2021年大断面矩形顶管施工技术
CECS标准《矩形顶管工程技术规程》关键技术解析
土层的竖向土压力、地下水压力、管节自重作
用；侧面方向受到侧向土压力作用、地下水压
力；沿顶管轴向受到端面阻力、顶进设备顶力、
管道表面与周围土体之间的摩阻力等作用。因此
顶进过程中的管节是一个复杂的力学体系，矩形
管节横截面受力如图2所示。 矩形顶管施工基本采用压力平衡式顶管机
(土压平衡或泥水平衡)，为了保证顶管机开挖面
的土体稳定，需要保证顶管机端面压力与地层土
压力值平衡，根据这
个平衡关系确定迎面阻
力的大小，得出泥水、
土压平衡式顶管机的迎
面阻力计算公式。《规
H -外边高；h2 -内边高；
程》要求矩形顶管液压
月1 -外边宽；^2 -内边宽
缸总板力不小于板廊总
图2矩形管节横截面 受力示意
顶力的1.5倍。
Fig. 2 Force diagram of cross
neering with Rectangular Cross Section[ J]. Special Structures, 2021 , 38(3) ： 101-106
CECS标准《矩形顶管工程技术规程》关键技术解析
安关峰张蓉王谭
广州市市政集团有限公司510060
摘要：本文重点解析了《矩形顶管工程技术规程》(T/CECS 716—2020)中顶管工程勘察、设计、工作井 和顶进施工、管节制作、设备及安装等方面的关键技术指标、控制要求及技术原理，对比分析了管节 之间不同接口防水形式、不同围护结构形式下工作井的适用条件、不同类型矩形顶管机适用工况等技 术内容。矩形顶管工程应结合工程地质、水文地质和周边环境等条件 ，合理选择施工设备与工艺 、精 心施工、严格监控。该规程的实施应用对矩形顶管工程的勘察设计、施工、验收具有指导意义。 关键词：矩形顶管顶管设计施工技术 DOI： 10. 19786/j. tzjg. 2021. 03. 020
大断面矩形顶管施工技术重难点分析
大断面矩形顶管施工技术重难点分析摘要：目前，我国的科技发展十分迅速，大断面矩形顶管法施工易产生地面及管线沉降、顶管机姿态控制困难以及顶管机整体易后退等难题。
文章介绍了深圳市城市轨道交通9号线通过滨河大道范围顶管法施工方法，顶管通道外空尺寸为7.7×4.3m，内净空尺寸为6.5×3.3m，为目前全国较大断面矩形顶管，对方案实施过程进行剖析并制定了相应的应急措施。
关键词：大断面矩形顶管；施工技术；重难点分析引言顶管技术由于断面利用率大、覆土浅、施工成本低等优点，近年来被广泛地用于城市交通人行地道、地下共同沟、轨道交通区间隧道施工。
目前，小断面（3m×5m左右）矩形顶管隧道，主要应用于共同沟、电力隧道、水利隧道以及小型地下通道、地铁车站出入口等建设，技术水平已经相当成熟；但大断面（5m×9m左右）矩形顶管隧道在国内应用较少，尤其是大断面（7.5m×10.4m）的矩形顶管隧道，因存在顶管顶进施工技术、地面沉降控制、管节制作运输等诸多困难，之前尚无应用先例。
本文结合郑州市中州大道下穿隧道工程，详细介绍了大断面矩形顶管掘进施工的关键技术。
1概述顶管法是一种类似于盾构法的地下工程非开挖管道铺设技术，采用顶管掘进机成孔，将预制成形的管道从顶进工作井顶入，形成连续衬砌结构的管道铺设技术。
整个控制系统以土压平衡为工作原理，通过大刀盘及仿形刀对正面土体的全断面切削，通过注入土体改良泥浆加强土体稳定性，改变螺旋机的旋转速度及顶进速度来控制排土量，使土压仓内的土压力值稳定并控制在所设定的压力值范围内，从而达到开挖切削面的土体稳定。
2顶进施工关键点的控制2.1掘进机进、出洞施工技术2.1.1顶管出洞段施工顶管机顶出洞圈至顶管机切口距工作井6m范围为出洞段。
顶管的出洞过程即为搅拌桩内拔除H型钢和顶管机头经过出洞段加固区并进入原状土体的过程。
在洞圈内的H型钢全部拔除后，应立即开始顶进机头，由于正面为全断面的水泥土，为保护刀盘，顶进速度应放慢。
