客站過(guò)既有鐵路線通道頂管頂進(jìn)施工方案

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1、上海西客站過(guò)既有鐵路線通道頂管頂進(jìn)施工方案為不影響上海西客站的鐵路交通的正常運(yùn)營(yíng)，采用頂管頂進(jìn)施工工法。其工法特點(diǎn)是在鐵路旁施工兩工作井，在工作井內(nèi)頂管機(jī)安裝就位后頂進(jìn)，將混凝土管或鋼管頂進(jìn)穿越鐵路。工程地理位置 采用聯(lián)絡(luò)通道使上海西客站和16號(hào)線地鐵站相連，聯(lián)絡(luò)通道需穿越9股既有鐵路。具體見圖1。一、總體方案本施工方案采用大刀盤土壓平衡式矩形頂管機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)施工。該矩形頂管機(jī)兩個(gè)3m3.5m的大刀盤，由八根偏心軸驅(qū)動(dòng)，對(duì)前方土體進(jìn)行全斷面切削，將矩形管節(jié)外形尺寸為6000mm4000mm頂進(jìn)，該頂管機(jī)充分利用了機(jī)電液一體化的先進(jìn)技術(shù)，采用結(jié)構(gòu)緊湊的閉式液壓系統(tǒng)和PLC電氣控制系統(tǒng)。工作井基坑圍

2、護(hù)結(jié)構(gòu)采用SMW工法，即在水泥土攪拌樁內(nèi)插入H型鋼作維護(hù)結(jié)構(gòu)，然后再采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的施工。因此混凝土擋墻預(yù)埋鋼圈，SMW工法即為工作井的洞圈封門。頂管的出洞過(guò)程即為攪拌樁內(nèi)拔除H型鋼和頂管機(jī)頭經(jīng)過(guò)出洞段加固區(qū)并進(jìn)入原狀土體的過(guò)程。頂管法施工過(guò)程如下：先施工工作井，作為頂管的起點(diǎn)和終點(diǎn)，工作井內(nèi)安裝液壓千斤頂和承壓墊板。千斤頂將帶有切口和支護(hù)裝置的工具管頂出工作井出口孔壁，然后以工具管為先導(dǎo)，將預(yù)制管節(jié)按設(shè)計(jì)逐節(jié)頂入土層中。二、頂管出洞段施工1-混凝土管節(jié) 2-吊車 3-壓漿總管 4-工作井 5-配電箱 6-操作臺(tái) 7-主頂油缸 8-后靠 9-頂環(huán) 10-基座11-小車 12-土

3、箱 13-糾偏油缸 14-頂管機(jī)圖1 頂進(jìn)工藝圖2.1井下準(zhǔn)備工作洞門安裝 由于洞圈與管節(jié)存在著11.4cm的建筑空隙,在頂管出洞及正常頂進(jìn)過(guò)程中極易出現(xiàn)外部土體涌入始發(fā)井的嚴(yán)重安全事故。為防止此類事故發(fā)生，施工前在洞圈上安裝簾布橡膠板密封洞圈，橡膠板采用12mm厚鋼壓板作靠山，壓板的螺栓孔采用腰子孔形式，以利于頂進(jìn)過(guò)程中可隨管節(jié)位置的變化而隨時(shí)調(diào)節(jié)，保證簾布橡膠板的密封性能?；惭b基座定位后必須穩(wěn)固、正確，在頂進(jìn)中承受各種負(fù)載不位移、不變形、不沉降?；系膬筛壍辣仨毱叫?、等高。軌道與頂進(jìn)軸平行，導(dǎo)軌高程偏差不超過(guò)3mm，導(dǎo)軌中心水平位移不超過(guò)3mm。后靠自身的垂直度、與軸線的垂直度對(duì)今

4、后的頂進(jìn)也至關(guān)重要。鋼后靠根據(jù)實(shí)際頂進(jìn)軸線放樣安裝時(shí)，與始發(fā)井內(nèi)襯墻預(yù)留一定的空隙，固定后在空隙內(nèi)填C20素砼，使鋼后靠與墻壁充分接觸。這樣，頂管頂進(jìn)中產(chǎn)生的反頂力均勻分布在內(nèi)襯墻上。鋼后靠的安裝高程+80mm，-100mm；水平：100mm。主頂?shù)亩ㄎ患罢{(diào)試驗(yàn)收 主頂?shù)亩ㄎ粚㈥P(guān)系到頂進(jìn)軸線控制的難易程度，故在定位時(shí)要求與管節(jié)中心線成對(duì)稱分布，以保證管節(jié)的均勻受力。主頂定位后，需進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)收，保證12個(gè)千斤頂?shù)男阅芡旰?。頂管機(jī)吊裝就位、調(diào)試驗(yàn)收為保證頂管出洞段的軸線控制，頂管機(jī)吊下井后，需對(duì)頂管機(jī)進(jìn)行精確定位，盡量使頂管機(jī)軸線與設(shè)計(jì)軸線相符。在頂管機(jī)準(zhǔn)確定位后，必須進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，在確定頂管機(jī)運(yùn)

