城市地下空间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

施工关键技术王家祥xxxx股份有限公司2013年5月引言矩形顶管由于其施工时间短，对工程周边环境影响小，较明挖法和暗挖法相比优势明显，在目前的城市地下工程中逐渐得到应用。本报告以广东省佛山市xx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背景，介绍大断面近距离顶管施工关键技术。一、工程概况二、工程重难点分析三、顶管施工方案四、顶管施工情况五、解决的关键问题六、结论与建议目录一、工程概况本项目顶管工程为xx地产在xx修建的地标建筑xxxxA、B楼盘的地下连接商场，该地下商场为C地块，横穿xx大道北，为地下空间开发项目。

1、项目背景xx大道北地铁1号线规划地铁3号线及联络线本项目顶管通道位于xx市交通主干道xx大道北正下方，地面交通非常繁忙，通道线路与xx大道北呈成“正交”关系，xx大道北作为交通通行的主干道,若采用明挖法施工,其交通疏解非常困难,且地下管线众多、迁改周期较长，为此采用顶管法。一、工程概况1、项目背景C地块顶管顶进路线A地块B地块一、工程概况本项目设计为四条并行顶管通道,通道内净空尺寸为6m*4m，管节壁厚0.45m，管节砼为C50P10,标准管节宽1.5m，共120节，7.5m的异形管节2节，5.45m的异形管节10节。每个通道各长60.5m，间距0.5m。2、设计概况2号通道1号通道3号通道4号通道一、工程概况2、设计概况四条并行顶管通道横断面图1号（商铺）4号（车行通道）3号（商铺）2号（人行通道）一、工程概况

3、工程与水文地质条件顶管施工区域自上到下地层为：（1）杂填土、（2）淤泥、淤泥质土、（3）粉砂层、（6）粉土层、（7）粉砂、（8）中砂、局部粗砂。地下水埋深为1.20-1.50m，水位高程0.70-1.14m。其中第（3）、（7）层为容易产生液化的砂性土，砂土液化将导致涌水、涌砂及地面坍塌，施工风险大。顶管范围二、工程重难点分析1、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，其施工时易产生如下问题：（1）由于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）由于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。（3）由于机头顶进时，顶力及扭矩大，顶管机姿态难以控制。（4）由于顶管机的刀盘切削面积约35m2，对土层的扰动范围大，易造成地面及管线沉降，控制难度特别大。因此大断面顶进条件下控制地面及管线沉降、控制顶管机姿态、防止顶管机整体后退是本项目的重难点之一。二、工程重难点分析

2、近距离顶进地下空间连接工程由4条并行顶管通道组成，通道之间净距为0.5m，其施工时易产生如下问题：（1）顶进过程中产生的侧压力易对邻近已成型通道产生影响，引起相邻管节发生变形和位移，甚至造成破坏。（2）已成型通道四周土体受相邻顶管顶进施工时再次扰动，易引起地面及管线沉降叠加，造成周边环境破坏。因此近距离顶进条件下控制地面及管线沉降，确保相邻管节结构安全是本项目的又一重难点。通道间净距仅0.5m二、工程重难点分析

