市政过街通道顶管施工技术.pptx
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1、第一部分 工程概况标段位置1、地理位置黑牛城道南集散厅北集散厅下沉广场地下通道内江路站第一部分 工程概况2、标段范围本标段包括南北两个集散厅、一个过街人行通道、一个下沉式广场。过街通道下穿黑牛城道连接南北集散厅,下沉广场与北集散厅相连,南集散厅将来与正在修建的地铁11号线内江路站出入口相连。管节横断面第一部分 工程概况北集散厅(始发)南集散厅(接收)3、顶管隧道设计概况过黑牛城道地下通道长92.6m,线型为直线,无纵坡,覆土厚度8.17m,该通道采用顶管法施工,管节采用C50P12钢筋混凝土结构,断面宽度10.4m、高度7.55m,管节宽度1.5m,厚度700mm。管节数量62片,单片管节重量
2、为79t。矩形管节之间纵向连接采用承插式F型接头。顶管隧道下穿黑牛城道,上方管线众多,一共有22条管线,距离顶管隧道最近的有压管道为DN1000mm的自来水管,距离顶管隧道6m,距离顶管隧道最近的无压管道为1650雨水管,距离顶管隧道3.6m。第一部分 工程概况4、周边环境情况过黑牛城道地下通道周边无建筑物,通道周边主要是黑牛城道的主干道、辅道和人行道以及道路两旁的绿化带。黑牛城道为天津市城市快速主干道,道路宽度66.5m,双向10车道,车流量大、交通繁忙。2 素填 素填土3137.29641647818 291925、工程水文地质情况37.571 杂填土21 粘土1 1 杂填土12 土粘土1
3、 粘土粘土6 22 淤泥质粘土4粉质粘土粉质粘土1粉质粘土粉质粘土2粉土1粉质粘土粉土粉质粘土粉砂2 粉砂地下通道 粉质粘土3 粉土34.7m6.3m第一部分 工程概况39.00地下通道自上而下分布的土质为1杂填土、2素填土、1粘土、1粘土、2淤泥质粘土、3粉土 4粉质粘土、粉质粘土、1粉质粘土、2粉土、1粉质粘土和2粉砂。隧道主要 3粉土 、4粉质粘土。序号地层编号岩性天然含水量(%)孔隙比塑性指数渗透系数Kv(cm/s)地基土承载力特征值渗透性12素填土28.50.82414.6/微透水21粘土35.91.03721.3-7110100不透水31粘土30.20.87219.4-71.241
4、0120不透水42淤泥质粘土39.31.13318.8-71.61085不透水53粉土26.20.8966.6-55.8110130弱透水64粉质粘土310.75314.2-63.3910120微透水7粉质粘土25.90.72112.9-63.3910120微透水81粉质粘土23.10.65213.1-62.5210150微透水92粉土18.30.5388.4-53.9210180弱透水101粉质粘土21.40.61311.6-62.3810160微透水112粉砂20.40.585/-54.0510200弱透水5、工程水文地质情况第一部分 工程概况预埋件名称A型管节B型管节备注DN25减摩注浆
5、孔18个17个外侧设单向阀DN50二次注浆孔8个8个外侧预留5cm保护层DN100二次注浆孔1个0个外侧预留5cm保护层150吊装孔8个8个钢滑槽3处3处A型管节与B型管节顶底板注浆孔和减模注浆孔交替布置。顶进施工时,A型为第一管节,A型管节与B型管节交替排列施工;第一部分 工程概况减摩注浆孔二次注浆孔吊装孔6、管节设计概况顶部打泥孔7、管节接口防水设计第一部分 工程概况1、外侧防水体系:管节承口钢套环采用厚18mm的钢板,长350mm,管节插口混凝土结构外侧密贴两道楔形橡胶圈,施工时插入承口钢套环内,在插入过程中,橡胶圈被压缩,密贴钢套环,形成良好的防水体系。2、第二道防水体系:在管节承口端
6、管壁中上部位置开槽,嵌入多孔型三元乙丙橡胶密封垫。胶密封垫应与多层胶合板具有相协调的压缩能力,保证拼装后的防水效果。3、内侧防水体系:在管节内侧两管节接口处设置嵌缝槽,后期可采用注入双组分聚硫密封胶。8、顶管机配置第一部分 工程概况本项目顶管机来源为新购,制造单位为中铁工程装备集团有限公司,适用于粉土、粉质粘土、粉砂、细砂等软土地层。顶管机主要由切削搅拌系统、驱动系统、纠偏及液压系统、出渣系统、顶推系统、测量显示系统、电气操作系统等组成。序号项目单位参数备注1开挖直径mm1042075702刀盘驱动功率kW30 x6(单组)6组3刀盘扭矩kNm1444(单组)4纠偏角度度左右1.4上下2.15
