下穿高速公路管幕施工方案一、工程概况１、工程简介2、工程地质二、总体施工方法1、施工方法根据以上地质情况,采用导向顶管跟进螺旋出土工法进行施工,该施工工艺能够有效得控制地层沉降,其主要施工设备为液压系统,施工中振动与噪音较小,即采用液压顶进系统,螺旋钻杆在管幕钢管内出土,根据沉降控制标准与地层情况及测量数据，可以通过调整控制方向系统,调整钻头与钢管得相对位置,做到超前成孔或滞后出土,将Φ401钢管顶入设计位置,直至全部钢管铺设完成。
因钻头直径略小于管幕钢管直径,管幕钢管对周围土体有挤密作用,且未采用通常水循环大扩孔方法,对地层扰动小，施工过程中不会导致地层沉降,可以在管幕钢管全部铺设完成后,管幕钢管内再填充水泥浆或无收缩水泥砂浆或商用混凝土,用来提高管幕钢管刚度与防止管幕钢管腐蚀后造成地层空洞影响结构安全。
2、工程难点２、1 铺设距离较长,精度要求高,偏差不能大于20cm;2、2 离地表距离3米,处于特殊地段;2、3 地层复杂且极不均匀,管幕钢管Φ４01,铺设难度大;2、4 地处特殊地段,管幕铺设过程中要避免引起地层沉降。
3、解决方法3、1 利用激光测量进行导向，严格控制导向精度;3、２严格控制钻进速度与螺旋出土量,24小时观察地面情况,发现问题立即处理;3、3 为避免引起地面沉降,要保证实际出土不能大于理论出土值,要尽量减少对地层得扰动。
因此扩孔直径不能大于401mm ，扩孔钻头伸出Φ401钢管不超过5０cm,控制出土量;同时加强沉降观测,防止异常发生。
４、应急预案在铺设管幕过程中，如出现涌水，涌沙情况。
要立即进行封孔,报告项目部,分析原因，研究对策,及时处理。
铺设管幕时,如果遇到特殊障碍不能通过时,先分析就是何种障碍,如就是钢筋等不能破除得物体,需上报项目经理部及驻地监理,共同研究对策。
要保证地面不能出现隆起或沉降,项目部测量队每天要测量两次,发现异常情况要立即停工检查。
三、工法原理及关键技术１、定位管打设:在打设φ40１mm钢管管幕之前,可以先打设一根φ４01得管幕定位钢管、如果要求定位管有更高得精度,可以适当增加钢管直径(如６00－８00），定位钢管打设原理如下图1所示。
图１导向顶管跟进螺旋出土工法示意图φ４01mm钢管中间就是φ21０ｍm螺旋钻杆,螺旋钻杆中心就是一个φ60得导向观察孔(测量孔)。
钻头由切削刀盘、土压仓、方向调节仓、激光发射系统等组成,第一节管幕钢管与钻头活动连接，钻进时,螺旋钻杆带动切削刀盘旋转,切削下来得切削渣压入土压仓，螺旋钻杆将碎屑从φ4０1钢管内排出,钢管顶进及螺旋出土同时进行，直至导向钢管顶进到位为止。
2、管幕钢管打设:定位管幕钢管铺设完成后,开始施作φ4０1ｍm管幕钢管，因定位管幕钢管上得锁扣已决定了它相邻φ４01mm管幕钢管得走向,根据管幕设计图，调整φ４01mm管幕钢管上得锁扣相对位置，决定下一根φ401ｍm管幕钢管得走向,如图２－1所示。
定位管管幕钢管锁扣图2-1 管幕示意图管幕钢管得打设不需要导向,螺旋钻杆直接在φ4０1ｍm钢管中出土,如图2-２所示。
3、导向方法原理导向顶管跟进螺旋出土铺设方法就是我公司独有得一种施工方法。
该方法要求在铺设过程中能准确测定钻头在地下得位置与方向。
根据钻头在铺设过程中得位置与方向同设计轨迹得差异,利用方向调节油缸调整钻头得方向,从而改变钻头得钻进方向,完成铺设工作。
方向得测定：在螺旋钻杆得最前端(螺旋钻杆得中心)安装有两个激光,一个在螺旋钻杆得几何中心,另一个在离几何中心2―3ｃｍ得地方,在钻机得后面留有测量孔,需要测量时,在钻机后面架设经纬仪,通过测量孔观察激光得运动轨迹,确定钻头得位置与方向。
