、计算机与多媒体监控系统，对施工全过程进行监控。三、顶管出洞导轨设计安装出洞导轨是安装在沉井内为管子出洞时提供一个定位导向设备。导轨本身必须具备坚固、挺直，管子压上去不变形等特性。本工程选择复合型基坑导轨(如图4-4-6所示)。在每一根导轨上都有两个工作面：水平的一个是供顶铁在其上滑动的，而倾斜的一个则是与管子接触的。为测量及导轨安装的方便，导轨水平的那个面仍然与钢筋混凝土管内的管底标高同处一个水平面上。图4-4-6 复合形基坑导轨示意图四、顶铁和后靠壁常用的顶铁有环形顶铁、弧形顶铁、马蹄形顶铁等几种，本处选用环形顶铁，其内外径与钢筋混凝土的直径相同(如图4-4-7所示)。图4-4-7 环形顶铁14、示意图五、起重设备用于顶管施工的起重设备选用15t的行车，并配置主副两个钩子。第四节 顶管管节制作与接头防水一、管节的接头本工程管节已由设计确定采用F型接口混凝土管，这种管接口形式在众多的工程实践应用中已被证明具有良好的防水性能。但在制造和运输过程中还应严格把关，确保成品管到现场的质量。二、管节质量保证措施1、我方顶管所用管节将从杭州市水泥制品二厂购置（附制管厂营业执照和使用认可证书），汇同厂家共同制定详细的管子制作工艺和质量控制措施，并在报甲方、监理认可后方开始制作。2、出厂前按照设计要求及有关规范、规定对管节进行检查和检验，确保混凝土外观质量、尺寸偏差等符合要求。3、在装运过程中，采取有效15、的管节保护措施，确保管节不受损害。4、管节在使用以前，再次对其进行外观检查，不合格的坚决剔除，并出具经鉴定的检验报告报甲方、监理批准后方使用。5、为确保安全，多购置几个管段在现场做破坏性试验。三、接头防水根据设计图纸的密封材料要求，管节接头防水用橡胶垫向上海长宁橡胶制品厂订购。生产样品报业主指定质量监测中心检验，出具合格证。生产安装工艺，质量检验措施经业主和监理认可后再施工。第五节 洞口止水装置根据设计图纸，我们在顶管出洞处安装橡胶止水圈止水法兰作为工作井洞口止水装置（如图4-4-8所示）。该装置与导轨上的管道保持同心，误差控制在2mm以内。同时，在沉井制作时在该止水法兰周围预埋注浆孔，以便顶16、管顶进时压注减摩膨润土触变泥浆（如图4-4-9所示）。图4-4-8 洞口止水装置示意图图4-4-9 预埋注浆孔示意图第六节 顶管施工施工准备测量放样顶进设备安装导 轨 安 装后座顶板安装后座千斤顶安装洞口止水装置安装掘进机出洞出泥准备后座千斤顶顶进拆除封门掘进机试运行掘进机井内就位管道顶进顶进纠偏管内出泥监控监测轴线控制混凝土管拼装接口检验管段现场验收管段顶进结束竣工测量设备转移循环图4-4-10 顶管施工工艺流程图一、顶管施工工艺流程顶管施工主要包括施工准备、设备安装、设备调试、出洞、正常掘进管道整修验收等主要工序，如图4-4-10所示。二、顶管施工准备工作1、工作面平面布置整个泥水平衡顶管17、系统分为八大部分，如图4-4-11所示：图4-4-11 泥水平衡顶管系统示意图第1部分是工具管；第2部分为进排泥系统，普通泥水顶管施工的进排泥系统大体相同；第3部分是泥水处理系统，本工程泥水将排放在施工场区的虾塘中，使其自然沉淀；第4部分是主顶系统，其包括主顶油泵、油缸、顶铁等；第5部分是测量系统；第6部分是起吊系统，本工程利用15t行车作设备材料和管节等的起吊装置；第7部分是供电系统；第8部分是洞口止水圈、基坑道轨等附属系统。2、工作井内布置工作坑内的布置如图4-4-12。布置的顺序大致如下：图4-4-12 工作坑内的布置示意图1-混凝土管；2-洞口止水系统；3-顶铁；4-导轨；5-主顶油缸18、；6-油缸架；7-测量系统；8-后靠背；9-后座墙；10-工作井1）、后座墙将采用钢筋混凝土整体浇注，其宽度与工作井内净尺寸相等，同时保证其平面与顶进轴线垂直。