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点大断面矩形隧道顶管顶进施工技术是指在施工中采用顶管法来进行隧道开挖和支护的一种施工方法。
其施工特点是顶进隧道，不需要开挖全断面，可减少对周围环境和地质的影响，快速、高效地完成施工任务。
下面是大断面矩形隧道顶管顶进施工技术的要点：1. 前期准备工作：确定工程的地质条件和土体情况，进行现场勘察和围岩力学参数的测定，制定施工方案和施工工艺，做好机械设备和人员的准备工作。
2. 顶管机的选择：根据隧道的断面尺寸、地质条件和施工要求，选择合适的顶管机进行施工。
顶管机应具备稳定性好、操作简便、工作效率高的特点。
3. 顶进隧道开挖：顶管机通过液压顶进的方式，逐步开挖隧道。
在开挖的过程中，要根据实际情况及时调整工作面的推力和导向力，保证开挖的稳定性和安全性。
4. 爆破施工：在需要进行爆破的地层中，采用爆破方法进行开挖。
在进行爆破前，要根据地质条件和隧道的要求，确定爆破参数和爆破方案，保证施工的安全和效果。
5. 排土和支护：在开挖过程中，要根据土体的情况采取相应的措施进行排土和支护。
排土可以采用输送带、斗斗和抽水排泥等方法，支护可以采用钢支撑、喷射混凝土和地下桩等方法。
6. 安全措施：在施工过程中，要严格按照相关规定和要求进行施工，加强施工现场的安全管理，做好职工的安全教育和培训工作，确保施工的安全和顺利进行。
7. 质量控制：施工过程中要加强质量监控和质量检查，对施工工艺和施工质量进行评估和验收，及时处理发现的问题和隐患，保证隧道的质量和施工效果。
8. 环境保护：在施工中要遵守环境保护法律法规和规范，采取相应的措施减少环境污染，保护周围的自然环境和水源安全。
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点主要包括前期准备、顶管机选择、隧道开挖、爆破施工、排土和支护、安全措施、质量控制和环境保护等方面。
只有全面掌握和合理运用这些技术要点，才能确保大断面矩形隧道顶管顶进施工的安全、高效和质量。
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点1. 引言1.1 什么是大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点大断面矩形隧道顶管顶进施工技术是指在大断面矩形隧道工程中，采用顶管顶进施工方法来完成顶部结构的建造。
顶管顶进施工技术是一种先进的隧道施工技术，能够提高施工效率，减少施工风险，保证工程质量。
隧道顶管顶进施工技术要点包括施工前的准备工作、隧道顶板支护结构、顶管进场方式、顶管安装和预应力张拉、顶进施工的质量控制等内容。
这些要点在大断面矩形隧道的施工过程中起着关键作用，直接影响着整个工程的顺利进行和最终质量的保证。
通过对大断面矩形隧道顶管顶进施工技术的深入了解和研究，可以有效地提高隧道工程施工的效率和质量，实现工程的安全、快速、高质量完成。
熟练掌握大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点是每一个隧道工程施工人员必备的基本能力。
2. 正文2.1 施工前的准备工作施工前的准备工作是大断面矩形隧道顶管顶进施工过程中至关重要的一步，它直接影响到后续施工的顺利进行以及工程的质量和安全。
施工前需要进行详细的方案设计和施工图纸编制。
这些设计图纸包括隧道的结构设计、顶管的尺寸和布置、支护结构的设计等内容，确保施工过程中能够按照正确的方案进行施工。
需要对施工现场进行充分的勘察和打桩作业。
施工人员需要对地质条件、地下水位、地下设施等情况进行详细的调查和分析，以确保隧道的稳定性和安全性。
施工前还需要进行材料准备和设备调试工作。
这包括顶管的制造和运输、预应力钢束的加工、顶管安装和张拉设备的调试等工作，确保施工过程中能够顺利进行。
