复杂地质条件下大管径顶管出洞施工技术

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1、复杂地质条件下大管径顶管出洞施工技术摘要：本文通过一个成功的施工实例，描述了大管径顶管在复杂地质条件下成功出洞的施工方法，对类似的顶管工程有一定的借鉴作用。关键词：复杂地质顶管出洞1工程概况某工程（电缆隧道部分）D标段，顶管由7#工作井起点至10#井结束，全长约525m。燕岭路现正通车且是内环路广汕路出口，大道两侧均有平行于道路的电力、通讯、供水、排水等管线。第一阶段顶管为9#工作井向8#井顶进，顶管距离为84m，当顶管机穿墙顶进30m时在顶管断面的下半部分遇到中风化～微风化岩层，断面上半部分为流砂层，因有流砂层致使在顶管机头内无法安全处

2、理岩层，且顶力猛增，使后座无法顶进。图19#～8#井工程地质及顶管剖面图2处理措施2.1处理方案第一，在顶管机的前方位置开挖一圆井（内径为Φ6500），并在圆井内将顶管机头分成前后节起吊。第二，8#井作为工作井往开挖圆井顶进，并将顶管覆土标高提高至第二道钢筋砼支撑梁底（顶管覆土约为6m），并在圆井内现浇钢筋砼连接管段两端。第三，当连接两管端现浇砼结构达到设计强度的75%，即可回填并修复沥青砼路面。2.2圆形接收井施工根据目前顶管机的具体位置在砼路面放线确定接收井（圆井）的开挖范围，用大型风炮机破除沥青砼路面并外运（两层砼路面厚为600mm

3、），在破除路面前探明地下管线的具体位置，在开挖时需对地下管线采取迁移或就地保护措施。通过管段与地面的互通测量，确定岩层在地面的具体位置，然后在地面放样并破除路面往下开挖。井体砼C30，抗渗等级为S8，钢筋砼保护层35mm，上下节护壁钢筋搭接500mm。见图2。5图2圆形接收井平面图及圆形接收井剖面2.38#井内搭设顶管施工平台8#井往接收井圆井顶管标高向上提高了4m多，原有的结构底板不能用作顶管的导轨铺设平台，因此必须在结构底板面上搭设工字钢支架平台，在支架平台上铺设顶管导轨、顶管后坐千斤顶支架及其他顶管设备。见图3。每条工字钢支柱脚应焊

4、接受力钢板（规格600×600×20mm），然后直接受力在井底板面上，同时用Φ22膨胀螺丝将立柱与底板砼连接。工字钢支架安装时，用25吨吊机先立工字钢柱，吊垂直线确保工字钢立柱垂直，工字钢立柱之间用槽钢[10斜拉焊。待平台工字钢支柱全部安装好后，即吊放横、竖向工字钢，同时与立柱焊牢，横、竖向工字钢两端应能顶住连续墙内壁，保证工字钢支架平台受力时的稳定性。52.48#井往圆形接收井顶管根据补充地质勘探岩层显示，目前顶管机底所处的标高-14.0m，刚好顶管断面处在岩层的位置，将8#井往圆井顶管，并将顶管覆土标高提高至8#井现有的第二道钢筋砼支

5、撑梁底（即顶管覆土约为6m），顶进长度约为40m。2.5顶管进、出洞在8#井往圆形接收井顶管进出洞口位置外侧采用双排高压旋喷桩作为顶管出洞止水挡土的需要，其中8#井外侧高压旋喷桩数量共计38条，圆形接收井外侧高压旋喷桩数量共计30条。见图4。图48#井往圆井顶管平面图因8#井往圆形接收井顶管标高向上提4m多，致使原预埋穿墙管作废，必须在出洞的标高位置重新开孔作为出洞口。在出洞位置放线定出穿墙的边线，用Φ100金刚钻密排水平钻孔，这样大大减少凿洞的工作量，然后分区破除，即形成一个完整的穿墙孔。见图5。图58#井往圆井顶管穿墙出洞处理立面图2

6、.6圆形接收井内两管端现浇钢筋砼连接5当两段顶管完成后，按设计图纸要求在接收圆井内将两段管用现浇钢筋砼隧道连接，待连接结构砼强度达到设计强度的75%后，方可在连接段两侧均匀等高回填至地面。2.7路面修复用石粉回填夯实后，路面的修复采用按原砼路面等级的基础上再上一强度等级，浇注砼路面达到强度后用沥青砼恢复原状。3技术要点3.1出土垂直运输措施井内土方开挖采用小型挖土机抓土装进泥斗，采用卷扬机吊出井内、提升上地面堆泥场后装车外运。因圆井土方量较大，垂直运土的起重设备尽量用提升速度较快的吊机，来满足施工进度的要求。3.2基坑降水排水措施由于基坑

7、范围内的地下水较丰富，所以基坑的水源主要是土层内的地下水、地表雨水和上部的施工用水。因此，土方开挖阶段的降排水工作分为基坑内集排水和上部外围截水二部分。集水坑降水是基坑降水的主要措施，在基坑集水坑内安装潜水泵一台，潜水泵的扬程大于20m，额定流量为3m3/h，出口管径为11/2″，用2″皮管将井下水引到基坑外沉淀池，经过滤后再排到市政下水道中。为阻止雨水、上部结构施工用水流入基坑内，在原地面基坑周边浇注护壁高出地面200mm，将雨水等导入沉砂池中，经沉淀后排入市政下水道中。3.3管道水平与轴向测量施工管道水平与轴向测量采用高精度激光经纬仪

8、进行测量，测量主要用导线测量法，测量平台设在顶管后座处。测量光靶安装在掘进机尾部，测量时激光经纬仪直接测量机头尾部的测量光靶的位置，并根据机头内的倾斜仪计算机头实际状态。3.4纠偏顶进中发现管