图３-1图3-2图3导向测量原理图当顶进就是直线前进时,一个激光Ａ成像在靶区中心，另一个激光B成像以激光A为圆心得圆上运动,如图3-1所示;当钻头往上偏移时,激光A移到靶区中心下方,另一个激光B则以激光A为圆心得圆上运动如图3-2所示,在螺旋钻杆旋转得过程中,通过调向油缸y１缓慢伸出,同时调向油缸ｙ2缓慢收缩,使激光A、Ｂ回归到图３-１所示得位置，然后继续顶进;当钻头往下偏移时,激光A移到靶区中心上方,另一个激光B则以激光A为圆心得圆上运动如图3-３所示,在螺旋钻杆旋转得过程中,通过调向油缸y1缓慢收缩，同时调向油缸y2缓慢伸出,使激光A、Ｂ回归到图3-1所示得位置,然后继续顶进;同样当钻头左右偏移时用同样得方法,通过调向油缸ｙ3、y4伸缩,使激光A、B回归到图2-1所示得位置,再继续施工。
四、锁扣锁扣采用63*63*5得角钢,根据管幕得设计要求,计算出锁扣在管幕钢管上得位置，然后按下图把4根角钢焊接在管幕钢管上,为了锁扣焊接得准确,先将管幕钢管放在一根125得槽钢上，然后根据锁扣参数,固定角钢倆端及中间得位置焊牢，因锁扣决定下一根管幕钢管得走向,锁扣焊接一定要准。
图4锁扣示意图五、施工部署1、进度计划2、劳力安排３、主要设备SＥ-150水平液压螺旋顶管机为全液压驱动,功率:75ＫW;顶进／回拖力:1５００KN;扭矩:12０00NM六、工艺流程及施工要点1、施工工艺流程施工准备→测量放线→设备就位→钢管就位→顶进施工→下一根管幕施工→最后钢管内注浆2、施工要点２、1施工准备管幕施工准备工作主要包括钢管得加工、顶管后背支撑墙得施工等内容。
管幕钢管设计参数为φ401,壁厚10ｍm,管长６5ｍ。
管幕钢管单根加工长度为每节6m,每根管幕需要11节钢管组成。
顶管工作室综合考虑施工设备、吊装运输、施工精度控制与施工现场条件等各种因素后，工作室长度为10m,高度根据结构设计进行适当调整,满足施工需要即可。
顶管后背支撑墙根据顶管所需顶推力进行设计,满足顶推力需要即可,在本次6５m管幕施工时,按照15０t顶推反力进行设计。
2、2测量放线在管幕施工掌子面与后背支撑墙按照设计位置测设出每根管幕得中心位置与标高，用来控制设备与钢管得就位以及施工过程中得检查与调整，保证钢管得施工精度。
2、3设备就位根据预备施工管幕钢管得中线与标高进行设备就位与调整,设备标高与中线调整到位后进行固定。
2、4钢管就位设备就位完成后进行钢管得吊装就位与钻机安装,钢管安装在顶管设备支架得滑动托架上。
钢管到位后进行中线与标高得调整,调整到位后固定在滑动托架上，配好钻杆与钻头位置后,钢管、螺旋钻杆与动力头连接牢固。
3顶进施工准备就绪后进行管幕顶进施工,在顶进施工时要特别注意以下内容:1控制开始几米得施工精度,防止钢管得上浮，若发生超出允许标准得上浮时需要拉出钢管重新进行顶进。
2顶进过程中随时测量钻头得走向，及时进行调整与修正。
3在一节钢管顶进完成进行下一节焊接时,要用卡套固定俩根钢管,不允许接口处出现错口与中线折角。
４顶进过程中通过控制螺旋钻得出土速度与钻头伸出得位置决定顶进得速度,防止管幕钢管前方得土体坍落。
5尽量缩短钢管焊接得时间,避免由于停止顶进时间过长出现“抱管”现象,造成再次启动顶进时得顶推力过大。
6如果顶进前方遇到较大卵石等障碍物,可以通过调整螺旋钻杆使钻头超前成孔，从而使障碍物随螺旋杆旋出。
七、注浆要求管幕钢管内注浆建议采用素水泥浆,水灰配比为1:０、8,注浆由一端进行，注浆口设在一端，出浆口位于另一端,设在钢管顶部,当出浆口流出浆液后，关上阀门，然后加压至０、8Mｐ。
