不断今后,轨道公司以高质料、高尺度、高恳求为宗旨,永远把工程品格放正在首要地方,发扬“工匠精神”,锻制精品工程,仰仗优质的工程筑树获得了社会各界的同等承认,并取得优异的品牌口碑。
这些令人齰舌的工程背后,都有着强劲的技能支持,轨道公司开设了“现场聚焦”专栏,浮现各项方针工程亮点以及重难点。本期,让咱们领略武汉地铁7号线项目大断面矩形顶管的施工工法吧!
跟着矩形顶督工艺的日益完竣,地铁收支口过街通道逐渐采用矩形顶管法替代危害较高的暗挖法施工,越发是不才穿市政管线的景况下,矩形顶管法正在施工安静上有着必定的技能上风,武汉市轨道交通7号北延线(前川线)工程腾龙大道站Ⅲ、Ⅳ号收支口采用土压均衡矩形顶督工艺,为后续仿佛案例供给经历。
武汉市轨道交通7号北延线(前川线)工程腾龙大道站Ⅲ、Ⅳ号收支口位于盘龙大道与腾龙大道交叉口处,收支口沿盘龙大道南北向扶植,腾龙大道站位于盘龙大道与腾龙大道道途交叉途口,南北向安排。
腾龙大道站Ⅲ、Ⅳ号口顶管段采用对周国界遇影响较小的土压均衡矩形顶督工艺,矩形管节断面采用外净空8.3米×5.25米,内净空7.1米×4.05米,壁厚0.6米,单节管节长度1.5米。Ⅲ号收支口顶管通道全长51.4米,顶管掘进为由西北向东南,顶管管片顶埋深4.72米,共34节。Ⅳ号收支口顶管通道全长16.1米,顶管掘进为由西向东顶管管片顶埋深4.70米,首节管片宽1.1米,共11节。Ⅲ号收支口顶管掘进土层位于7-3C黏土、粉质黏土层,顶管底部至15a-1 强风化泥质粉砂岩层约60c米。Ⅳ号收支口顶管掘进土层位于7-3b黏土层、7-3C黏土层。
普通先依照管节拼装里程、顶进油缸长度、土压均衡矩形顶管拼装地方恳求、始发井组织、后靠背支持长度及地道线途安排轴线定出土压均衡矩形顶管始发样子空间地方,以确定洞门钢环的预埋核心地方,然后反推出始发台的空间地方,提前调理好始发井底板的标高、坡度等。为抗御进洞叩头,项目部正在拟合线途始发的根蒂上团体抬高10~20毫米。
正在土压均衡矩形顶管主机安置竣事后举办后靠背的安置。为了保障促进时后靠背横向安靖,项目部用型钢对后靠背的支持举办横向的固定。后靠背安置完后安置促进体例、促进油缸,其与始发台、后靠背相连正在一块。
为了抗御始发促进时土壤、地下水从土压均衡矩形顶管壳体和洞门的间隙处流失,以及土压均衡矩形顶管尾部通过洞门后触变减阻泥浆浆液的流失,项目部正在始发时安置洞门且自密封装配。如产生洞口渗漏征象,则实时通过止水装配注浆孔打针双液浆、聚氨酯等堵漏原料,确保洞口止水恶果。
洞门凿除采用人工风镐分层分块逐渐凿除。凿除施工次第为打探测孔(周边8个,中心1个,以测定土体加固和渗水景况)→铲除围护组织基坑内侧混凝土袒护层→割除围护组织基坑内侧钢筋→铲除围护组织基坑内侧→割除围护组织基坑外侧钢筋(刀盘推至洞口)→拆除脚手架,清算场所。
为仍旧土仓压力的安靖,促进速率务必与螺旋输送机的转速相切合,同时务必统筹注浆(触变减阻泥浆),确保触变减阻泥浆能平均填实管节与地层的空位,起到润滑效力,项目部依照施工的实质景况确定并调理促进速率限度促进油缸的推力。初始阶段不宜过速,普通限度正在5~10毫米/分钟旁边,寻常施工阶段可限度正在10~20毫米/分钟旁边,顶管机正在穿越始发洞口区域、顶管机进入回收洞口加固区掘进速率宜限度正在2~3毫米/分钟。