施工前还需要进行相关人员培训和安全检查工作。
施工人员需要具备相关的专业技能和安全意识，以确保施工过程中安全可靠。
需要对施工现场的安全设施进行检查和设置，确保工程安全进行。
2.2 隧道顶板支护结构隧道顶板支护结构是大断面矩形隧道顶管顶进施工中至关重要的一环。
支护结构的设计与施工直接影响到隧道的整体稳定性和安全性。
常见的隧道顶板支护结构包括钢支撑、锚索、预应力杆、钢筋混凝土梁等。
软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法
软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法一、前言软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法是一种针对软土地层中大断面矩形顶管的施工方法。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析，并以一个工程实例作为辅助说明。
二、工法特点1. 采用多管小间距的顶管，增大排水孔隙率，促进软土固化。
2. 采用大断面矩形顶管，提高软土地层的承载能力和稳定性。
3. 充分利用现代技术，施工速度快，效率高。
4. 适应性强，适用于软土地层中各种条件的隧道、地下管廊、地铁等工程。
三、适应范围软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法适用于软土地层较为均匀的区域，土层厚度一般在5-50米之间。
适用于各类大断面矩形顶管施工工程，特别适用于需求大排水能力同时要求较高承载力和稳定性的工程。
四、工艺原理该工法的实际工程应用是基于以下原理：1. 多管小间距：通过增加多个顶管，可以增大排水孔隙率，加快软土固化过程。
2. 大断面矩形顶管：大断面矩形顶管的使用可以增强软土地层的承载能力和稳定性。
3. 通过合理的施工工艺和技术措施，可以保证工程质量和安全。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 前期准备：勘察、设计、验收。
2. 沟槽开挖：根据设计要求和地质情况进行沟槽开挖。
3. 钢筋网制作和安装：根据设计要求制作钢筋网，并将其安装于沟槽底部。
4. 模板安装：将模板按照设计要求布置在钢筋网上，形成顶管的断面。
5. 混凝土浇筑：将混凝土从出料口和巷道输送到模板内，进行浇筑。
6. 养护：混凝土浇筑完成后，进行养护工作，保证混凝土的强度和稳定性。
六、劳动组织劳动组织应根据工程规模和工期确定人员配置和施工进度，确保施工工艺的顺利进行。
主要涉及沟槽开挖、钢筋和模板的制作安装、混凝土浇筑和养护的人员。
七、机具设备施工所需的机具设备主要包括挖掘机、运土车、钢筋加工机械、模板和混凝土输送设备等。
大截面矩形顶管穿越复合地层施工技术
大截面矩形顶管穿越复合地层施工技术摘要：大截面矩形顶管在城市地下人行通道、地铁出入口及综合管廊中的应用逐渐普及。
本文以南京南站过街通道为背景从渣土改良、顶管机设备设计及预处理等方面论述大截面矩形顶管法在复合地层中的施工中的技术，其经验可为类似工程提供借鉴。
关键词:大截面矩形顶管复合地层设备改造顶管法是隧道或者地下管线在穿越道路、河流或者地下管线等各种障碍物时采用的一种非开挖的施工工法。
矩形顶管法是在圆形顶管的基础上发展起来的，因其具有施工周期短、对周边环境影响小、能避免道路、管线等既有设施迁移、空间利用率高、建设投资适中等特点，在城市建设中应用日趋广泛。
矩形顶管机广泛应用的是以多个旋转刀盘组合的形式切削土体，相较于圆形顶管机的全断面切削而言存在一定的切削盲区，而切削盲区位置的土体依靠机壳的挤压切削，故而矩形顶管法大多用于软土地层中，在复合地层中的应用非常少。
一、工程概况南京南站北广场地下行人过街通道矩形顶管工程，位于南京南站北广场东西两侧六朝路与毓秀街、江南路与锦绣街交叉口处。