待浆液固结后，进行二次注浆,即将一端钢管端头部位割开,使管内水流出或抽出，然后进行填充注浆,填充注浆时,可加入适量得膨胀剂,注浆效果通过割开管头部位进行检验;八、端头嵌固处理要求１Φ4０1钢管全部布设完成后,需将两端得管头连接起来，使端头部位形成一个整体;2 端头连接方法就是用Φ28mm钢筋上下两排焊接起来,形成一个整体。
九、质量保证措施本工程地质条件复杂,施工精度高,施工难度大。
为了保证质量、保工期、顺利完成，必须严把质量关,技术质量保障体系得总体要求就是:现场各工序均由专人负责,严格实施岗位责任制，力求做到分工明确,责任到人。
具体措施包括如下：１、工程开工前,认真做好技术交底,做到人人明白技术要求,个个分担技术责任;２、上岗人员必须经过技术培训,特殊工种必须持证上岗;３、施工人员严格执行施工得有关规定;4、严格按照施工总体要求与设计技术交底得具体要求进行每一工序得施工；5、主要工序均由本工序得负责人进行自检，合格后上报工程技术负责人,会同监理检验合格后方可进行下一工序施工;６、认真执行《施工组织设计及施工技术措施》规定得质量标准；7下管管幕长度与设计长度误差不得大于200mm;8、生产主管、技术人员、机手在施工中应熟悉地层变化,分析偏斜规律,根据情况变化适时调整技术参数；9、各班记录人员准确记录钢管长度、根数。
各种数据记录要及时。
禁止追记或补记,,交接班要交接清楚;10、施工前向甲方详细了解地下障碍物分布情况,最大埋深，根据调查结果做出相应防范措施;11、严把材料质量关，对所有使用得各种材料与零部件,均须由专人一一检测，不合格者必须剔除，严禁勉强使用或漏检；１2、现场质量员对每道工序质量必须认真监督与检查。
发现质量问题,在质量人员监督下及时给予补救；13、定期召开质量分析会议,就出现得质量问题及工作重点进行研讨。
及时总结所采用技术参数对打设质量得影响，根据情况适时调整技术参数;14、建立有效得质量奖惩制度,连续质量优良者奖，出质量责任事故者惩。
十、安全保证措施１、安全用电措施1、1所有施工人员应掌握安全用电得基本知识与所用设备性能，用电人员各自保护好设备得负荷线、地线与开关,发现问题及时找电工解决,严禁非专业电气操作人员乱动电器设备；1、２配电系统分级配电,配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。
其安装形式必须符合规定,箱内电器可靠、完好,造型、定值符合规定,并标明用途；１、3现场内支搭架空线路得线杆底部要实,不得倾斜下沉,与基坑边及临近建筑应有一定安全距离,且必须采用绝缘导线，不得成束架空敷设，达不到要求必须采取有效保护措施;１、4 所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定，设置可靠得接零及接地保护；１、５施工现场所有用电设备,必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查,发现问题及时处理解决;2、焊接作业安全措施2、１工作时应穿戴工作服、绝缘鞋、电焊手套、防护面罩、护目镜等防护用品,高处作业时系安全带;2、2 焊接作业现场周围1０米内不得堆放易燃易爆物品;2、3 作业前检查焊机、线路、料机外壳保护接零,确认安全;2、4 焊接时二次线必须双线到位,严禁用其她金属物作二线回路;2、5 焊把线不得放在电弧附近或炽热得焊缝旁,不得碾压焊把线;2、6 气焊时先开乙炔阀点火,后开氧气阀调整火焰。
关闭时先关乙炔阀,再关氧气阀；2、7氧气瓶与乙炔瓶应保持距离在５米以上,与焊炬、割炬与其她明火不小于１0米；2、8作业中若氧气管着火应立即关闭氧气阀门,不得折弯胶管断气;若乙炔管着火,应先关熄炬火,可用弯折前面一段软管得办法止火;2、9电焊机必须设单独得电源开关、自动断电装置。