5、轉(zhuǎn)正常后，方可進(jìn)行頂管出洞和正常頂進(jìn)工作。土體加固上海站站房11號(hào)線敞開段265地下段268m15號(hào)線16號(hào)線聯(lián)絡(luò)通道圖1 過(guò)既有鐵路位置圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求加固頂管前面土體，確保開始頂進(jìn)工作面的穩(wěn)定。圖2 頂管始發(fā)工作井內(nèi)平面布置圖；2.2頂管頂進(jìn)方法設(shè)備調(diào)試頂管機(jī)頭靠上洞門圍護(hù)結(jié)構(gòu)清除頂管機(jī)切削加固土體機(jī)頭切口進(jìn)入原狀土、提高下面土壓力值至理論計(jì)算值。對(duì)全套頂進(jìn)設(shè)備做一次系統(tǒng)調(diào)試，在頂管機(jī)進(jìn)入加固區(qū)時(shí)，應(yīng)特別注意刀盤在穿越加固層時(shí)的切削性能。在洞圈內(nèi)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)全部清除后后，應(yīng)立即開始頂進(jìn)機(jī)頭，由于正面為加固區(qū)，為保護(hù)刀盤，頂進(jìn)速度應(yīng)放慢。另外，可能會(huì)出現(xiàn)螺旋機(jī)出土困難，必要時(shí)可加入適量清水來(lái)軟化

6、或潤(rùn)滑水泥土。頂管機(jī)進(jìn)入原狀土后，為防止機(jī)頭“磕頭”，宜適當(dāng)提高頂進(jìn)速度，使正面土壓力稍大于理論計(jì)算值，以減少對(duì)正面土體的擾動(dòng)及出現(xiàn)地面沉降。頂管機(jī)從始發(fā)井出洞后，應(yīng)盡量減少水土流失，控制好地面沉降。應(yīng)不斷根據(jù)地面沉降監(jiān)測(cè)反饋進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，及時(shí)摸索出正面土壓力、出土量、頂進(jìn)速度、注漿量和壓力等各種施工參數(shù)最佳值，為正常施工服務(wù)。在頂進(jìn)工程中為保證頂管順利頂進(jìn)，減少土體與管道間摩阻力，在管道外壁壓注觸變泥漿，在管道四周形成一圈泥漿套以達(dá)到減摩效果。2.3頂進(jìn)軸線控制頂管在正常頂進(jìn)施工中，必須密切注意頂進(jìn)軸線的控制。在每節(jié)管節(jié)頂進(jìn)結(jié)束后，必須進(jìn)行機(jī)頭的姿態(tài)測(cè)量，并做到隨偏隨糾，且糾偏量不宜過(guò)大，以

7、免土體出現(xiàn)較大擾動(dòng)及管節(jié)間出現(xiàn)張角。由于是矩形頂管，因此對(duì)管道的橫向水平要求較高，所以在頂進(jìn)過(guò)程中對(duì)機(jī)頭的轉(zhuǎn)角要密切注意，機(jī)頭一旦出現(xiàn)微小轉(zhuǎn)角，應(yīng)立即采取刀盤反轉(zhuǎn)、加壓鐵等措施回糾。2.4地面沉降控制在頂進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)合理控制頂進(jìn)速度，保證連續(xù)均橫施工，避免出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間擱置情況；不斷根據(jù)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行土壓力設(shè)定值調(diào)整，使之達(dá)到最佳狀態(tài)；嚴(yán)格控制出土量，防止欠挖或超挖。3、頂管進(jìn)洞段施工接收井基坑的圍護(hù)施工完成后，為了防機(jī)頭進(jìn)洞時(shí)洞內(nèi)土體的塌方，在接收井洞門內(nèi)預(yù)先澆注30cm厚的混凝土擋墻，作為接收井的封門形式。頂管機(jī)進(jìn)洞時(shí)鑿除混凝土擋墻。圖3 頂管接收井洞門封門結(jié)構(gòu)圖因接收井洞門和管節(jié)存在25cm的

8、周邊間隙，頂管機(jī)頭進(jìn)洞時(shí)容易引起水土流失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致路面沉降、損壞地下管線，所以必須采取相應(yīng)的措施，讓頂管機(jī)頭順利進(jìn)洞。在頂管到達(dá)距接收井6m后，開始停止第一節(jié)管節(jié)的壓漿，并在以后頂進(jìn)中壓漿位置逐漸后移，保證頂管進(jìn)洞前形成完好的6m左右的土塞，避免在進(jìn)洞過(guò)程中減摩泥漿的大量流失而造成管節(jié)周邊摩阻力驟然上升。在頂管機(jī)切口進(jìn)入接收井洞口加固區(qū)域時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減慢頂進(jìn)速度，調(diào)整出土量，逐漸減少機(jī)頭正面土壓力，以確保頂管機(jī)設(shè)備完好和洞口結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。當(dāng)頂管機(jī)頭距離H型鋼50cm左右時(shí)，暫停推進(jìn)，等待H型鋼的拔除。H型鋼拔除后，頂管機(jī)繼續(xù)推進(jìn)，緩慢地靠近接收井墻壁。此時(shí)要掌握好實(shí)際頂進(jìn)距離和主頂?shù)膲毫?，?dāng)主頂

