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10.10.20 如果在铁道下面进行顶管施工，当在超挖空间进行注浆支护时，对于管径>DN/ID 1000的软土地层，其超挖量的允许值应<10mm；如果不进行注浆作业，超挖量不应大于5mm。

10.11 顶管施工测量和导向

10.11.1在顶管施工中，特别是在施工污水管道等重力管道时，对施工精度要求特别高。所以，顶管施工必须严格按照设定的管道中心线和工作坑位建立地面与地下的测量控制系统，控制点应布置在不宜扰动、视线清晰、方便校核的地方，并加以保护。

10.11.2 在安装测量装置时，所用的测量仪器应和工作坑的坑底和坑壁分开，避免这些位置在施工由于顶进力的施加产生位移，从而和起始位置不一致，则很容易产生误差。 10.11.3 为了满足顶管施工精度要求，在施工中必须对下面几个参数进行测量：

? 顶进方向的垂直偏差； ? 顶进方向的水平偏差； ? 掘进机机身的转动； ? 掘进机的姿态； ? 顶进长度。

10.11.4 常用的测量方法主要有：

? 光学法(测量水平和垂直偏差)。主要装置包括激光和主动或被动目标靶、经纬仪、

激光经纬仪和CCD 摄像机； ? 电磁法(测量垂直和水平偏差)； ? 陀螺法(测量水平偏差)；

? 液面水平法(测量绝对高度)；

? 倾角计——主要是机械钟摆(测量掘进机的倾角和偏转)； ? 路径测量(测量顶进长度)。

10.11.5 顶管始发前必须认真测定掘进机头的轴线和标高，并将测量数据及时反馈进行调整。顶进施工中的原始数据记录必须连续、真实、完整，记录表格填写清楚。 10.11.6 交接班时，必须认真交接测量记录，交清管道轨迹和纠偏趋向。

10.11.7 每节管道顶进结束，必须进行复测，绘制管道顶进轨迹图（含管道高程、方向、顶进力曲线等），并由项目经理或监理人员检查复核。

10.11.8 在市区内施工时，为了不影响对其它地上或地下建筑物或构筑物的扰动，必须进行地面变形监测和建筑物的沉降观测，按建设单位的要求，在指定地段进行施工监测布置，观测在顶进过程中地面变形和土体位移情况，以便及时采取措施，保证地上或地下建筑物或构筑物的安全和正常使用。顶进结束后应绘制施工过程和竣工后的地面变形图。

10.11.9 在长距离曲线顶管施工时，推荐使用SLS-RV测量导向系统(图10.11.9)。该系统的设备包括硬件和软件两部分，硬件设备主要包括主动目标靶、激光经纬仪、反射棱镜、倾角测量仪、控制装置、顶距测量装置和导向系。该测量导向系统的主要性能如下：

? 在顶进过程中可以连续测量和计算掘进机的位置； ? 比传统的测量方法节约了大量的时间；

? 可以对水平和垂直方向上的曲线顶进进行测量和导向； ? 可提供大量详细的信息用于对方向的优化控制； ? 用户友好的软件系统； ? 对顶进管道进行自动测量；

? 掘进机的位置可以在远程计算机上显示。

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SLS -RV 测量导向系统ELS目标靶测量棱镜掘进机测量棱镜激光装置测量棱镜(后参照物)设计顶进轴线(DTA) 图10.11.9长距离曲线顶管SLS-RV测量导向系统 10.11.10 在采用装备先进的土压平衡或泥沙平衡掘进机施工时，可以将设备置于“自动”或“手动”位置，系统则根据测量系统显示的测量结果和偏差情况，进行自动纠偏，或采用人工控制的方法进行纠偏。

10.11.11 挖土校正法即采用在不同部位增减挖土量，以达到校正目的的方法。例如管头误差为正值时，应在管底超挖土方(但不能过量)，在管节继续顶进后借助管节本身重量而沉降。开始时管节后部已被土挤紧，而前节管的自重又不足以克服它，故管子可能先出现继续爬坡现象，经过一段距离，在管自重的作用下才趣于下降。这种方法校正误差的效果较慢，适用于误差值不大于10mm的情况下。挖土校正法多用于土质较好的粘性土内，或用于地下水位以上的砂土层中。

