大断面矩形顶管施工技术
大断面矩形顶管施工技术
大断面矩形顶管施工技术一、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。
大断面土压平衡式矩形顶管施工工法(2)
大断面土压平衡式矩形顶管施工工法一、前言大断面土压平衡式矩形顶管施工工法，是一种适用于城市地下管线布置密集以及复杂环境条件下进行地下工程施工的先进工法。
该工法以土压平衡作为主要原理，通过在地下挖掘时采用泥水平衡来维持土层稳定，减小地表沉降和地下管线的损坏的风险。
大断面土压平衡式矩形顶管施工工法在工程实践中被广泛应用，并取得了良好的效果。
二、工法特点大断面土压平衡式矩形顶管施工工法具有以下特点：1. 施工安全可靠：采用土压平衡原理，减小了地表沉降风险和地下管线的损坏风险，保证了施工过程的安全性和稳定性。
2. 施工效率高：工法采用机械化施工方式，可以大幅提高施工效率和工期控制，减少施工对周边环境的影响。
3. 适应性强：可以适应复杂的地质条件和管线布置要求，例如弱土层、稀疏石层和软弱岩层等。
4. 环境友好：减少挖掘和回填土量，降低环境污染和资源消耗，符合可持续发展的要求。
三、适应范围大断面土压平衡式矩形顶管施工工法适用于以下情况：1. 城市地下管线布置密集，如排水管、给水管、燃气管等。
2. 地下水位较高，存在较大的地下水压力。
3. 施工地质条件复杂，如弱土层、稀疏石层和软弱岩层等。
4. 施工现场空间有限，不适合采用传统开挖方法。
四、工艺原理大断面土压平衡式矩形顶管施工工法的基本原理是通过控制地下挖掘时的泥水平衡，维持土层的稳定性，以实现大断面矩形顶管的施工。
其具体施工工艺包括以下几个阶段：1. 地下挖掘：先在施工现场进行开挖，形成顶管隧道。
2. 填充泥浆：根据实际地质情况，通过泵送泥浆填充顶管周围的土层，维持土压平衡。
3. 顶管推进：采用专用推进装置，将顶管逐渐推进至设定位置，同时进行填充泥浆以维持土压平衡。
4. 腐蚀土层：在推进顶管的过程中，通过泵注腐蚀液体处理土层，加速土层溶解和排除。
5. 顶管连接：当顶管推进到目标位置后，进行顶管的连接和密封处理。
6. 回填土层：完成顶管连接后，进行回填土层的施工，形成地表的恢复。
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一种在地下挖掘大型矩形隧道时常用的施工方法。
它主要通过在隧道前方设置顶进井，在井内完成隧道顶部的施工工作，然后再向两侧挖掘，并在挖掘过程中不断向前推进。
以下是大断面矩形隧道顶管顶进施工技术的要点。
1. 井眼设置：首先需要在隧道的前方设置一个顶进井（或称顶送井），这个井眼是施工的起点。
井眼的位置和尺寸应根据具体情况，如隧道的设计要求、地质条件等来确定。
井眼需要加固，保证其稳定性。
2. 顶进设备：在顶进井中设置顶进设备，这包括顶进机、顶进导轨、支撑设备等。
顶进机的选择应根据隧道的尺寸和施工要求来确定，常见的有履带式顶进机、盾构机等。
导轨的作用是引导顶进机前行，确保隧道的准确施工。
3. 施工参数调整：在施工过程中，需要根据地质条件和顶进机的工况情况来调整施工参数。
包括推进速度、土压力、注浆压力等。
通过调整这些参数来确保施工的安全和效率。
4. 顶板施工：施工开始后，顶进机将从井眼向前推进，同时进行顶板的挖掘和支保作业。
挖掘过程中需要及时排除岩石碎屑，保持隧道的清洁。
支护作业要根据地质条件和隧道设计要求来选择合适的支撑方式，如液压支撑、钢拱等。
5. 横向挖掘：顶板施工完成后，顶进机开始进行横向挖掘，从顶板向两侧挖掘。
横向挖掘过程中需要注意避免对旁边的建筑物和地下管线的影响。
可以采取多种措施来确保挖掘的安全，如监测变形、加固措施等。
6. 顶进施工效果检查：在施工过程中，需要不断对顶进施工效果进行检查。
主要包括隧道的几何形状和尺寸、地表沉降情况、顶进机的工况等。
通过检查来评估施工的质量和效果。
7. 顶进施工完工：当顶进机完成横向挖掘后，即可认为顶进施工完成，可以开始后续的施工工作，如顶板毛刺处理、支护结构加固等。
大断面矩形隧道顶管顶进施工技术是一种常用的地下挖掘方法，通过合理的施工参数和措施，可以确保施工的安全和效果。
在实际施工中，需要根据具体情况进行调整和改进，以满足工程的要求。
