地鐵聯絡通道頂進法施工技術

1、地鐵聯絡通道頂進法施工技術摘要上海軌道交通8線復興路站淮海路站區(qū)間隧道的聯絡通道，采用簡易網格式機頭頂進施工獲得成功。文章對施工過程進展了詳細表達，總結出簡易網格式機頭頂進施工的特點；并提出了一系列的優(yōu)化和改良技術措施，供類似工程參考。關鍵詞地鐵聯絡通道簡易網格式機頭頂進施工技術1工程概況上海市軌道交通8線淮海路站復興路站區(qū)間隧道全長828，在上行線里程sk19+785.640處設有1座聯絡通道。其對應的地面位置為與壽寧路交匯處以南30的西藏南路，地面鄰近建筑物多為3層磚木構造老式里弄民房，并有f500上水管和f800煤氣管等。隧道內徑為5.5，外徑為6.2，普通管片寬1，鋼管片寬1.1；聯絡

2、通道的斷面尺寸為：高2.7、寬1.58；頂面標高為-11.56，底面標高為-14.26，頂覆土厚15.5615.62。聯絡通道處的上下行隧道中心標高為-12.5615.62，中心線間隔 為12，外壁凈距為5.8，見圖1。聯絡通道采用簡易網格式機頭，由下行線的xk19+789.577里程向上行線頂進施工。2工程地質條件根據工程地質資料可知，聯絡通道處的主要土層從上到下分別是1層雜填土、層粉質粘土、層淤泥質粉質粘土、層淤泥質粘土和1層粘土。頂進時，上半部為層淤泥質粘土，下半部為1層粘土。各土層物理力學指標見表1。由表1和工程地質資料可知：聯絡通道所處的淤泥質粘土層和1粘土層，根本上均屬微透水性、抗

3、剪強度較高的土層，其自立性較好。3聯絡通道施工設計考慮到聯絡通道所處的淤泥質粘土層和1粘土層自立性較好，假設采用簡易網格式機頭頂進施工，那么在保證平安的前提下，可以節(jié)省人力、物力、經費及縮短工期。3.1施工設備簡易網格式機頭由正面網格切土裝置、垂直法蘭、中繼間內設糾偏千斤頂、主頂進裝置、后靠和導軌組成見圖2。正面網格切土裝置是由下行線隧道內的382、383環(huán)鋼管片中的6塊洞口塊緊固連接成一體后加工而成的。將鋼管片中間2列開口打通，考慮到控制出土量和風險因素，還須制作相應數量的胸板，一旦出現突發(fā)事件，可以馬上封堵出土口。主頂進裝置由6臺1000kn的千斤頂、高壓變量油泵、換向閥和高壓軟管組成。沿

4、聯絡通道軸線左右對稱布置的千斤頂支架，起到支撐千斤頂和導向的作用；高壓變量油泵提供千斤頂的壓力，換向閥可控制千斤頂的伸縮，規(guī)格一致的千斤頂保證千斤頂的行程同步。糾偏千斤頂設在中繼間內，用來糾正頂管的姿態(tài)，其數量和規(guī)格由正面的土壓力及復合管節(jié)外壁的摩擦力來確定。后靠支撐系統是由與隧道內弧面密貼的船底板加強肋板組成，后座與管片的接觸面須均勻密貼。其詳細尺寸是根據聯絡通道的埋深和土質情況，通過計算推進反力來確定的。導軌由2根可以自由拆卸的型鋼組成，按設計的軸線鋪設，讓電機車將復合管節(jié)運輸至千斤頂頂進的范圍，并導向其順利頂入土中。3.2工作原理簡易網格式機頭在主頂千斤頂的推力下頂進，網格前的土體受被動

5、土壓力的作用，當被動土壓力大于網格艙內土壓時，土體就會被擠入艙內，然后人工把泥土運走。出土量由網格的開口率大小來控制。3.3管節(jié)聯絡通道由6節(jié)寬1.58、高2.7、壁厚為0.2的預制復合管節(jié)組成，其中2節(jié)長1.2，為進出洞復合管節(jié)，4節(jié)標準復合管節(jié)長1.5。復合管節(jié)由鋼殼和內襯混凝土組成，鋼殼背板涂2度環(huán)氧瀝青漆，內襯混凝土等級為30，抗?jié)B強度為0.8pa，混凝土保護層厚2.5，平整度和密實度符合設計規(guī)定，并預留壓漿孔見圖3。4聯絡通道施工技術4.1頂進施工前的準備工作4.1.1土體加固為防止網格翻開后正面的土體坍塌，造成水土流失，同時也為防止頂進時隧道發(fā)生橫向位移和管片變形，因此，須對簡易網

6、格式機頭出進洞處混凝土管片外的土體進展注漿加固，經加固后的土體有很好的自立性、均質性，無側限抗壓強度達0.20.3pa。4.1.2測量放樣聯絡通道施工前，采用地面控制網，根據進出洞門的中心連線，定出頂進的軸線和導軌面標高、后靠和千斤頂組的中心位置，減小因上下行線在施工中管片排布的差異而引起的相應預留孔方位差異造成的施工難度；同時，將測量臺固定在不受頂進影響的管片上，防止因后靠系統的變形而影響復測的精度。4.1.3管片支撐體系聯絡通道施工前，應在隧道內設置型鋼支撐，形成柱狀鋼支撐，支撐聯絡通道口兩側的10環(huán)混凝土管片；在鋼支撐上沿隧道縱向設置鋼桁架梁，支撐點設在開口環(huán)上，開口位置上的支撐點處，必