2）、安装洞口止水圈，做到其中心与管子的中心轴线一致。3）、安放基坑导轨，其前端尽量靠近洞口，左右两边用槽钢支撑，并和底板上的预埋钢板焊接在一起。导轨的坡度与设计的管子坡度相一致。4）、安放后靠背。后靠背由钢构件作成，其厚度为300mm。5）、在油缸架上安装主顶油缸，保证其顶力中心与管子的中心轴线一致。6）、安装测量仪器（该工作之前先安装好排泥泵及其管路）。在坑内布置的同时，地面上进行顶管出洞土体加固、安装管节的接口止水圈等各种顶进准备19、工作。3、工作井出洞冻结加固（1）方案确定工作井出洞口中心标高分别为-7.85米、-20.23米，位于淤泥质粉质粘土和砂质粉土层中，可供选择方法有注浆法、深层搅拌桩法、高压旋喷法、冻结法等。注浆法易形成结核，均匀性差；深层搅拌桩法和高压旋喷法等在加固到25米深左右时，加固效果差，同时在泥水平衡顶管机出洞时，易堵塞管路。鉴于冻结加固与其他加固方法相比，具有强度高、冻结加固体均匀、解冻后可恢复原状等特点，故出洞土体加固选用冻结法，以保持封门拆除时土体的稳定。（2）冻结法加固的工艺流程测量放样冻结钻孔冻结管埋放土层低温冻结拆除钢封门顶管机出洞解冻拔管注浆回填冷冻站安机冷冻机组调试拆除冷冻机组冷冻设备20、搬移图4-4-13 冻结法土体加固施工流程图(3)冻结孔布置与冻结加固范围本次冻结采用垂直冻结方案，即自地表到正常排放管下方4m范围的地层实施冻结，在地面上布置3排冻结管，管子间距为0.8m，最后形成的冻结加固体如图4-4-14所示图4-4-14 冻结加固范围示意图三、顶管机出洞1、顶管机出洞前必须对所有设备、液压、电气、压浆、气压、水压、照明、通讯等操作系统进行检查，各系统必须均能正常工作，电表、压力表、换向器、流量器等能正确现实工作状态，然后进行联动调试，确认没有故障，方可进行掘进机出洞工作。2、为防止出洞时出现磕头现象，在洞内埋设一副短的延伸导轨，支撑顶管机，实现逐步向土层过渡。四、顶进21、施工1、顶力控制在施工过程中，优化施工参数，必须时刻控制顶力的大小和出土量，使得顶进过程中不要欠挖，而造成地面隆起，也不要超挖而增加地层损失。 2、注浆减摩注浆减摩是顶管施工中非常重要的一个环节，尤其在长距离顶管施工中，它是顶管成功与否的一个极其重要的环节。本项顶管工程顶进距离超长，周边摩阻力极大，因此必须在现场试验基础上制定科学合理的注浆减摩措施。在参考大量工程经验和对本工程地质条件分析的基础上，我们拟在顶进过程中同时采用如下三种方法：1）、工作井位置集中补浆，在沉井壁顶管出洞预留孔周边预埋4个注浆孔，由地面压注膨润土。膨润土浆液组成如下表所示，实际施工时，在前50米的试验推进段内，根据该处22、的土质特点进行试验，以确定合理的配比。膨润土纯碱掺加剂漏斗粘度(秒)视粘度CP失水量1/t终切力(达因/mm3)比重120.6%CMC适量36”30.591301.0732）、在整个管道中每隔3个管子设1个补浆断面布置4个注浆孔，补浆应按顺序依次进行，每班不少于2次循环，定量压注。3）、除了有以上的注浆措施外，还在顶管机头后连续放三至四节有注浆孔的生产管，这样使浆套在管子外面保持比较完整，有利于减小摩擦阻力。3、方向控制（1）测量仪器配备与检验顶管施工需进行三维动态测量，其精度要求较高，必须采用精度高、性能优良的测量仪器。为此，配备Z2”级经纬仪、DS3水准仪、管道激光仪和准直仪，用常规导线控23、制方法和激光导向控制方法相结合，控制施工轴线。顶管施工测量所使用的仪器、附件须及时送质检单位检验，做全面鉴定，并在使用过程中经常进行检查标定。（2）测量控制平面控制为确保顶管按设计方向掘进，使得横向、竖向误差都小于100毫米，在工作井附近埋设地面导线点，利用空导点和地面导线点，以导线测量形式，将平面控制成果引测到施工现场。