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隧道是现代交通运输和基础设施建设中非常重要的部分，而矩形隧道顶管顶进施工技术则是其中的关键部分之一。
矩形隧道是指隧道的横截面形状为矩形，而顶管顶进施工技术则是指在地下施工时，先进行地表切割，然后从地表向下推进隧道顶管的施工技术。
在施工过程中，有一些关键的技术要点需要特别注意，以确保施工质量和安全。
对于大断面矩形隧道顶管顶进施工来说，施工前的准备工作非常重要。
在进行隧道顶管的顶进施工前，需要进行充分的勘察和试验。
勘察要求对地质、水文、地下管线等情况进行详细调查，确保在施工过程中能够及时处理各种地质灾害和水文问题。
同时还需要进行试验，在试验施工的过程中，要对各种设备和工艺进行充分的验证，确保可以适应实际的施工环境和要求。
在进行顶管顶进施工时，需要对隧道顶部进行加固和支护。
由于顶管顶进施工是从地表向下推进的方式进行的，所以在顶进施工前要对顶部进行加固和支护，以确保安全和稳定。
加固和支护的方式可以根据具体的地质条件和隧道结构进行选择，比如可以采用钢架支撑或者喷射混凝土等方式，来确保顶管施工的安全性。
顶管顶进施工需要充分考虑隧道内的通风和排水。
在进行顶管的顶进施工过程中，隧道内的通风和排水是非常重要的。
特别是在进行大断面矩形隧道的顶管顶进施工时，隧道内部空间较大，通风和排水更加重要。
在施工过程中，要确保隧道内的通风系统和排水系统正常运行，并定期对其进行检查和维护，以确保施工中的工作环境和人员安全。
隧道内的施工设备和机械也是大断面矩形隧道顶管顶进施工的重要技术要点之一。
在进行隧道施工时，需要使用各种专业的施工设备和机械，比如盾构机、液压钻机、岩石卸载机等。
这些设备和机械需要在施工前进行充分的检查和维护，以确保其正常运行。
同时还要对操作人员进行专业培训，确保他们能够熟练操作这些设备和机械，保证施工的顺利进行。
在进行大断面矩形隧道顶管顶进施工时，需要充分考虑施工的环境保护和资源节约。
大断面小间距矩形顶管施工关键技术
大断面小间距矩形顶管施工关键技术顶管技术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,再将预制成型的管道从顶进工作井顶入形成连续衬砌的管道非开挖技术。
此次交流会参观的星汇云锦地下商场C地块,在开挖中即采用了矩形顶管技术，参观中，与会代表对此项新技术表现出浓厚兴趣.根据交流会上中铁二局股份有限公司城通公司总工程师王家祥的报告，本刊做了整理，以飨更多读者.中国中铁二局股份有限公司城通公司总工程师王家祥做主题报告广东省佛山市南海区桂城街道19、20街区地段C地块地下空间项目顶管工程，为越秀地产在南海修建的地标建筑星汇云锦A、B楼盘的地下连接商场，该地下商场为C地块,横穿南海大道北，为地下空间开发项目（见图1）。
本工程顶管通道位于佛山市交通主干道南海大道北正下方，地面交通繁忙，通道线路与南海大道北呈“正交”关系,南海大道北作为交通通行的主干道，若采用明挖法施工，交通疏解非常困难，且地下管线众多、迁改周期较长,因此采用顶管法施工。
图1 顶管工程平面位置示意本工程设计为4条并行顶管通道，通道内净空尺寸为6m×4m，管节壁厚0。
45m，管节混凝土为C50P10，标准管节宽1.5m，共120节，7.5m异形管节2节，5.45m异形管节10节.每个通道各长60.5m，间距0。
5m（见图2,3）。
图2 顶管通道平面位置示意图3 顶管通道横断面顶管施工区域自上而下地层分别为杂填土，淤泥、淤泥质土，粉砂层,粉土层，粉砂，中砂、局部粗砂.地下水埋深为1.20~1.50m，水位高程0。
70～1.14m，其中粉砂层、粉砂为容易液化的砂性土，砂土液化将导致涌水、涌砂及地面坍塌，施工风险大。
工程重难点大断面顶进。
本工程顶管掘进机开挖断面尺寸为6.9m×4.9m，为目前全国最大断面矩形顶管，施工时易产生四大问题。
1)矩形掘进机壳体顶部宽度约7m，与土层的接触面积大，易引起机头背土，加剧对土体扰动和流失,严重时会造成地面塌陷和管线破坏.2）矩形顶管掘进机正面与土层的接触面积大，当拼装管节或加垫块时，主顶油缸一回缩，在掘进机正面承受的土层轴向推力作用下，掘进机连同管节易发生整体后退。
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隧道是地下工程中常见的一种结构形式，它一般用于交通、水利、城市地下管线等工程中。