7、須填充混凝土。為了給鋼支撐施加預應力，在各鋼支撐頂端設液壓千斤頂，采用三角形墊塊與混凝土管片密貼見圖4。4.2出洞施工技術4.2.1施工參數頂進速度控制在10/in左右,出土量宜控制在理論值的95%98%；當千斤頂的頂力偏大時，可把網格適當放大即上下2排網格打通；反之，用胸板堵住網格。4.2.2考前須知為防止簡易網格式機頭發(fā)生“磕頭，須將糾偏裝置中繼間與前2節(jié)復合管節(jié)嚴密連接，確保相鄰管節(jié)的外形平整，控制頂管的姿態(tài)。為控制頂管的姿態(tài)，頂進時要隨時調整主頂千斤頂的位置，即控制千斤頂的合力位置，假設頂管有向上的趨勢，那么將下部的千斤頂向上挪動；反之，讓上部的千斤頂向下挪動。4.3正常頂進施工4.3

8、.1施工參數頂進速度一般控制在2030/in，假如發(fā)現正面土體擠入很慢，且頂進壓力也變得越來越大時，應放慢頂進速度，即控制在10/in左右，否那么極易造成頂管上拋。正常情況下，出土量控制在理論值的97%100%之間；假如千斤頂的頂力過大時，那么可以適當進步網格開口率。4.3.2考前須知親密關注地表沉降、土質的變化、覆土的厚度及地面建筑物等的監(jiān)測數據，及時調整出土量，控制地層變形；優(yōu)化主頂千斤頂的編組，控制頂管的姿態(tài)；在主頂千斤頂編組能控制的情況下，盡量不用糾偏裝置，以免影響后面整體復合管節(jié)的姿態(tài)和測量；當一節(jié)管節(jié)頂進完畢吊放下一節(jié)管節(jié)時，應保證止水密封橡膠帶在對接拼裝時與管節(jié)充分密貼，且受力均

9、勻。4.4進洞施工技術4.4.1導軌的鋪設簡易網格式機頭在進洞前，應安裝好導軌裝置，導軌的坡度應與聯絡通道的坡度相吻合。4.4.2布置應力釋放孔將鋼管片兩旁的壓漿孔作為應力釋放孔，預先安裝上球閥。當機頭即將靠近洞門時，根據實際情況，用球閥來控制應力釋放孔的閉啟，防止封門變形或正面的土體涌入隧道內。4.4.3施工參數頂進速度一般控制在10/in左右；為降低對封門的壓力，防止土體涌入隧道內，必須盡量挖空正面土體。4.4.4考前須知撤除封門時要有專人指揮，布置好最正確的吊點；簡易網格式機頭必須保持良好的狀態(tài)，一旦封門撤除，簡易網格式機頭立即頂出土體，盡量縮短進洞的時間；簡易網格式機頭進洞后，用鋼板將

10、洞門圈和復合管節(jié)間的空隙封焊住，防止水土流入隧道；聯絡通道完全貫穿后，通過復合管節(jié)上預留的注漿孔，壓注足量的漿液填充建筑空隙，防止地面沉降和管節(jié)滲水，并處理好壓漿孔。5施工監(jiān)測在聯絡通道上方鄰近的建筑物和管線處布置地表變形測點，測點間距為25；測量頻率視地表變形速度及可能對地面構造造成影響的程度而定；采用自動安平水準儀和線條式銦瓦水準標尺等儀器進展測量，測量精度在0.3左右。隧道變形的監(jiān)測范圍為沿隧道40，測點間距為25聯絡通道附近的測點應加密布置，用同上的儀器量測管片的程度和垂直位移，測定隧道的變形。聯絡通道頂進施工的實際時間僅為40h，地面累計30天最大沉降量為6.12，管線及建構筑物的累

11、計最大沉降量為3.41；已建成的隧道測得最大位移值為+1；測得最大變形值為1；頂進完畢后10d，測得周平均沉降值0.5；聯絡通道內未見滲漏水點。6完畢語通過本工程的施工理論，可以得出：簡易網格式機頭施工工藝較適用于上海軟土地層內的聯絡通道施工。簡易網格式機頭的施工工藝具有以下特點：準備期、施行期均很短約為冰凍法的1/3，且聯絡通道的后期穩(wěn)定時間亦較短；對土體的擾動小，不僅全面增強了鄰近建筑和管線的平安，而且能使聯絡通道始終處于較穩(wěn)定的土體中；一旦遇到險情時，可立即封堵，有效地控制險情的擴展；施工本錢較低約為冰凍法的2/3，且頂進設備可重復利用，經濟效益顯著；由于管節(jié)為高精度的預制構件，且在施工過程中便于控制，使聯絡通道質量得到進步。外觀質量優(yōu)良，未見滲漏水點。為使該施工工藝在今后的類似工程中可得到廣泛的推廣應用，進一步做好設計、施工一體化，需對以下幾方面進展優(yōu)化與改良：根據盾構機的性能，盡量放大隧道內鋼管片聯絡通道預留口的寬度，尤其是鋼管片的開口寬度，以實現更大空間的頂進法聯絡通道施工；將作為簡易網格式機頭的頂出鋼管片，由如今的徑向開口改為程度開口；并使接收側隧道內的洞門鋼管片尺寸略大于始發(fā)側，便于頂管機的進出洞施工；在盾構推進至聯絡通道位置時，盡量減小對土體的擾動，并盡快施行土體加固和環(huán)箍注漿等措施，隔