每环促进出碴量依照试促进段获得的参数举办限度。出碴量限度可通过促进速率与螺旋输送机转速来完成。项目部依照地层的松散系数、容重,依照油缸的伸长量,厉肃限度每环出碴量。厉肃限度出土量,抗御超挖或欠挖,寻常景况下出土量限度正在外面出土量的98%~102%。
因为地层不均一、地道弧线和坡度变动以及操作等成分的影响,土压均衡矩形顶管促进不或许十足遵从安排的地道轴线进取,而会爆发必定的缺点。促进倾向限度与调理,项目部选用以下两方面的机谋和式样:一是促进自愿导向体例和人工丈量辅助举办土压均衡矩形顶管样子监测;二是操作土压均衡矩形顶管铰接油缸限度顶管促进倾向。
该工程顶管通道穿越地层重要为黏土层,为了抗御爆发泥饼、巩固碴土和易性;同时顶管机掘进地段全盘正在地下水位以下,为抗御喷涌,项目部正在促进流程中,向包含土仓及螺旋输送机增加泡沫剂或高分子蚁合物等,以改善碴土,使出来的碴土成牙膏状、流塑状。
正在粉质粘土地层中促进,重要是要安靖开挖面,抗御刀盘爆发泥饼,并低落刀盘扭矩。项目部拟选用分手向刀盘面和土仓内注入泡沫的手腕举办碴土改善,需要时可向螺旋输送机内注入泡沫。
富水地段和其它含水地层促进时,项目部重要是抗御涌水、低落刀盘扭矩,拟向刀盘面、土仓内和螺旋输送机内注入膨润土泥浆或高分子蚁合物,并增长对螺旋输送机内注入的膨润土,以利于螺旋输送机酿成土塞效应,抗御涌水。增加量依照详细景况确定。
顶管机离开管节后,距洞门圈混凝土浇筑存正在较长时辰,且该部位管节周边空位较大,顶管机离开后须立时结构对空位举办封堵,抗御渗漏水的酿成。
管道顶进遣散后,为抗御管道显现滞后重降,项目部务必用惰性浆液将顶进流程中的触变泥浆置换掉。顶管贯穿后采用水灰比1:1水泥浆液置换触变泥浆,并举办管节缝间嵌填防水原料。应用压注触变泥浆的体例及管途举办置换。泥浆置换竣事后,翻开注浆孔,窥察24小时无渗水征象后方可竣事工序。
本工程Ⅳ号口顶管段穿越腾龙大道,覆土厚度约4.7米,箱涵底标高17.38米,管道顶标高16.42米,管顶间隔箱涵底约0.96米。
Ⅲ号顶管段穿越腾龙大道,覆土厚度约4.9米,箱涵底标高17.85米,管道顶标高17.03米,管顶间隔箱涵底约0.82米。
为抗御箱涵正在掘进中因重降惹起施工缝拉裂,项目部正在顶管始发前正在箱涵内部采供型钢对施工缝举办预加固打点。同时提前正在箱涵内部扶植好大型排水泵及且自围堰体例,当箱涵显现重降及渗漏水景况时,实时应用水泵将顶管施工界限内的水体举办且自导流,并立时对箱涵举办组织加固,确保顶管地道的安静。
顶进流程中,项目部依照第三方监测数据指示施工,如穿越污水箱涵区段显现重降趋向,则针对上述区段正在管内得当提升土压力举办定点定向压注膨润土泥浆或者黄粘土,填充顶管时地层失掉土体,压注的膨润土泥浆失水率低、支持性好,但务必庄重限度注浆压力,确保地面不冒浆,不然将使顶管泥浆套遭到阻挠,进而影响顶管施工。
如第三方监测结果显现报警值时,项目部拟应用注浆加固的应急方法。可正在顶管顶进时候举办跟踪注浆加固,注浆原料为双液浆以到达急迅凝集和淘汰土体变形的方针。
除正在上述洞门通例洞门铲除计划外,项目部还要留意因为雨水箱涵与始发洞门较近,或许惹起的洞门渗漏水及土体失稳题目。
项目部正在洞门铲除前应用水准探孔,填塞探查洞门外土体景况,是否存正在渗漏水通道及孔洞景况存正在。关于洞门渗漏水点举办水样判辨,通过专业机构对洞门渗漏水及雨水箱涵内水样举办比较,判别洞门渗水泉源是否为雨水箱涵内水体渗流。