人行通道工程设计共分三段，分别是：下穿江南路段，、下穿锦绣街段、下穿六朝路段，长度分别为 24.9m、44.3m、62.7m，共计 131.9m。
图 1.1-1 通道平面示意图由于工程地处南京南高铁站且穿越六朝路、江南路、锦绣街，且穿越段有雨水管、污水管、热力管、给水管等多种重要市政管线。
为减少道路翻交和管线迁，降低工程造价，确保既有建（构）筑物以及地下管线的安全，通道段采用大截面矩形顶管法施工。
其中江南路段通道根据地质剖面图顶管施工穿越地层从上至下依次为粉质粘土、强风化泥质粉砂岩，同时在Z8、G7、G8及G11孔内上部涉及一段中风化泥质粉砂岩，但进入中风化的厚度不大，一般小于0.5m。
但根据已施工江南路主通道顶管井施工段开挖情况，该段顶管底标高以上有约 1 米厚中风化泥质粉砂岩，且岩层的强度较高。
二、工程施工的难点由于矩形顶管机切削断面由多个圆形刀盘组合叠加而成。
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点大断面矩形隧道顶管顶进施工是一种常用的隧道施工方法，具有高效、安全等特点。
下面是大断面矩形隧道顶管顶进施工的技术要点：1. 隧道顶管选择：选择合适的顶管是保证施工顺利进行的关键。
大断面矩形隧道通常采用钢管顶进，顶管要具有足够的强度和刚度，能够承受顶土压力和自重荷载。
顶管还应具有一定的耐腐蚀性能，以适应隧道内部环境的要求。
2. 开挖方式选择：大断面矩形隧道的开挖方式一般采用先进先撤的方式进行，即先开挖顶部土层，再逐段开挖侧墙土层，最后开挖底部土层。
这种开挖方式能够保证施工的连续性，减小变形和破坏。
3. 支护系统设计：大断面矩形隧道的支护系统设计应根据隧道的土质条件和地下水情况确定。
一般采用的支护形式有钢支撑、混凝土衬砌和喷射混凝土等。
钢支撑应设置在顶管内部，并通过锚杆固定，以增加整体的刚度。
混凝土衬砌应满足隧道的强度和密封性要求。
喷射混凝土可用于加固隧道周围的土层，以减小地表沉降。
4. 施工工艺控制：大断面矩形隧道顶管顶进施工过程中，需加强对施工工艺的控制。
要控制挖掘机械的运行速度和力度，以避免对土体造成过大的影响。
要控制水的流入和渗漏，适时进行抽水处理，保证施工的干燥。
要及时清理隧道内的泥沙和杂物，以保持施工环境的干净整洁。
5. 安全管理：大断面矩形隧道顶管顶进施工具有一定的危险性，因此需要加强安全管理。
施工现场要设置明显的安全标识和警示标志，工人要佩戴安全防护装备，严禁在施工过程中吸烟和使用明火。
要定期进行施工设备和安全设施的检查和维护，确保其正常运行。
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点主要包括顶管选择、开挖方式选择、支护系统设计、施工工艺控制和安全管理等方面。
只有正确地掌握和应用这些技术要点，才能确保大断面矩形隧道顶管顶进施工的顺利进行。
大断面矩形顶管斜交二次进洞施工技术
Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｔｗｉ ｃ ｅ Ｓ ｋ ｅ ｗ Ｊ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｌａ ｒ ｇ ｅ Ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒｅ ｃ ｔ ａ ｎ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ
（ 顶 管 机仅 能部 分 进 入 洞 门 ） 的施 工 难 题 ， 由于采取了 Ｍ Ｊ Ｓ工 法 加 固洞 口土 体 、 接收井内分次回填土 、 预 留洞 外 侧 井 点 降 水、 从 机头内向外侧土体压注双液浆 、 预凿车站地下连续墙及接收井部分结构后筑 、 机 头 分 次 进 洞 和切 割 等 一 系 列 的 技 术措施 ， 从 而确 保 了顶 管 机 安 全 进 洞 ， 使通道顺利贯通。