9、壓力突然升高，立即停止推進(jìn)。鑿除洞門內(nèi)的混凝土墻，迅速將頂管機(jī)頭推進(jìn)接收井，第一節(jié)管節(jié)離接收井內(nèi)壁50cm停止推進(jìn)，將機(jī)頭與管節(jié)脫開。用300噸吊車將頂管機(jī)頭逐漸吊出接收井。接收井內(nèi)預(yù)制40cm寬的鋼筋砼作接收架的基礎(chǔ)，接收架采用=30鋼板（3m1m）和軌道（38kg/m）制作。4、頂管機(jī)位置、姿態(tài)的復(fù)核測(cè)量當(dāng)頂管機(jī)頭逐漸靠近接收井時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)測(cè)量的頻率和精度，減少軸線偏差，確保頂管機(jī)能準(zhǔn)確進(jìn)洞。對(duì)洞門位置的坐標(biāo)測(cè)量復(fù)核，并根據(jù)實(shí)際上標(biāo)高安裝頂管機(jī)接收機(jī)座。頂管貫通前的測(cè)量是復(fù)核頂管所處的方位、確認(rèn)頂管狀態(tài)、評(píng)估頂管進(jìn)洞時(shí)的姿態(tài)的擬訂頂管進(jìn)洞的施工軸線及施工方案等的重要依據(jù)，使頂管機(jī)在此階段的施

10、工中始終按預(yù)定方案實(shí)施，以良好的姿態(tài)進(jìn)洞，正確無(wú)誤地座落到接收井的基座上。5、頂管機(jī)接收采用300T汽車吊停在車站施工圍墻內(nèi)起吊頂管機(jī)頭，具體實(shí)施步驟如下：拆除螺旋機(jī)，將拆下的螺旋機(jī)用出土小車?yán)凉ぷ魇及l(fā)井，吊上地面；通過(guò)伸縮糾偏千斤頂和加設(shè)墊塊使機(jī)頭與管節(jié)脫開，機(jī)頭整體向前頂出，并平穩(wěn)地落在接收平臺(tái)上；拆除連接螺栓，將頂管機(jī)頭分解，分段吊上地面。圖4 頂管機(jī)頭吊出接收井步驟示意圖6、泥漿液置換頂管機(jī)頭吊出接收井后，馬上用磚頭砌墻，將兩頭洞門與管節(jié)間的間隙封堵。注入雙液漿，置換出觸變泥漿，對(duì)管節(jié)外的土體進(jìn)行加固。雙液漿的水玻璃和水泥重量比為1：6。漿液置換結(jié)束后盡快將管節(jié)和工作井鋼洞門用鋼筋連

11、成一體，澆注混凝土，和工作井內(nèi)壁澆平。7、沉降監(jiān)測(cè)選擇具有甲級(jí)資質(zhì)的測(cè)量單位進(jìn)行工程全過(guò)程監(jiān)測(cè)，以準(zhǔn)確、及時(shí)地了解路面、管線的沉降情況，并在頂進(jìn)施工中根據(jù)反饋數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整各類施工參數(shù)， 保證道路和管線的安全。沉降量應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)范要求內(nèi)（+20mm-30mm）。地表沉降 從始發(fā)井出發(fā)，每頂管推進(jìn)軸線間隔5m設(shè)地表沉降樁，沉降樁埋深1m。地表沉降樁頂必須低于地面，并且要有沉降樁保護(hù)裝置。土體深層沉降為了確保重要管線的安全（如有），在推進(jìn)軸線上相應(yīng)管線的的位置設(shè)置土體深層沉降樁（樁身盡量靠近管頂），深層沉降樁外有護(hù)套鋼管保護(hù)，樁頂及套管頂均必須低于路面，并且要有沉降樁保護(hù)裝置。施工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表類別量測(cè)項(xiàng)目量測(cè)工具測(cè)點(diǎn)布置量測(cè)頻率必測(cè)項(xiàng)目地表隆陷NA2002全自動(dòng)電子水準(zhǔn)儀,玻璃鋼瓦尺每5米設(shè)一斷面，必要時(shí)需加密通道施工50m，12次/天；通道到達(dá)后50m,1次/周。通道沉降測(cè)量NA2002水準(zhǔn)儀每5米設(shè)一點(diǎn)施工監(jiān)測(cè)布置圖見圖58、保證措施一旦沉降超標(biāo)，將采取以下措施：減少頂管機(jī)正面出土量，提高正面土壓力。在頂管內(nèi)超量壓注潤(rùn)滑泥漿，提高管節(jié)周圍土體的應(yīng)力。增加地表注漿加固土體。圖5 施工量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置示意圖