3、环境保护要求高本项目顶管通道位于佛山交通主干道xx大道下方，呈“正交”关系，顶部埋深5.6m，且上部管线纵多，相距较近。其中距离4.1m×3.1m雨水渠箱底仅0.5m，因此，浅覆土条件下顶进施工过程中对周边环境的保护，这是本项目重难点之三。渠箱始发井接收井二、工程重难点分析3、环境保护要求高管线剖面图渠箱根据联本项券目四钉条大栽断面宗矩形轻顶管雨近距次离并羡行的忽特点闷，如量采用1-迹2-范3-讨4的顶合进顺眉序施典工，垫会造纸成1号通歇道施渐工完机成后环，施办工2号通晌道时夜，2号通优道一刷侧为弦已成从型的1号顶私管通棒道管残节，骂另一户侧为悼地下子原状第土体劳，易盈形成2号顶软管通桂道偏响压贿，不劝利于碧控制盟顶管桑姿态牧及地陵面沉匹降。谁为尽慎可能荡减小碌偏压绍对后巨续顶乏进施团工的过影响逆，我称们采密用“拉跳隔”顶进读的施奖工顺辱序，糊即按充照1-贩3-兽2-览4的顺域序进挖行施坚工。三、俗顶管裕施工指方案三、联顶管库施工悼方案四条拦并行础大断偏面矩纲形顶骗管通虎道1号通罩道2号通缩慧道4号通浓道3号通储道三、聪顶管芬施工康方案四、详顶管封施工土情况1、施栏工进脱度节点及名称1号通道2号通道3号通道4号通道通道总长（m）60.560.560.560.5始发时间（年/月/日）2011.12.92012.3.222012.2.132012.4.28贯通时间（年/月/日）2012.1.132012.4.122012.3.62012.5.21平均掘进（m/d）1.782.752.752.63最快纪录（m/d）4.5677.5工程名称开始时间（年/月）完成时间（年/月）备注始发井2011.52011.9接收井2011.102011.12设计万要求览轴线罪允许揉偏差虹为：±5闪0m影m；目士前通兵道已须贯通茅，顶沃管通极道实由测轴叶线最岗大高方程偏同差为+2多5m粘m，最铺大水屠平偏旬差为+3长2m筒m；管续节接惹头无阻明显问渗水粒，工嫁程实或体各但项指寺标符凉合设炒计及震相关吐规范嘱要求链。四、段顶管元施工烫情况2、工快程实费体质吨量成型众通道五、蜻解决偏的关湖键问咏题为解易决掘末进机暖壳体善顶部慰与土皂层的浓接触霞面积直大、盆引起铅机头伏背土凑、摩勿擦力蹦大、火顶力胡大的喝问题虎，采框取了庄以下戏措施剪：（1）制点备良碗好的染减摩粱泥浆喉，随沟顶随来注，絮使管腾周外沙壁形喘成泥杨浆润扯滑套虫，从侵而降江低了盾顶进钱时的朋摩阻猪力。（2）勤腐注浆哨、勤纱检查过，根译据顶匠力的幼变化从情况冷和地躺面变披形的众实际狮监测舱数据骑及时吊调整抄注浆慨量和勾注浆皱压力功，控婶制沉婆降。1、大帝断面麻顶进福施工减磨注浆管五、守解决膀的关握键问菌题顶管枣施工谣所用御触变洪泥浆颠的性厅能主替要由德以下6个指捐标来贝控制撒：比重脚、静哥切力膛、粘罗度、从失水欢量、法稳定闻性、PH值。在本布工程崇地质歪条件谢下，临顶管众施工急的泥糕浆粘懂度在30猜s-筋38颗s之间铃、比柄重以1.校1-绑1.淡16危g/尚cm3为宜盈。1、大节断面惕顶进阿施工五、揪解决诸的关取键问候题为解蛙决顶绘管机镇停机暑时掘坛进机辰正面步承受徐的土誓层轴凭向推李力作茅用下毯，掘融进机祖连同饿管节辉发生净整体底后退奔的现瓶象，叫采取夜的措森施为森：在前盼基座句的两护侧各搜安装1套止覆退装猪置，帆当油缴缸行旗程推加完，河需要贴加垫佩块或血管节怎时，腾将销镜子插申入管狸节的骂吊装白孔，茅再放碗进钢报垫块府和钢售板在拖销座剩和基盈座的嗽后支贿柱间倦。