存 在 水 土 渗漏 的风 险 ， 因此 必须 提 高 接 收 井 进 内净 长 约为 １ ． ３ ｍ及 ２ ． ２ ｍ， 与顶 进轴 线 斜交 的接 收井 体 中 ， 内净 长 约为 １ ２ ． ８ ｍ） ： 顶进轴 线 与接收井 洞 圈 中心 线约 洞 口的加 固土体强度 。 采 用 ＭＪ Ｓ工法 （ 全方 位高压 喷射
桥 路下方斜 穿到古北 国际财 富中心 。 兼做 行人过街 地下 制约 。 无任 何调 整余 地 。 通 道 。３号 出入 口采用 ６ ． ９ ｅ ｒ ｘ ４ ． ２ Ｉ ｌ ｌ 矩形 顶 管机施 工 。 虹桥路交 通 繁忙 。 地下 管线 众多 ， 其 中有 １ 座 运行 矩 形顶 管始 发井 与 已建 成 的古北 国际财 富 中心连 中的 １ １ ０ ｋ Ｖ 电力井及 箱 涵无法 搬迁 ， 电力井 与接 收井
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大断面矩形顶管施工技术一、欧阳光明（2021.03.07）二、矩形顶管简介矩形顶管法是借助顶推设备（液压千斤顶）将管节从工作坑（始发井）内穿过土层一直推到接收坑（到达井）内，依靠顶管机刀盘不断地切削土屑，由螺旋机将切削的土屑排出，并通过洞内水平运输至始发井口吊出。
边顶进，边切削，边排土，将管道逐段向前铺设的一种非开挖施工技术。
1.2 矩形顶管适用范围矩形顶管工艺适用范围如图1.2-1所示。
地铁出入口过街通道地下综合管廊穿越铁路、河流等图1.2-1 矩形顶管适用范围示意图1.3 矩形顶管施工优缺点1.3.1 矩形顶管工优点（1）施工占地面积小、噪音低、无扬尘；（2）不开挖路面、不封闭交通、不改迁管线；（3）在同等截面下，矩形隧道比圆形隧道能更有效的利用地下空间；（4）施工对周围土体扰动小，能有效控制地面和管线沉降；1.3.2 矩形顶管工缺点根据顶管机设计，顶管螺旋机出土最大粒径为250mm，，施工中有可能会遇到顶管机无法排出的较大孤石。
在遇到顶管机无法排出的孤石时需于地面确定孤石位置进行临时交通疏解，开挖取出孤石。
二、大断面矩形顶管机介绍顶管机根据矩形顶管设计尺寸及地层情况进行设计制造，主要由切削搅拌系统、驱动系统、纠偏及液压系统、出渣系统、顶推系统、测量显示系统、电气操作系统等组成。
2.1 切削搅拌系统矩形顶管配置了6个辐条式刀盘，刀盘开口率70%以上，采用3前3后平行轴式布置,相邻刀盘的切削区域相互交叉，开挖覆盖率能达到93%~95%。
考虑要通过加固区，在前盾切口环全圆布置切刀，对盲区进行主要切削。
刀盘切削下来的土体充满整个土仓，并经过刀盘附带的搅拌棒充分搅拌均匀后，由底部螺机出土孔进行出土。
2.2 驱动系统(1)驱动形式：变频驱动；(2)速度：0～1.16 rpm，无级变速；(3)最大理论扭矩：1444kN·m（单个刀盘）(4)驱动功率：30kw×6×6（6组）2.3 出渣系统螺旋输送机结构包括壳体、轴式叶片、驱动装置、尾部闸门几部分。
螺旋输送机安装在土压仓下部，其作用是排除渣土、碎石以及调控土压仓压力，实现土压平衡。
排出的渣土经过洞内水平运输至始发井口，吊运至集土坑。
2.4 纠偏系统纠偏系统主要作用就是在推进过程中，若出现轴线偏离一定角度，则使用纠偏油缸进行纠偏，以纠正矩形盾构顶管的姿态，纠偏油缸属于主动铰接，纠偏油缸的布置主要考虑结构上合理，满足上下、左右纠偏的效果。
纠偏原则：（1）勤纠、微纠和看趋势进行纠偏；（2）向上下，后左右2.5 顶推系统顶推系统主要是为矩形顶管机及管节提供顶进动力，由顶铁、主顶油缸、液压泵站组成。
组合顶铁主顶液压泵站组合图 2.6 渣土改良系统顶管机配置膨润土和泡沫两套改良系统，可单独使用，也可同时使；六个刀盘的每根辐条上均布置碴土改良孔，掘进过程中，通过管路将碴土改良剂送至土仓，改良土体。