10.11.12 强制校正法是采用强制措施造成局部阻力，迫使管子向校正方向转移的方法。这类方法又可分为衬垫法、支顶法、支托法和主顶千斤顶校正法。

a) 衬垫法 在首节管的外侧局部管口位置垫上钢板或木板，用加工成短节的刃板亦可，造成强制性的局部阻力后，迫使管子转向。误差消除后撤出垫板，不易撤除时就被挤入土内。短节刃板可以取出重复使用。

b) 支顶法 采用支柱或50~100kN的千斤顶在管前设支撑，斜支于管内顶端。为了扩大承压面积，在支柱下垫上木托板。这样，边顶进，管节就随着被支顶起来。此种校正方法见效快。注意不要使管节调向过快，而应当缓慢地转向，否则支撑受力过大，管壁受到的局部压力也大，容易引起管体破坏。当管节接近设计高程时，可拆除支撑使管节缓慢地正常顶进。

c) 支托法 在流砂层顶进时，发现误差要立即校正。当采用支顶法无效时可采用支托法以增加支撑能力。但一般不采用。

d) 主顶千斤顶校正法 当顶距较短时 (≤ 15m), 如发现管中心线有误差，可以利用主压千斤顶进行校正。例如，管中线向右偏时，可将管口处右侧的顶铁比左侧顶铁加长10~15mm，当千斤顶向前推进时，右侧顶力大于左侧，从而校正右偏的误差。 10.11.13 校正工具管纠偏

校正工具管是顶管施工的一项专用设备。根据不同管径采用不同直径的校正工具管。校正工具管主要由工具管、刃脚、校正千斤顶、后管等部分组成。校正千斤顶按周向均匀布设，一端与工具管连接，另一端与后管连接。工具管与后管之间留有10~15mm的间隙。后管与工具管连接应牢固。顶进钢筋混凝土管时，校正千斤顶以首节钢筋混凝土管的端面为后座，调节工具管的方向。顶进过程中工具管起导向作用，既能引导后面的管节正确地前进，也能成为误差产生的因素。因此，要求工具管运转灵活，长度尽可能短些，在校正完成后，管节

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已按设计线路前进时，为了稳定管线走向，又希望工具管长些。为了满足以上要求，工具管长度应设计恰当。其长度与外径的比值称为灵敏度，可用下式计算：

n?L D式中：n ——灵敏度；

L ——工具管长度，m； D ——工具管外径，m。

一般情况下，当管径为DN1000~1500mm时，取n=1.5左右，管径大于DN1600mm时，取n=1.0~1.2。

后管与工具管搭接的空隙间，应在后管外周上焊上一条圆钢或扁钢，使其间保留5mm的空隙量。校正时以后管为支点调转方向，一般转角为1~1.5o。此外在刃脚外周的上半圆上加焊一条钢带作为超挖环，使管子与上部土层间留有10~15mm的超挖量，以利于校正。

普通顶管施工中，管体产生自转并不影响管子使用和施工操作。但采用机械挖掘或其它顶进方法施工时，就会影响设备的正常使用，此时应当防止管子产生自转。用机械旋转切削时，刀齿承受土的反力。该力方向与刀头旋转的方向相反，通过刀头传递到工具管上，使工具管沿该力方向旋转，即管子自转方向与刀头旋转方向相反。因此，旋削式机械设计时要考虑刀头能向正反两方向旋转，以消除管子自转；或在工具管两侧各装一块翼板，克服旋转产生的反扭矩，阻止管子旋转；但由于校正时翼板阻力较大，妨碍校正操作，要求翼板能缩回。 10.11.14 在顶进过程中应采取“勤测量、多微调”的操作方法，作到及时发现误差，及时加以校正，相应抵抗力矩值也小，尽量使误差值保持最小。

10.12 顶管接收措施

10.12.1 为了顺利完成顶管接收工作，一般应对洞口土体进行加固。如果土质不是很软，可采用门式加固法，即对所顶管道两侧和顶部一定宽度和长度范围内的土体进行加固，以提高这部分土的强度，从而使工具管或掘进机在出洞或进洞中不发生坍土现象。如果土质比较软，则必须在管子顶进的一定范围内，对整个断面进行加固。如果土质比较好，土比较硬，挖掘面上的土体又能自立，这时也可不必对土体进行加固。土体加固技术一般有：高压旋喷技术、搅拌桩技术、注浆技术和冻结技术等。