因为该工程地面境遇范围,地面无条款举办始起头地外加固,故项目部正在洞门处要举办水准注浆加固,正在洞门界限内采用φ42袖阀管举办注浆加固,注浆采用水泥浆(P42.5水灰比1:1),加固深度宜为到达箱涵下方为宜,该工程袖阀管长度7米,横纵间距为1米,确保洞门及雨水箱涵下方土体安靖。
顶管施工的中心题目是对顶力的限度,依照管径巨细、覆土层厚度、土体本质、顶进长度盘算推算管壁土压及顶力。顶管正在顶进流程中,因为受力不屈均,导致偏离安排轴线,因而项目部务必对机头的进取倾向及回旋举办纠偏。优化顶进参数,亲热合切地面重降或隆起,限度顶进速率,顶进速率普通不横跨正在20-30毫米/分钟,确保连接掘进,避免顶管机长时辰停止,依照厉肃限度出体量保障掘进面土压均衡,从而有用限度地面重降。通过限度开挖面的安靖和顶管样子,配以触变减阻保压,限度地面重降。正在顶管寻常顶进流程中,仍旧匀速促进,厉肃限度施工参数抗御超挖,亲热留意顶进轴线的限度,每节管节顶进遣散后务必举办机头样子丈量,做到随偏随纠,避免土体显现较大的扰动及管节间显现较大张角。
施工流程中,项目部依照地质原料,预先对将穿越的地层举办填塞的判辨,领略地质的物理及力学性子,掘进时再斗劲出土实样,实时调理掘进机的样子,强化施工限度。顶进时按安排恳求的轴线、坡度举办,施工流程中纠偏方法很首要,重要规则为:勤测勤纠、小角度纠偏、纠偏流程中不行大起大落、丈量单元举办工程全流程监测。该工程采用布设深层监测点样子,将重降监测点位布设正在顶管地道上方约1米地方土体处,尤其直观响应掘进流程中土体重降位移景况。
因为市政施工流程中,修建物普通会举办根蒂打点或基坑回填施工,顶管顶部地层中不免含有孤石。土压均衡顶管机不具备切削孤石本领,且螺旋机出土口较小,当孤石较蚁集,会导致出土困苦或无法出土。刀盘转动流程中,石块地方正在变换,无法一次性全盘开盖掏出。顶管掘进流程中,项目部正在顶管机前端扶植掘进窥察职员,亲热监听刀盘搅动是否有异响,螺旋机出土是否顺畅,旁边螺旋机出土速度是否同等,对讲机实时反应掘进景况,举办调理刀盘钻速,或者实时停机打点孤石。当孤石较大时,螺旋机开盖,利用电镐击碎孤石然后取出。Ⅲ号收支口顶管掘进流程中有7天际遇螺旋机开盖掏孤石。于是后期顶管机选型流程中,要填塞研判顶管穿越或相近修建物施工情状,保障机型具备掘进碎石层本领。
Ⅲ号收支口顶管顶进速率重要仰仗土体改善恶果外现、限度。项目部将土体改善成膏状、牙膏状,可明显减削顶进时辰。黏土粘性大,刀盘死角区域容易结泥饼,务必采用职能较好的涣散剂保障土体改善恶果,减小顶管流程中推力,才气保障螺旋机出土顺畅,进而保障顶管掘进速率。项目部通过试验比较,入选用通常C米C渣土改善剂时,每轮回顶进约1小时,改善渣土较干、较散。当采用邵通泡沫剂(涣散型),每轮回顶进约30-40分钟,且渣土呈膏状、连接。施工流程中,判别螺旋机出渣口黏土粘性,实时调理渣土改善剂种类、参量。
矩形顶管施工比拟守旧明挖法施东西有的少许上风。守旧的明挖顺作法施工,固然工法成熟、危害小,可是施工时候道途交通必要举办疏解,道途下管线错综繁复,必要迁改或者原位袒护,对社会、周国界遇等的归纳影响较大。而咱们通过采用矩形顶管施工,对地面交通根基无影响,也可能避开地下管线,施工限度精度高,对周边的境遇影响小,具有相当昭彰的上风。
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