而大断面矩形隧道是一种较为常见的类型，其施工过程中顶管顶进技术是非常关键的部分。
本文将就大断面矩形隧道顶管顶进施工技术要点进行详细介绍。
一、施工前准备在进行大断面矩形隧道顶管顶进施工之前，需要做好以下几个方面的准备工作：1.技术准备：制定详细的施工方案和工艺流程，包括施工序列、施工方法和工艺要求等。
2.物资准备：准备好施工所需的各种设备、材料和人力资源，并保证其质量和数量充足。
3.安全准备：制定安全生产计划和应急预案，保障施工人员和设备的安全。
4.环境准备：对施工场地进行清理整理，保证施工区域的整洁和通风。
二、顶管顶进施工技术要点1.地表监测地表监测是顶管顶进施工的基础工作之一，通过对地表的水平位移、垂直位移、沉降变化等指标进行实时监测，及时发现地表变形的趋势和异常情况，确保顶管顶进施工的安全进行。
2.导向钻孔在进行顶管顶进施工之前，需要进行导向钻孔，以确定顶管的位置和方向。
导向钻孔应准确无误地控制在设计范围内，避免对周边建筑物和地下管线产生影响。
3.顶管推进顶管推进是顶管顶进施工的核心环节，推进过程中需要严格控制推进速度、方向和水平位置，避免顶管发生偏移或变形。
同时要确保顶管与隧道墙体的密实连接，防止水泥砂浆渗漏。
4.防护措施在进行顶管顶进施工时，应设置相应的防护措施，包括对顶管和周边土体进行加固支护，防止塌方和坍塌发生。
同时要对施工现场进行封闭管理，保证施工人员和设备的安全。
5.质量控制顶管顶进施工过程中，需要严格控制水泥浆浆液的配比和浇注质量，确保顶管与隧道墙体的结合牢固，防止漏水和渗漏现象的发生。
同时要对顶管的形状和尺寸进行精确测量，确保其与设计要求一致。
6.环境保护在进行大断面矩形隧道顶管顶进施工时，要做好环境保护工作，减少施工对周边环境的影响。
包括对废弃物的分类处理和回收利用，减少粉尘和噪音污染，保护周边植被和水体。
超大断面土压平衡矩形顶管施工工法(2)
超大断面土压平衡矩形顶管施工工法超大断面土压平衡矩形顶管施工工法是一种常用于地下土壤条件较好的复杂城市地下管线施工的先进方法。
本文将从前言、工法特点、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、经济技术分析和工程实例等方面进行详细介绍。
一、前言随着城市建设的不断发展，地下管线的建设和维护变得越来越重要。
超大断面土压平衡矩形顶管施工工法是为了解决城市地下管线施工过程中面临的技术难题而提出的。
二、工法特点超大断面土压平衡矩形顶管施工工法具有下列特点：1. 适用范围广：适用于直埋不开挖，避免地面破坏；同时也适用于大口径、大断面的曲线和多学地质条件。
2. 施工效率高：采用机械化作业，可以快速、高效地完成施工任务，大大节省施工时间。
3.质量可控：通过合理的施工工序和严格的质量控制措施，保证了施工质量的稳定和可靠性。
4. 环保可持续：施工过程中无振动，无噪音，对周边环境的影响小。
同时，在施工结束后，顶管可以作为一种现代化的管线工程，为城市基础设施建设和发展提供了更好的保障。
三、适应范围超大断面土压平衡矩形顶管施工工法适用于直埋不开挖的地下巨型管线工程，如污水、雨水、供水、燃气等市政管线的建设和改造。
同时，在地质条件复杂的地区，如河网密布、多水源区域，该工法也能够发挥优势。
四、工艺原理超大断面土压平衡矩形顶管施工工法基于土压平衡原理，通过液压推进机通过顶管运送到指定位置，同时将推进段管片进行组装，达到顶管前进的目的。
在施工工法中，采取了多项技术措施，如超前施工法、水封法、BX法等，以保证施工效率和质量。
五、施工工艺超大断面土压平衡矩形顶管施工工法分为准备工作、土体开挖、顶管推进和顶管安装等多个施工阶段。
具体的施工过程中，需要注意现场的平整、安全措施、土体的控制、推进速度等细节。
六、劳动组织超大断面土压平衡矩形顶管施工工法需要合理安排施工人员，确保施工过程的有序和高效。
七、机具设备超大断面土压平衡矩形顶管施工工法所需的机具设备包括推进机、管片组装机、控制系统等，这些设备具有高效、稳定和安全的特点。
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大断面矩形顶管施工技术一、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：（2）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。