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精品工程
北京新機場臨空經(jīng)濟區(qū)永興河北路綜合管廊 9.1m×5.5m和7.0m×5.0m矩形頂管工程
來源: | 作者:pmo29a903 | 發(fā)布時間: 2020-03-06 | 2362 次瀏覽 | 分享到:
項目介紹

廣州金土巖土技術工程技術有限公司 
2019年6月 


一、工程概況
　　北京新機場臨空經(jīng)濟區(qū)市政交通配套工程永興河北路（大廣高速~磁大路）道路及綜合管廊工程（五標段），位于北京市大興區(qū)榆垡鎮(zhèn)，工程包括道路工程、橋梁工程、綜合管廊工程。綜合管廊全長1.67公里，其中K0+414.300～K0+542.700段長度為128.4m的綜合管廊段正交下穿大廣高速道路。由于大廣高速路車流量大，如采用傳統(tǒng)的“明挖現(xiàn)澆”法施工，必將帶來交通擁堵、工期拖延、環(huán)境污染等諸多問題，同時高速道路對地面沉降控制要求嚴格，采用淺埋暗挖法施工不能有效控制地面沉降，因此迫切需要采用“綠色、環(huán)保、安全”的矩形頂管施工技術。
　　本次綜合管廊頂管工程下穿大廣高速路，是北京市首次采用矩形頂管工法施工的市政工程，對矩形頂管的推廣應用具有重大的意義。
　　本次頂管工程采用兩臺不同尺寸的多刀盤組合式土壓平衡矩形頂管機分別掘進施工，雙孔并排頂管布置，外尺寸分別為9.1m×5.5m和7.0m×5.0m，雙孔凈距1m，單線頂管長度128.4m，實際頂進長度129.0m，雙線共頂進258.0m。管節(jié)為預制鋼筋混凝土結構，單節(jié)管長為1.5m。工序上先頂進9.1m×5.5m管節(jié)，貫通后再頂進7.0m×5.0m管節(jié)。頂管段覆土深度約為5.9~10.3m，穿越地層主要為黏質(zhì)粉土、粉細砂，局部位于粉質(zhì)黏土層，設計縱坡為+0.2%。
　　本工程建筑單位為北京新航城開發(fā)建設有限公司，施工總承包單位為中國建筑一局（集團）有限公司，專業(yè)分包單位為廣州金土巖土工程技術有限公司。





地質(zhì)條件

本工程頂管管頂覆土深度為5.98m~10.32m，從上至下地層情況：
表 2 -1 各地層參數(shù)一覽表

序號

巖土名稱

狀態(tài)

1

黏質(zhì)粉土-素填土①層

黃褐色，松散～稍密，稍濕～濕

2

黏質(zhì)粉土②層

黃褐～褐黃色，中密～密實，局部稍密，濕。

3

粉細砂②1層

褐黃色，稍密～中密，稍濕～濕。

4

粉質(zhì)黏土②2層

褐黃色，可塑，很濕，土質(zhì)不均。

5

黏土②3層

褐黃色，可塑，很濕，土質(zhì)不均。

6

砂質(zhì)粉土②4層

褐黃色，中密～密實，濕。

7

黏質(zhì)粉土③層

褐灰～黃灰色，中密～密實，濕。

8

粉細砂③1層

褐灰色，中密～密實，濕，砂質(zhì)較純。

9

粉質(zhì)黏土④層

褐黃色，可塑，局部硬塑，很濕。

10

粉細砂④1層

褐黃色，中密～密實，飽和，砂質(zhì)較純。

11

黏質(zhì)粉土④2層

褐黃色，密實，稍濕～濕。

頂管施工穿越地層為黏質(zhì)粉土②層、粉細砂②1層、黏質(zhì)粉土③層，局部位于粉質(zhì)黏土②2層。
地下水分為兩層地下水，分別為上層滯水（一）、潛水（二），上層滯水（一）初見水位埋深5.50～12.40m，潛水（二）初見水位埋深14.30～25.90m。潛水（二）近3～5年**地下水位**標高在10.00～13.00m左右，擬建頂管標高位于潛水層以