2.7 触变泥浆减阻系统在壳体上和每节管片上均布置有触变泥浆注浆孔，壳体上注浆孔在一定程度上能起到调整盾体姿态的作用，管节上的注浆孔，主要用来减小摩阻力，同时也能最大限度的解决背土问题。
2.8 导向测量系统在始发井处设置激光经纬仪，在矩形盾构顶管内设置导向靶。
通过激光在导向靶上的投射斑点的位置来判断矩形盾构顶管的当前姿态。
2.9 控制系统矩形顶管操作控制室设置在地面上，通过Profibus协议与远程I/O模块组建顶管的控制系统。
同时，设备选用工业电脑作为图形终端通过以太网协议与PLC实现数据交流。
三、大断面矩形顶管管节介绍3.1 管节设计矩形顶管管节一般采用矩形或类矩形（上部微拱）结构，管节设置吊装孔、触变泥浆孔及浆液置换孔等，单节长度一般为1.5m，矩形管节之间纵向连接采用承插式F型接头。
深圳地铁11号线车公庙站地下通道共计4条顶管，总长329m。
设计结构形式为矩形圆倒角钢筋混凝土管节，结构净空宽 3.65m，高5.9m。
（1）顶管采用C50预制钢筋砼管，结构外尺寸为6900＊4650，壁厚500mm，抗渗等级为P10。
（2）每节管节长度为1.5m，每节管节重量约38T,每节理论出土量48.5m3。
（3）顶管通道采用纵向穿锚索的方式加强纵向刚度，锚索孔在管节预制时预留，管节间预留阴阳榫头以保证施工时锚索孔道在一条直线上。
（4）每片管节设8个DN120mm吊装孔，10个DN25mm钢管压浆孔（顶进时减磨注浆)，18个DN60mm预应力孔道。
管节设计如图3.1-1。
图3.1-1 矩形顶管管节设计图3.2 管节防水（1）、外侧防水体系：管节承口钢套环采用厚16mm的钢板，长345mm，管节插口混凝土结构外侧密贴一道楔形橡胶圈，施工时插入承口钢套环内，在插入过程中，橡胶圈被压缩，密贴钢套环，形成良好的防水体系。
（2）、嵌缝防水体系：在管节两管节接口处设置嵌缝槽，迎土面采用聚氨酯密封胶填缝，背土面待浆液置换完成后采用低膜量聚氨酯或聚硫密封胶嵌缝。
（3）、浆液置换防水体系顶管顶进完成后，通过设置在管节中部的二次注浆孔，对管节周边的触变泥浆进行浆液置换，固结通道。
管节防水设计见管节接口细部图3.2。
图3.2-1 顶管管节接口细部构造图3.3 管节吊装管节设计有吊装孔，吊装采用专用吊具进行，吊机、钢丝绳、卸扣、吊具、吊点等均须经过验算满足施工吊装要求。
四、大断面矩形顶管施工技术4.1 施工工艺流程矩形顶管施工主要包含顶管始发准备工作、设备安装、始发施工、正常推进、接收施工、收尾工作。
详见顶管施工工艺流程图4.1-1。
图4.1-1 矩形顶管施工工艺流程图4.2 顶管端头加固工作井结构施工完成后，组织进行端头加固施工，按照设计图纸要求进行顶管端头区加固施工，以满足顶管始发端头止水、加固需求。
端头加固一般采用搅拌桩+旋喷桩进行，长度为顶管机长度+2～3节管节长度，约10m，以确保始发安全。
4.3 顶管始发4.3.1 顶管始发准备顶管始发前期准备工作包括：场地布置、水电管路布置、顶管机组装调试、端头加固、后背加固施工等。
4.3.2 顶管机组装矩形顶管机由于高度限制，整机分为前后上下四部分运送至施工场地，采用履带吊进行现场拼装。
顶管机组装根据组装方案进行，组装顺序如下：顶管机组装顺序：基座导轨（后靠）前下壳体前上壳体后下壳体后上壳体螺旋机刀盘油缸系统及顶铁。
图4.3.3-1 顶管机组装顺序图4.3.3 顶管机调试（1）、空载调试顶管机组装和连接完毕并确定无误后，即可进行空载调试。
主要调试内容为：配电系统、液压系统、润滑系统、冷却系统、注浆系统、以及各种仪表、传感器的调试。
（2）、负载调试空载调试顶管机各系统运转后即可进行负载调试。
负载调试的主要目的是检查各种管线及密封的负载能力；使顶管机的各个工作系统和辅助系统达到满足正常生产要求的工作状态。
高压系统的测试：高压电缆、接头、高压开关柜及变压器的绝缘及功能调试。
低压供电系统的调试：照明系统（含紧急照明）、动力系统、弱电供电系统。
