地下立体交通工程中的箱涵顶进双重置换施工工法研究.pdf

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1、第32卷第2期Vo1．32No．2建筑施工BUILDINGCONSTRUCTl0N地下立体交通工程中的箱涵顶进双重置换施工工法研究StudyonDual-ReplacementConstructionMethodofBoxCulvertJackinginUndergr0undMulti-DimensionalTransportProject口胡玉银吴欣之袁勇孙继辉毕伟麟吴小建t陈峰军t(1．上海建工(集团)总公司技术中心200083；2．上海市机械施工有限公司200072；3．同济大学200092)【摘要】城市地下空间的开发需要先进的施工工法。针对目前

2、我国大城市地下立体交通的现状，新开发了箱涵顸进双重置换施工工艺。阐述了该工艺的设备研制及关键技术，包括管幕、箱涵、顶推设备、进出洞技术等，最后介绍了试验工程的结果和相关测试情况【关键词】城市地下空间立体交通管幕置换箱涵顸进试验工程【中图分类号】U44．9．82／文献标识码B【文章编号】1004—1001(2010J02-0085-031工法研究背景地下立体交通工程箱涵顶进置换管幕施工工法是箱涵顶进工法与管幕工法相结合的工法。即利用先进的矩形顶管随着国民经济的高速发展，我国城市化进程也不断加机施工管幕为先导，顶进箱涵并逐步置换管幕，最后形成地快，但随之而

3、来的城市交通拥堵现象日益严重，已经影响了下立体交通工程。人们的正常生活。因此，构建地下立体交通是提高城市路网常规的管幕截面有一字形、门字形和口子形(见图1)，效率，改善交通状况的有效途径。在工程技术人员不断努力以上管节布置形式，对箱涵周边的土体可以实现不同程度的下，目前已经形成了大量的地下立体交通空间结构施工工隔离，具有相应的减摩效果，但分别存在着对侧边土体扰动法，如盾构法、顶管法、箱涵法、管幕法和管棚法等。但这些工较大、对上覆土体扰动较大、对管节锁扣节点要求较高等缺法还都存在一定的局限性，难以完全满足工程建设需要。为点。特别是在软土环境条件下，土质松

4、软，地下工程施工就像此，上海建工(集团)总公司提出了开发新型施工工艺——地“在豆腐上打洞”，遂使得上述缺点更为突出。下立体交通工程箱涵顶进置换管幕施工工法的设想，得到了国家高新技术研究发展计划(863计划)支持。2007年，在依托单位的大力支持下，课题组围绕施工工艺创新需要，开发施工新设备，攻克关键施工技术难题，研究工作进展顺利。于2008年底完成了相关管节、箱涵、顶进设备等关键设计，2009年初开始正式推动设备制造及工程试验的落实，并于鼯2009年底完成了工程试验研究。试验表明：箱涵项进置换管幕施工工艺是可行的，且环境影响小、工程适应性强、材料重图1

5、一字型、门字型、口字型截面复利用率高，具有良好的推广应用前景。2施工工艺研究在逐步深化的研究过程中，课题组创新性地提出了全断面双重置换工艺：即首先在矩形顶管机引导下利用工具管将2．1施工工艺原理箱涵所处部位的土体全部置换出来，然后再利用箱涵顶进将国家863计划资助项目(项目号：2007AA1亿111)全部工具管全部置换出来(见图2)。该工艺既保留了原工艺上海市科委青年启明星计划B类资助(编号09QB1402100)工具管可以重复利用、对环境影响小的优点，又避免了原工【作者简介】胡玉银(1964一)，男，工学博士，教授级高工。上海艺须正面土体稳定和止水的

6、难题，对箱涵工具头的要求大大建工(集团)总公司副总工程师、技术中心主任。联系地址：上海市福山路33号(200120)。降低，使工程断面适应性和经济性显著提高。【收稿日期】2010—01—222_2施工工艺流程(见图3)

7、i鼢每2_鼬壤·85·胡玉银、吴欣之、袁勇、孙继辉、毕伟麟、吴小建、陈峰军：第2期地下立体交通工程中的箱涵顶进双重置换施工工法研究★2／2010顶推顶管机或工具式钢管的动力装置：发射架是用来安放顶管机、工具式钢管、前顶铁、顶推千斤顶及千斤顶支架，具有竖向、横向精确调整、定位功能，起精确定位、顶进导向的作用；支承平台则是用来安放发射架，并

8、将顶管机项进施工时产生的力从发射架传递到立柱上，其具有竖向移动功能，起竖向初定位的作用。图2全断面管撑法截面图4顶管机(三段)示意3．2工具管设计工具管顶进设备采用土压平衡工具头，工具管的内部空间需满足排土设备、精确测量与导向系统、注浆系统等的空间要求：为便于设备检修，同时还需满足人员进出工具管的内部空间需求。综合工具管功能、空间、运输、安装和顶进效率等因素，拟采用1500mill×1500mm截面的箱型管节，图3工法施工流程单根管节长度取3m。2,3工艺特点箱涵顶进双重置换工法较之传统的管幕法具有其相应的特点。表1详细阐述了该工法的优缺点，实际施工中

9、可根据不同环境选用施工工艺。表l双重置换管幕工法优缺点序号特征说明1断面适可任意组拼、形成先导