7、铰接最大推力T57606螺机数量个27螺机功率kW45单组8螺机出渣能力3m/h79x29最大推进速度mm/min4010最大推力T84009、顶管机参数第一部分 工程概况第二部分顶管始发1、施工现状(1)顶管管节矩形顶管管节于施工现场采用高精度模板加工而成,管节预制开始时间为2015年10月24日,完成时间为2016年3月1日,截止目前已全部预制完成,管节强度全部达到设计要求。钢筋笼加工管节吊装管节堆放第二部分顶管始发1、施工现状(2)始发端头加固始发井端头加固范围长8.5m、宽20m,有效加固深度均为17.5m,加固形式采用三轴搅拌桩+两排三重管双高压旋喷桩,两排三重管双高压旋喷桩设在地连
8、墙与搅拌桩之间。始发端头加固自2015年8月11日开始施工,目前已完成垂直加固取芯检验工作,加固效果满足设计要求。始发端头加固搅拌桩取芯旋喷桩取芯第二部分顶管始发顶管机组装顶管机调试始发导轨安装1、施工现状(3)顶管机组装、调试顶管机及后配套设备于2016年3月13日开始组装,4月6日进行顶管机内部调试、验收工作,目前对验收中出现的问题已全部整改完成,顶管机具备始发施工条件。第二部分顶管始发2、顶管顶进施工计划2016年3月12日顶管机组装、调试2016年4月15日洞门破除2016年4月25日2016年5月25日顶管接收2016年6月5日10环顶管顶进52环2016年6月20日顶管拆解顶管始发
9、第二部分顶管始发3、始发井场地布置地面地布置包括管节堆放场、主控室、泥浆棚、管节翻身平台、渣土坑、运输通道等。第二部分顶管始发4、始发洞门防水密封(1)、洞门外延钢箱为了防止始发推进时泥土、地下水从土压平衡矩形顶管顶管壳体和洞门的间隙处流失,在始发时需安装洞门临时密封装置,洞口密封采用两道折叶式密封压板+两道帘布橡胶板。钢箱上预埋注浆球阀,始发时,往洞门钢箱内注入惰性浆液,起到防水密封作用。第二部分顶管始发4、始发洞门防水密封(2)洞门圈钢丝刷由于顶管顶进过程中触变泥浆的存在,为加强顶进施工过程动态防水体系,设置洞门圈防水装置。洞门圈防水装置参照盾构盾尾刷原理,于结构侧墙洞门预埋钢圈内侧设置2
10、道钢丝刷,并通过预埋管道不断注入填充油脂,确保洞门动态防水。阻挡浆液及地下水顶进方向(外延钢箱)(钢丝刷)第二部分顶管始发4、始发洞门防水密封根据洞门圈长度及两道钢丝刷腔体空隙,始发前手涂油脂约3桶(200L/桶),腔体打满共计4桶(800L)。顶进过程中,不断注入油脂补充,油脂泵流量5L/min,顶进泵送能力满足补充油脂需求。第二部分顶管始发5、洞门水平探孔洞门凿除前,端头加固强度须满足设计要求。同时地下连续墙开孔检查加固区加固情况,开孔深度3.5m,取孔数量以位置如图所示:4月8日已完成对地下连续墙洞门探水作业,探水检查情况中除5号孔出现少量渗漏水(夹泥)外,其余部位水平探孔情况良好。目前
11、,已对5号孔进行水平注浆加固处理,待周边开孔查开加固效果。顶管始发第二部分6、洞门破除洞门破除采用人工风镐按“纵向分段,竖向分层”原则破除。第一阶段自上而下凿除表层100mm混凝土,并割除表层钢筋,破除宽度不小于洞门钢环尺寸。第二阶段自上而下分7层凿除内层混凝土,直到露出里迎土层钢筋,破除宽度不小于洞门钢环尺寸。里层钢筋割除完毕后,及时清理破除后的砼块。第三阶段先将将迎土侧钢筋割除,再自上而下凿除外保护层混凝土,破除宽度不小于洞门钢环尺寸,并及时清理破除后的砼块和断钢筋。第二部分顶管始发7、端头降水井始发井端头设置4口降水井,降水井深度从地面开始,至加固底部以下1.5m,约24m深。以降低地下
12、水位,确保始发安全。反力墙楼梯孔始发前,对备用降水井进行试抽水,降水井均能有效的降水,正常运行。发生险情时可根据险情适时进行抽水减压。第二部分顶管始发8、延长导轨由于始发导轨距离破除地连墙后加固体存在2.5m距离,为确保顶管机始发前进过程中不出现栽头现象,须在地连墙破除完成后,于结构侧墙靠近地连墙一侧安装延长导轨,延长导轨至标高同始发导轨,并与侧墙内侧预埋钢圈焊接牢固。延长导轨根据钢丝刷被盾体压住后的角度,做成斜面,以避免顺坏钢丝。第二部分顶管始发9、始发段划分顶管始发长度设定为顶管掘进通过加固区后23环,共计10环(15m)通过始发区段的掘进,收集掘进参数及地层变形数据,及时修正顶进施工参数
13、,为正常掘进控制提供依据。始发段接收段正常掘进段10环32环20环第二部分顶管始发楼液压泵站顶铁油缸架后靠板反力墙轨道梯组装调试完成刀盘至加固土体注意事项:(1)始发基座轨道及延长轨道涂抹黄油,减小阻力;(2)对称、缓慢启动上下左右4台千斤顶,确保初始受力均匀;(3)刀盘顶推距离土体1020cm启动,避免破坏洞门防水装置;(4)当顶管机壳体完全压住两道钢丝刷后,开始注入洞门油脂,保压不小于2bar。10、始发施工(1)空推顶进顶管机组装、调试完成,顶管始发调节验收合格后,开始由始发导轨向加固区空推顶进。12环楼梯液压泵站顶铁油缸架后靠板反力墙轨道第二部分顶管始发刀盘至加固土体环楼梯液压泵站顶铁
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