管易节的哈后退乖力通琴过销可子、喇销座争、垫挥块传楚递到钥止退延装置司的后知支柱汪上。1、大青断面勺顶进纤施工为减逐小近乒距离示施工转对已交成型塞通道下及地帆面沉瓜降的窃影响车，采传取了状以下瞒控制蠢措施蹄：（1）对泡顶进滨施工公参数漫进行伯调整对1、3号顶桶管顶嗽进参袖数进纤行总庄结分果析，禾将2号通拣道顶站进速堤度控生制在20～30术mm身/m补in范围筹内，染并保桥持匀士速顶敲进，敢结合您监测盏数据盼，2号通号道顶酬进时街土压境力设凯置较1、3号通齐道降趴低0.疏01驳~0默.0忆2M垫pa，以洋便能销更好跪的控方制地灵面沉剖降。五、晨解决抖的关语键问愚题2、近储距离科顶进杆施工（2）对懂已成的型通求道采缸取保办护措礼施1）对旺先施庙工已狭成型权的1、3号通似道通上过管侵节的竭注浆汪孔进砍行先寄行注瓣浆固晓定管吵节，良注浆固以注梯双液盟浆为炎宜。2）通君过纵子向贯稼通的竞钢铰六线并催进行认张拉倡将已警成型化的管腿节固忍定形艳成一孝个整丸体。五、白解决蚁的关资键问薪题2、近络距离碗顶进熄施工(1）地托面沉号降控颤制4条煮顶管中先后煎施工想，引肠起土瘦体多榆次扰驴动，晃造成赞地面蓄沉降与叠加筝，由谱于采秘取了洒上述记措施扑，2号通众道上敲方D3监测治点在1、2、3、4服号通栗道顶猾进期钳间沉育降曲联线如鞋下图口所示东，最专大累耗计隆辽起及诞沉降庙分别慰为+4除.1纷5m掘m、-2胖6.私58闻mm，均疾在规抖范及辽设计零要求聚范围琴以内加。五、炉解决项的关陷键问置题3、采恼取措浙施后箱的效谱果（2）结构榨位移隆控制2号通告道顶避进时匪，在1号通娘道每递节管岩节上慌布置泊位移产监测床点，聚通过铸对监雅测结堤果进忙行分美析指供导现害场施茫工。1号通畏道最叔大水忠平位辉移+1祥.6嚼6m婚m、-1崇.0畅6m终m（“+”为传远离2号通移道、柔“-”为该靠近2号通撑道）洋，均背符合忍相关俭技术多要求误。五、去解决敏的关游键问灭题3、采肯取措芬施后庭的效脂果（2）结构咳位移洁控制2号通已道顶因进时壁，在3号通吴道每胖节管秃节上衡布置殃位移熔监测祖点，揭通过舱对监时测结平果进煤行分爬析指驻导现盼场施喘工。3号通矮道最丑大水威平位匙移为+0涨.9舟7m箱m、-0刘.9谜4m封m（“+”为菌远离2号通爹道、役“-”为徒靠近2号通职道）坑，均世符合洪相关属技术般要求哀。五、吗解决菊的关盈键问德题3、采缴取措是施后贞的效毅果六、牲结论筛与建鹿议（1渗）通醒过本略工程叹实例脾，进取一步库形成左了地欧下空万间的吹概念添，拓哈展市凭场领腥域。骑该工须程采宴用的僻7个谦联络冰通道侄，将佣4个吸顶管令通道悉连接泄成一庙个既修相互庄联系受又相地对独负立的据有机称整体趟，具臣有极纪强的湾商业腥价值址，使淋工程备成果叠由原哥本的浆“隧裹道”宅概念惑，拓绑展为宿“地敲下空茶间”妙概念若，极的大拓铲展了络市场蹦领域包。六、陆结论伴与建隆议（2裕）我睡司最蚕新研绣发成细功的身行星户齿轮染传动界顶管发机是乞一种帖新型虚的全群断面存切削蓝、全钓方位马搅拌迎的正季方形衰顶管席机。词安装溜在行毕星齿涝轮上模的刀狮盘在健沿内欺齿圈普作公件转的食同时赠又作继自转滋，其俘形成泥的运悟动轨窜迹如困右图脖。由闲于全横断面他切削日的实橡现，锤在顶逢进地迁层中唉遇到抱岩层夫时，馋刀盘猾可改戒为滚热刀，朗此时恨能有葡效的妻对岩祖石进誓行切袭削，闷实现絮顶管摆施工脚技术芳在岩识层内咏掘进题。六、触结论浊与建土议我司叙制作钻了0.轰5×轨0.大5的突行星益齿轮授传动惧的方服形顶悉管机袋实验椅机，午图1舞8为鲁实验虽机的歼外观炉照片镇和实扑