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精品工程
北京路矩形頂管棄殼項目介紹（2019.11）
來源: | 作者:pmo29a903 | 發(fā)布時間: 2020-03-06 | 2959 次瀏覽 | 分享到:
一、工程概況
　　廣州地鐵六號線北京路站，位于北京路、康泰路交匯口，大致呈東西走向布置。新建通道東起北京路站Ia出入口通道的預留口，橫穿北京南路后進入泰康路項目地下室。通道位于北京南路下方，施工需要穿越的管線主要有排水砼暗渠、煤氣鋼管、給水鑄鐵管、高壓電纜等。綜合考慮工程實際情況，決定采用矩形頂管法實現(xiàn)本通道的聯(lián)通，主要有以下幾個方面的原因：
（1）通道所處商業(yè)街區(qū)，緊鄰高層建筑，能夠提供的施工作業(yè)面十分有限；（2）場地周邊交通量大，康泰路和北京南路為雙向四車道，不具備封閉交
通進行明挖施工的條件；
（3）地下管線眾多，縱橫交錯，遷改困難加之工期難以控制；
（4）通道全斷面位于淤泥軟土不良地層，地下水豐富，不具備暗挖施工的條件。





　　頂管施工雖然能夠解決道路通行和管線保護等方面的技術難題，但是由于新建通道特殊的地理位置，接收井因場地條件限制無法施工，因此頂管機無法正常出洞及吊出。結合以往經(jīng)驗，我公司提出了頂管機“棄殼”方案，即頂管施工到位后頂管機外殼作為通道襯砌的一部分留在通道內(nèi)，僅拆除頂管機內(nèi)部設備及零部件，并通過已完成的頂管施工通道運至始發(fā)井后吊出。本方案成功解決了因施工場地等客觀條件限制接收的難題，為新建與既有地下結構的互聯(lián)互通提供了新的解決思路。



　　本頂管工程采用土壓平衡式矩形頂管機掘進施工，自泰康路項目北側(cè)騎樓外的工作井向Ia出入口通道方向頂進，覆土厚度約為4.47m。頂管結構采用矩形預制鋼筋混凝土管節(jié)，頂管段長度為46米。管節(jié)外尺寸為6000mm×4300mm，管壁厚為500mm，長度為1.5m，單節(jié)重約34.8t。管節(jié)為C50鋼筋砼結構，抗?jié)B等級為P8。



二、地質(zhì)條件
根據(jù)地質(zhì)資料，場區(qū)巖土層至上而下分別為：<1>雜填土、<2-1A >淤泥、<2-1B >淤泥質(zhì)土、<2-2>淤泥質(zhì)粉細砂、<5-2>粉質(zhì)粘土、<6>全風化帶、<7>強風化帶、<8>中風化帶、<9>微風化帶。
通道頂管段主要在<2-1A >淤泥質(zhì)土土層中，該層土呈灰色、深色，流塑狀，局部軟塑狀，以粘粒為主，含有機質(zhì)、粉砂，局部含貝殼、蠔殼等硬雜質(zhì)，有腥臭味。平均厚度5.85m。



三、頂管施工重難點及主要技術措施
　　新建通道不具備接收井施工條件，矩形頂管機“棄殼”技術應用是本次施工控制的重中之重。本頂管工程穿越廣州市北京南路，地層以淤泥為主，地下水豐富，地下管線及周邊建構筑物的沉降控制以及始發(fā)、掘進都是本工程的重難點。
3.1 頂管機“棄殼”施工技術
（1）拆解頂管機“棄殼”區(qū)域加固
　　頂管機在拆解“棄殼”之前，首先應對棄殼區(qū)域土體進行加固，以達到提高土體強度及封水的效果。土體通常采用垂直高壓旋噴加固和水平袖閥管注漿加固兩種方案，鑒于本通道接收端緊鄰地鐵站Ia出入口通道，該站處于運營狀態(tài)，不能采取水平方向的袖閥管注漿加固，因此選擇采用高壓旋噴樁垂直加固。
由于該區(qū)域上方分布地下管線眾多，埋深均較淺，加固范圍受限。加固施工之前先人工探挖出所有管線并人工撥開管線后采取見縫插針式的布孔方式進行噴漿，加固范圍為頂管斷面左右各3m，上下2.5~3.8m不等。同時，為確保加固效果，頂管機頂進到位后，采用機殼預留注漿孔對機殼外縫隙進行注漿封堵。加固示意圖如下：