用空导点和地面导线点建立平面控制网。导线测量采用SET2B全站仪，方向观测6测回，测角精度1”，双向观测，测距相对误差1/80000，并对观测结果进行平差。井上坐标点向井下传递采用联系三角形方式。井下控制顶进方向的基准点用钢架埋设成固定点，采用2”经纬仪跟踪观测机头平面偏差方24、向。高程控制利用施工区域附近的已知高级水准点，布设二级水准线路，将高程引测到工作井附近，并设立施工高程控制点。水准测量采用DS3型水准仪配合水准尺，进行往返观测。井下布设一个地下起始高程控制点。（3）顶管姿态量测保证顶管机严格按设计轴线推进，必须及时观测顶管动态数据，从而调整顶管施工各参数，指导顶管正确、安全推进。在顶管隧道内，用激光导向系统进行量测，进一步保证推进轴线的精度。整个系统如图4-4-15所示。由激光发射器、检查标志、光接收靶组成。其中光接收靶安装在弧形板上，上设游标尺、滑块、水准器、光屏等。如图4-4-16所示。图4-4-15 顶管掘进机光屏安装位置图4-4-16 目视控制顶管机25、位置的位置显示器施工过程中，不断将观测值与设计值进行比较，得出改正值。操作人员根据改正值进行纠偏。另外，在机头前方还安装有倾斜仪传感器，向操作人员显示机头的倾斜角度，以指导纠偏。顶管推进轴线应控制在操作规程允许偏差范围内，勤测勤纠。4、顶管施工对周围环境的影响顶管出洞60米后，将穿越海防大堤，为保证大堤的安全和减少对周围环境的影响，施工中将采取下列措施加以控制：（1）加强地表沉降观测由派克法，地面沉降的横向分布近呈正态分布曲线。Smax=V/（2.5i）式中，Smax最大沉降量； V地层损失量； i沉降槽宽度系数 i=R（Z/2R）0.8=1.0(7.5/2.0)0.8=2.724式中，R隧道26、半径 Z沉降槽宽度地层损失与下列几个因素有关：开挖面、纠偏、工具管与管子外径空隙及其它一些因素。由开挖面引起的V1=1%R2=0.013.141=0.0314由纠偏引起的V2=(1%R2)/2=0.0157由工具管与管子外径空隙引起的V3=DK=3.1420.010.6=0.003768式中,为工具管与管道外半径差。由其它因素引起的V4=0.01m3V=0.09478Smax=0.09478/2.52.724=0.0139米即最大沉降量为0.0139米。虽然预测沉降量不大，但是出于对大堤安全的考虑，我们拟对大堤采取主动保护措施，即：一方面，利用树根桩对大堤地基进行超前托换加固；另一方面，在顶进27、过程中，对大堤进行实时的跟踪注浆加固。（2）地面监测，优化掘进机参数在掘进机初始推进的20米范围内，要精心组织地表监测，在横截面沉降槽宽度为20米范围布点，间距为2.5米。在轴线方向每隔5米布一个沉降槽断面。通过地表监测得到的隆沉量与相对应的掘进机参数（包括推进速度、出泥率等）进行比较，从而优化掘进级参数指导以后的顶管推进。（3）加强对海床的监测顶管施工在海底进行时，对海床会产生影响，顶管覆盖层可能会发生沉陷或上拱，为确保安全，在施工过程中必须加强对海床的监控监测。具体监测方法有两种：方法一：利用多波束扫测系统进行监测，扫测示意图见图4-4-17。方法二：利用测深仪进行监测，分两个步骤：A、 28、顶进前，往返测出标准断面，以便与顶进中的检测结果进行比较；B、 顶进中对海床影响的部位主要在工具管四周，因此在工具管位置处纵、横向各设三个断面，具体布置如图4-4-18所示。利用测深仪每隔2小时测一次断面并与标准断面对比（测量精度在误差达到20cm时即可发现上拱或沉陷）。图4-4-18（4）置换泥浆措施在顶进结束后，必须立即用纯水泥浆置换膨润土泥浆。以减小后期沉降。