三、頂管施工重難點及主要技術措施
3.1 大斷面矩形頂管掘進施工
綜合管廊矩形頂管斷面尺寸為9.1m×5.5m和7m×5m，屬于大斷面頂管，施工時頂管機頂部易產(chǎn)生背土效應、頂管機頭易發(fā)生栽頭及扭轉。采取措施如下：

編號

施工重難點

措施

（1）

背土效應

在頂管機頂部不間斷注漿，有效阻隔殼體與土體的接觸。

（2）

頂管機栽頭

在洞門處進行土體加固，提高土體強度；在頂管始發(fā)時墊高機頭5cm，使機頭有向上的趨勢；進洞時，將機頭和后方管節(jié)采用拉桿連接；加大頂推力控制出土量小于掘
進量使掌子面前方土體對機頭產(chǎn)生擠密作用。

（3）

頂管機扭轉

頂進過程中通過頂管機自身的糾偏系統(tǒng)，勤觀察監(jiān)測儀和傾斜儀上的數(shù)據(jù)，做到隨偏隨糾，保證頂管機軸線與
設計軸線在同一條水平線上。

3.2 長距離矩形頂管頂進施工
綜合管廊矩形頂管頂進長度是129.0m，為長距離矩形頂管，穿越土層為黏質(zhì)粉土層，頂進過程中土體對頂管機和管節(jié)的摩阻力較大，采取措施如下：

編號

施工重難點

措施

（1）

頂進阻力大

管節(jié)外壁進行涂蠟處理，有效減小頂進過程中管周摩擦阻力。

（2）

頂進全程進行注漿減阻，以達到減少摩阻力的效果。

（3）

頂進過程中嚴控頂管機姿態(tài)及軸線。

（4）

合理控制頂進速度、合理安排管節(jié)安裝的作業(yè)時間，保證頂
進施工連續(xù)均衡，避免較長時間的擱置。

3.3 頂進軸線精度控制
本工程為大斷面長距離頂管，且穿越黏質(zhì)粉土層，控制土艙壓力平衡的難度加大，容易發(fā)生頂進軸線偏轉。針對以上問題，采取的措施如下：


編號

施工重難點

措施

（1）

頂進軸線偏轉

對機頭掌子面前方不良土體進行改良。

（2）

嚴格控制出土速度及出土量，保證掌子面土壓力平衡。

（3）

頂進過程中，通過調(diào)節(jié)主頂油缸及鉸接油缸進行微糾偏。

（4）

頂進過程中勤測勤糾，以保證測量的精度，保證頂進軸線
姿態(tài)良好。

（5）

采用壓注濃泥糾偏技術進行軸線糾偏。

（6）

嚴格控制土艙內(nèi)土壓力。

3.4 大斷面矩形頂管下穿大廣高速
頂管施工下穿大廣高速，覆土厚度約5.98m~10.32m，頂管頂進過程中對地面變形要求較為嚴格。采取措施如下：

編號

施工重難點

措施

（1）

地面變形控制

設止退裝置，在千斤頂縮回前進行止退固定，維持正面土壓力平衡，避免開挖面失穩(wěn)引起地面沉降。

（2）

在頂進軸線兩側各30m范圍內(nèi)設沉降監(jiān)測點，加強監(jiān)測。

（3）

對周邊建（構）筑物、大廣高速、地面、及頂管水平和豎向變形進行監(jiān)測。

（4）

設置監(jiān)測預警值，一般地段地面**沉降量≤30mm，**隆
起量≤10mm。如果監(jiān)測值接近預警值時應及時采取控制頂進速度、注漿壓力、注漿量及出土量等施工參數(shù)的措施。