（2）頂管機拆解“棄殼”
頂管機頭內(nèi)部拆除，順序依次為拆除螺旋出土器、液壓站、減速機等內(nèi)部構件，割除胸板及刀盤。拆卸的零部件均通過已完成的頂管通道水平運至始發(fā)井并垂直吊出。





3.2 軟土地層頂管始發(fā)和掘進控制
本通道主要處于淤泥地層中，地下水比較豐富，在軟土地層中頂管始發(fā)、掘進都是本工程的重難點。

施工重難點

應對措施

軟土地層
頂管始發(fā)及
掘進控制

端頭土體加固，防止機頭始發(fā)時出現(xiàn)“磕頭”現(xiàn)象。

控制好洞口止水質(zhì)量，減少減阻漿液的漏失，確保減阻效果。

控制好機頭土壓倉壓力，避免出現(xiàn)機頭上方土體隆起或沉降。

頂進過程中，必須保持持續(xù)、均勻壓漿，使出現(xiàn)的空隙被迅速充填，保證通道上部土體的穩(wěn)定。

*后三環(huán)管節(jié)，周邊注漿采用高稠度濃泥，防止?jié){液流失造成工后土體沉降。

頂管始發(fā)進入淤泥軟土層后，為防止機頭“磕頭”，宜適當提高頂進速度，使正面土壓力稍大于理論計算值，以減少對正面土體的擾動并防止出現(xiàn)地面沉降。

3.3頂進軸線精度控制
本通道頂管下穿地層主要為淤泥層，土質(zhì)較差，承載力低，容易發(fā)生管節(jié)漂移或浮動，頂進方向容易偏移。采取措施如下：


施工重難點

應對措施

頂進軸線
控制

通過調(diào)節(jié)主頂油缸及鉸接油缸進行微糾偏。

勤測勤糾，以保證測量的精度，保證頂進軸線姿態(tài)良好。

3.4頂進地質(zhì)條件差
本通道頂管全斷面下穿地層主要為淤泥層，土質(zhì)較差，土層自穩(wěn)性較差，頂進施工時易發(fā)生坍塌影響路面交通。采取措施如下：

施工重難點

應對措施

頂進地質(zhì)
條件差

對頂管全程進行全斷面注漿預加固。

頂進時全程進行土體改良技術。

嚴格控制出土速度及出土量，保證土倉壓力平衡。

3.5地面沉降控制
本頂管施工覆土較淺，地質(zhì)條件較差，路面交通流量大，北京南路路面沉降控制對頂進施工要求較高。采取措施如下：

施工重難點

應對措施

地面沉降

設止退裝置，避免開挖面失穩(wěn)引起地面沉降。

頂進軸線兩側(cè)10m范圍內(nèi)設沉降監(jiān)測點，縱向每5m/組，加強監(jiān)測。

對周邊建構物、地面、管線及頂管水平和豎向位移進行監(jiān)測。

設監(jiān)測預警值，地面累計**沉降量≤30mm，累計**隆起量≤10mm。若監(jiān)測值接近預警值時應采取措施控制頂進速度、頂進參數(shù)及出土量等。

3.6 地下管線變形控制
本通道頂管上方分布管線眾多，縱橫交錯，如煤氣管、給水管、排水管、電纜等，其中煤氣管與頂管豎向凈距僅1.1m。各管線的變形控制對頂管施工要求較高。采取措施如下：

施工重難點

應對措施

地下管線變形控制

控制好機頭土倉壓力，避免出現(xiàn)機頭上方土體隆起或沉降造成管線變形。

頂進全程必須保持持續(xù)、均勻壓漿，使出現(xiàn)的空隙被迅速充填，保證通道上部土體的穩(wěn)定。

勤測量勤糾偏，及時反饋監(jiān)測數(shù)據(jù)并調(diào)整施工參數(shù)，保證管線安全。

頂進軸線兩側(cè)各10m范圍內(nèi)設監(jiān)測點，縱向每5m/組，加強變形監(jiān)測。


四、頂管施工現(xiàn)場