（5）在施工中坚持信息化管理，对海堤采取主动保护措施，利用树根桩对地基进行超前托换加固。（6）为控制地表沉降量，选用泥水平衡盾构掘进机，利用泥水舱的压力平衡正面土压力，稳定周围地层，对控制地表沉降。 （7）在顶管施工前，对施工机械进29、行强制性保养，使顶管施工能连续进行，减少土体扰动时间。5、顶管质量保证措施（1） 顶管施工前编制顶管组织设计和质量保证措施，提交监理和业主审定后才能施工。（2） 开工之前，项目部应尽快熟悉设计图纸，了解设计方案和质量要求，并组织设计、建设单位进行图纸交底。未经设计单位书面同意，不得随意更改设计。（3） 项目部认真分析地质资料，办好绿卡和有关手续，并制定详细的技术措施。该措施应取得监理和业主的认可，方可施工。（4） 顶管前，项目部向作业班组进行详细的技术交底，并办好书面手续。（5） 顶管进出洞口的地基加固，严格按方案实施，做好原始记录。洞口止水装置的同心度误差小于1厘米。机头出洞做好保护，避免管30、子叩头现象。（6） 项目部派专人对成品管、钢套环、止水带、木垫从质量、保管、安装等进行全面监督，确保管接口密封性能良好。（7） 从膨润土的材料供应、搅拌、压注进行全面监控，严格按操作规程施工，降低顶进阻力。顶进过程中，严格控制顶力在允许范围内，并留有足够的安全系数。（8） 顶管姿态控制应在质量标准允许范围以内，如果在顶进过程中，发现方向失控，立即停止顶进，逐级上报，经研究同意后，方可继续顶进。（9）顶管穿越大堤时，应采用信息反馈技术，优化顶进参数，使构筑物的沉降降低到最小限度。并随时做好保护防汛大堤的技术措施。第七节 技术难题与对策一、方向控制主要采用激光导向与普通导线网控制系统相结合，确保管31、道轴线与设计位置准确，在前面第六节已有详细叙述。二、 遇到突发性沼气的应急措施对突发沼气的预防及处理，主要是加强以下几个方面的工作：（1）加强监测，选用瓦斯浓度检测仪安设于顶管机头的前方，派专人进行监测。（2）管道内瓦斯浓度升高时，应加强通风，将瓦斯及其它有害气体的浓度降低到安全防护标准浓度以下。（3）通风管道利用铁皮卷制。（4）严禁携带明火进洞。三、对流砂、涌水的处理（1）当发生涌水、流砂时，应立即开启气压闸，在气压保护下检查涌水流砂原因，采取有效堵漏措施。（2）通过管节注浆孔，在事故突发点注入泡沫增塑剂，封闭开挖面。（3）检查各管节接头，防止渗漏泥水。（4）对操作工人体检，进行技术培训，做32、好在产生流砂地段，保持一定气压下管道顶进准备。（5）加强监测监控，遇到流砂预兆时，立即注入泡沫增塑剂。四、顶管出洞土体的稳定问题利用冻结加固技术稳定洞口土体，内层钢板，充填珍珠岩水泥复合弹性材料封门等措施，确保出洞安全顺利。在第六节中已有详细叙述。五、防汛墙在施工期间的保护措施主要通过四个方面的措施稳定大堤：（1）利用树根桩加固技术，对大堤地基进行超前的托换加固；（2）穿越大堤时，利用跟踪注浆加固技术，对大堤进行注浆加固，以弥补地层损失；（3）优化施工参数，减小地层损失。在前30米范围内通过试验，总结出堤与地表沉陷的关系，从而达到通过调整施工参数而控制地表沉降的目的；（4）加强监测监控，通过布33、设地表位移与地层位移的测点，实行实时监控，预测预报地表沉降。六、承压井壁的后方土体的稳定问题利用旋喷定向加固技术，对顶管后座井壁外土体加固，其稳定性分析及加固方法在第三节已有叙述。第八节 垂直顶升一、上升顶力计算上升顶力主要是克服管节自重上覆土层重量、海水压力、摩擦力等，为保险起见，本次顶升取2.0倍上覆荷载，但土层摩擦阻力忽略不计。F顶=2.0G=2.0（r2hi.+G管）=2.0（3.140.25210.61.8103+1.2103+3.140.25217.851103）=16.896吨二、垂直顶升的设备与设施1、垂直顶升工作平台利用和焊接一顶升支架，支架应具有很强的刚度，在30吨垂直荷载34、作用下不变形。