刀盘驱动系统测试：正转、反转功能、最大速度、速度调节、制动、压力等是否正常。
油脂密封系统测试：系统工作是否正常并且将油脂注满主轴承，直至溢出，测量压力是否到达要求，控制部分功能是否正常，油脂桶液位连锁功能是否正常。
齿轮油循环系统测试：工作是否正常，液位报警功能等。
液压泵站测试：检查油箱油位传感器、油温传感器、液压油过滤、循环系统以及各泵的工作压力是否正常。
其他辅助液压系统测试：动作、压力、油温是否正常。
顶推装置测试：推进速度、油缸压力、油缸行程的检测。
泡沫系统的测试：泡沫系统水泵、气路、泡沫发生器的功能，泡沫压力、流量以及各泡沫注入点阀门启闭，泡沫发生剂发泡性能和注入管路工作情况等的测试。
螺旋输送机系统测试：包括螺旋输送机转速、油压、伸缩动作、正反转和出土闸门启闭等的测试。
顶管机铰接功能的测试：各铰接油缸动作和铰接功能的测试。
整机联动控制是否正常，各个环节在控制室的控制情况是否正常。
顶管机故障显示测试：显示是否正确、急时。
4.3.4 洞门破除顶管机组装机头距结构侧墙2m。
施工前，在洞门位置搭设两排扣件式脚手架，并搭建施工平台，外侧设置防护杆。
脚手架搭设时,立杆纵向间距1.2m，立杆横向间距1.0m，水平杆布距1.2m。
施工时，工作平台铺设走道板，走道板要求满铺。
洞门破除采用人工风镐按“纵向分段，竖向分层”原则破除。
第一阶段自上而下凿除表层100mm混凝土，并割除表层钢筋，破除宽度不小于洞门钢环尺寸。
第二阶段自上而下分层凿除内层混凝土，直到露出里层迎土层钢筋，破除宽度不小于洞门钢环尺寸，并及时清理破除后的砼块。
第三阶段先将将迎土侧钢筋割除，再自上而下凿除外保护层混凝土，破除宽度不小于洞门钢环尺寸，并及时清理破除后的砼块和断钢筋。
4.3.5 顶管始发（1）空推顶进顶管机组装完成后，对全套顶进设备作一次系统调试，应特别注意仿形刀在穿越加固层时的切削性能。
在确定顶进设备运转情况良好后，把机头顶进洞圈内距加固层10cm左右。
注意事项：A、始发基座轨道及延长轨道涂抹黄油，减小阻力；B、对称、缓慢启动上下左右4台千斤顶，确保初始受力均匀；C、刀盘顶推距离土体10～20cm启动，避免破坏洞门防水装置；（2）加固区顶进由于正面为加固土，为保护刀盘和仿形刀，顶进速度应适当减慢，使刀盘和仿形刀能对水泥土进行对矩形断面彻底切削；另外由于此段土体过硬，螺旋机出土时可加适量清水来软化和润滑土体。
注意事项：A、当顶管机壳体完全压住两道钢丝刷后，开始注入洞门油脂，保压不小于2barB、对向启动6个刀盘，注入渣土改良浆液，确保土体浆液的混合物逐步充满整个土仓，启动千斤顶，顶推速度控制在5～10mm/min ，正面土压力0.06～0.1Mpa。
C、当顶部土压建立后，可逐步开启螺旋机，初始出土速度要求慢，待顶进与出土达到平衡后，出土性状具有良好的塑性、流动性和止水性后，方可逐步提升出土速度。
（3）刀盘出加固区刀盘进入原状土体后，根据螺机出渣性状及时调整渣土改良浆液配比和注入量，开始同步注入触变泥浆。
顶进速度控制在10～20mm/min，设置合理的正面土压力。
4.3.6 止退装置与防后退技术由于土压平衡矩形顶管在顶进中前端阻力很大，即便顶进了较长里程后，在每次拼装管节或加垫块时，主顶油缸一回缩，机头和管节就会一起后退20～30cm，机头和前方土体间的土压平衡受到破坏，土体得不到稳定的支撑，易引起机头前方的土体坍塌。
因此，在前基座上安装一套止退装置，将管节和机头稳住，从而使地面沉降量明显减少，同时，管节与管节之间采用大螺杆纵向连接成一个整体，避免接头松弛破坏防水。
如图所示。
图4.3.6-1 止退装置图4.4 顶管顶进施工4.4.1 正面土压力设定根据Rankine土压力理论进行计算：P=krzk：粘土的侧向系数（参考《基坑开挖手册》）r：土的容重z：覆土深度（1）计算值作为土压力的最初设定值，在实际顶进后，通过顶进参数、地面沉降监测，进行动态调整。