10.12.2 洞口的封门也应根据土质条件及顶管机的形式来选定。洞口可用低标号混凝土砌堵砖封门。在掘进机到达接收坑时，可以将砖封门挤倒或切削掉。有时，也可用低标号的混凝土取代砖头。

10.12.3 采用特制的钢封门保证掘进机安全进入接收坑。具体做法是在洞口外侧预先安装好由一块块槽钢制成的钢封门，把工作坑的洞口封住。槽钢的下部被安装在井壁上洞口以下的钢构件托住，中部被安装在井壁上洞口以上的钢构件压住，槽钢的上部必须高出沉井端面。在工作坑的洞口内，仍砌上一堵砖封门。当顶管机到达时，先把砖封门拆除。这时，由于有钢封门挡住，土体不会向洞内涌进来。等到顶管机推进到距钢封门50~100mm时，洞口止水圈已能发挥作用了，然后再依次拔除钢板桩。为减少钢板桩拔除过程中对顶管机正面土体的扰动，钢板桩全部拔除后应立即顶进，缩短停顿时间。

10.12.4 在接收顶管机时，应避免引起顶管机前方土体不规则坍塌，使顶管机再次推进时方向失控和向上爬高。对于较重的顶管机或掘进机，应防止其在达到接收坑时产生叩头现象，一方面可在接收坑内下部填上一些硬粘土或者用低标号混凝土在洞内下部浇一块托板，把掘进机托起。也可在接收坑内再预埋一副短的延伸导轨，把掘进机托起。另外，应把掘进机与第一节混凝土管联接在一起。

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10.13 施工排水

10.13.1 有些顶进方法适合于在含有地下水的土层中施工，因此，如果需要排水作业，排水工作也仅限于在修建工作坑混凝土基础时使用。 10.13.2 地下水可通过以下的方法进行排出或抑止：

? 开放式排水 ? 封闭式排水

? 压缩空气抑止地下水 ? 水力平衡抑止地下水

? 特殊的工艺方法（如：冰冻法） 10.13.3 开放式排水 在施工条件允许的情况下，可以通过顶进管道将地下水引入到顶进工作坑，然后再将地下水泵至地表。应通过合适的处理方法防止大量地下水从工作面涌出。 10.13.4 封闭式排水 顶进施工期间，施工区域的地下水平面应该保持在一定的水位以下。当地下水位高于管道的底面时，顶进工作站应进行防水处理。 10.13.5 组合排水方法 将开放式和封闭式排水两种方法结合起来的排水方法。 10.13.6 采用压缩空气的排水系统 如果需要在超压的环境下需要工人进入作业，则必须遵守相应的在压缩空气环境下工作的各项规章和法律。 在压缩空气的环境下，进人管道的最小内径应该为1.60m。 应该装备职员密封舱，这样可以让施工环境外的助手能够在任何工作舱中出现危险的情况下将其带入到密封舱，并且所有在工作舱中的工作人员也可以随时进入到封闭舱。

10.14 顶进施工记录

10.14.1 在管道顶进施中，应不间断的测量并记录下列工艺参数：

? 顶进力

? 管道在垂直高程和侧向位置的偏离情况 ? 管道的旋转 ? 管道顶进长度 ? 润滑注浆压力

10.14.2 对于非进人管道顶进，在记录时，顶进距离最大200mm或最长时间间隔90秒必须进行记录，以保证在每个数据记录的时间间隔都要记录下顶进中出现的压力最大值。对于其它参数，应该记录下包括最后一个顶进回次在内的平均值。同时，还应同步记录下连续的施工监测图。

10.14.3 对于进人管道的顶进施工参数的记录，应连续地记录下主顶进力和中继站的顶进力并且和设计值相比较，如果发现偏差较大，应该马上纠正。

10.14.4 应对管道的长度进行测量和记录，根据管道的长度，每顶进2m及每完成一根管道顶进时，应对顶管机及第一节管道的垂直和侧向位置进行检测，记录的结果应绘制成图表。另外，监测系统还应在适当的时间间隔内对其它参数进行常规的监测。

10.14.5 记录数据中必须包括如下信息：施工时间、施工现场的详细位置、地层和和地下水