将反力均匀分布于多节水平管道。2、千斤顶选择为便于方向控制，选用4个5吨千斤顶，并对称布置于管截面上。3、顶升管材密封材料按设计要求向专业厂家订购。4、电控系统为保证顶升时，各千斤顶能协同工作，采用电磁阀对各油路进行控制，各千斤顶可实现单动，亦可联动。5、定向设备利用准直仪，在封板上贴反光片对垂直顶升的方向进行量测监控。6、止水橡胶定位钢环及防回落包箍图4-4-19 防回落包箍结构示意图定位钢环用于临时固定特殊管翼板处的止水橡胶垫。包箍用于顶撑已顶升管节，如图4-4-19所示。7、垂直顶升工作平台如图4-4-20所示。图4-4-20 垂直顶升工作台结构图三、上升管向上顶升要点1、35、上升管向上顶升时，必须保证上升管封板翼板处，有效止水。2、采用防回落抱箍和防回落千斤顶，在垂直顶管时接管和加顶铁过程中已顶升到位的管不回落。3、尽管顶升力只有20吨左右，但为防备出现顶升阻力过大损坏，D2000特殊管或引起该管下沉过大。影响F接头有效止水。采用分配梁顶升力分配到至少三节管之上。四、 顶升工艺流程（见图4-4-21）。激光准直仪量测控制安放顶升台座安放环形顶铁安装临时橡胶垫定位钢板环开始顶节管顶升顶节管就位第一节顶升到位拆除顶拱，安放下一管节加防回落抱箍，用防回落千斤顶顶牢抱箍两耳上下管节螺孔对中顶升千斤顶顶紧上下管节防回落千斤顶回油，拆下防回落抱箍做管节接头，等待接头环氧树脂砂36、浆达到中强度顶升第二节管节底节顶升到位做好底节连接处理安放顶升千斤顶和防回落千斤顶顶节管封板翼板连接图4-4-21 垂直顶升工艺流程图五、 顶升过程注意事项1. 上升管在排海管道内通过自制平板小车运到垂直顶升工作面，运输中确保上升管安放稳定。2. 顶升过程中采用防回落千斤顶设施，防止千斤顶系统失效造成事故和当顶杆移开拼装后续管节时，保证已顶升管段稳定。3. 加强密封，严格按照设计图纸，对橡胶密封圈进行安装。4. 加强排水，顶升过程中，若有渗漏水，通过管道、水泵及时外排。第九节 喷头安装与抛石保护一、喷头制造按设计图纸和有关参考标准，委托专业厂家生产。二、喷头安装喷头安装工作主要包括以下几个方面37、的内容：（1）管道灌水清理设备与杂物管道灌水工作应在安装喷头之前完成。管道按设计要求顶进到位后，撤出隧道内所有设备和临时施工设施，并对隧道进行清理打扫，将所有杂物清除出隧道，同时检查隧道各管节、管节与上升管的连接等有无损坏和渗漏，并作最后修补。引水管路铺设管道灌注用水取自附近河道，为此，应先从水源到工作井铺设好取水管路，安装好临时水泵。灌水所灌水应清洁卫生，不含腐蚀物质，滤除杂物。灌水速度不宜过快，避免形成局部气压包（上升管除外）。（2）上升管放气与封顶板拆除潜水员操作要求上升管放气与喷头安装都是在深水下作业，有一定危险，在潜水员入水前，应对其进行安全教育，各项操作都必须符合安全规程。放气方法38、A、通过高压水枪，对封顶板进行冲洗，清除表面污物，以方便查找排气孔位置；B、通过打开上升管顶部封板上的螺栓而达到放气的目的；C、打开速度控制：上升管内的空气因下部隧道灌满水而压力增大，因此螺丝松动时不宜过快；D、拆除封顶板联接螺栓，将封顶板吊出水面。（3）喷头安装将喷头用驳船运输到安放地点，并抛锚固定船身。用手动葫芦将喷头下沉到安装位置。潜水员下水安装。三、抛石施工1、疏浚方法利用高压水枪冲刷土层，如设计上无规定，可将泥土向四周排放；如设计上有要求，则用运泥船运至指定地点排放。2、测深测量借助重锤、导线，进行开挖深度的量测。3、抛石当开挖到设计深度2米左右后，立即进行抛石施工。将碎石用网兜沉入水下，避免石头下沉时冲撞喷头。