暗挖顶管技术在卵石层中的施工应用

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1、暗挖顶管技术在卵石层中的施工应用　　【摘要】本文主要围绕着暗挖顶管技术展开了分析，首先论述了卵石层顶管穿越的难点，进而结合具体的工程案例分析了暗挖顶管技术在卵石层中的施工应用。　　【关键词】暗挖顶管技术；卵石层；应用。　　中图分类号：TU7文献标识码：A　　一、卵石层顶管的难点　　管道施工过程中不可避免出现穿越公路、铁路等设施的情况，通常情况下管道穿越等级公路、铁路等采用土压顶管或泥水平衡顶管等常规顶管方式，但是当穿越设施所处的地质条件为卵石层时，采取常规顶管方式存在一定难度：　　1、在卵石层顶管易产生坍方、塌陷的情况，如处理不当，致使地层变形，道路承载力、稳定性和耐久

2、性下降，从而导致地基下沉、路面沉降，影响车辆的正常、安全通行。　　2、在涵管顶进过程中卵石层顶管相比其他地质条件下的摩擦阻力要大,纠偏难度也大；当遇见粒径较大的卵石时会阻碍涵管顶进，遇到该种情况，则需要将其挖出或进行碎石处理，或者从接收坑进行反向顶进等措施，这样对工期和造价会造成很大的损失，如果措施仍不见效，则需要废弃重新选择顶管路由。　　二、暗挖顶管技术在卵石层中的施工应用　　大唐煤制天然气管道工程在北京市密云县穿越新建西统路，穿越长度80m，穿越位置距离地面约,勘查资料显示穿越位置处于卵石层，卵石粒径不超过350mm，但由于实际地质情况无法真正明确判断，粒径大小无法

3、确定，这给顶管穿越带来巨大的隐患。为了保证道路设施安全并且穿越成功，西统路穿越采用暗挖隧道初支加顶混凝土套管方式施工：暗挖采用一次衬砌，净空尺寸为圆形直径1900mm，顶进套管内径1500mm，暗挖完成后，利用原作业坑顶进钢筋混凝土套管。　　1、工作坑施工　　工作坑支护结构采用钢筋榀架+钢筋网片+锚喷混凝土的倒挂施工支护结构，并在井口处设置闭合的锁口圈梁。　　1）锁口圈梁:锁口圈梁采用C25混凝土结构，断面尺寸为1000×500mm，　　2）竖井钢格栅：竖井的锁口圈梁以下采用水平钢格栅(纵向连接筋)+钢筋网片+喷射混凝结构。　　3）侧墙网片:两竖井侧墙均采用φ6双层钢筋

4、网片，网眼150mm×150mm。网片与竖向连接筋和钢格栅绑扎成一体。　　4）喷射混凝土强度C25，喷射砼墙体厚度350mm，　　2、暗挖施工　　采用一次衬砌结构型式，支护为格栅喷射砼结构，初支采用短台阶法施工，先采用超前小导管双液注浆加固土层，然后开挖隧道上拱土方、立格栅、焊纵向联接筋、绑钢筋网片、喷射砼，上拱和边墙支护施工后，再挖除核心土，马上跟进底部施工，必须保证每榀封闭后再进行下一榀施工。完成整个断面的封闭。隧道形状为圆形，净尺寸为直径1900mm，衬砌厚度为250mm，喷射混凝土强度为C20。具体施工步骤如下：　　1）超前小导管双液注浆　　工艺流程：布孔→钻孔

5、→插管→注浆→封闭注浆孔。　　开挖前，在圆形隧道上部240°范围内，沿拱部外轮廓利用风镐打入长1750mm长φ32钢制小导管，斜向上插角8°～10°，环向间距300mm。小导管一端加工成尖开，端头封严。　　在开挖掌子面上部180°范围内打φ32钢制注浆小导管，长1750mm，每榀打设，搭接长度1000mm，环向间距300mm。　　先将开挖工作面喷射100mm厚的C25砼作为止浆墙，然后将酸化的改性水玻璃和水泥浆经超前导管小孔一同注入周围土体中。注浆压力控制在，全部导管注完半小时后即可开挖。　　2）土方开挖　　工艺流程：采用台阶法开挖。开挖上台阶土方→支立拱部格栅→喷射混

6、凝土→开挖下台阶土方→支立边墙和底板格栅→喷射混凝土→下一循环。　　开挖时隧道超挖按5厘米考虑。视土质情况决定留置核心土的尺寸，开挖步距控制在500mm以内。拱部开挖后要尽早封闭，尽量减少顶部土方的悬空时间。　　隧道出土利用开挖工作坑，工作坑上搭设平台，设立四角龙门架，利用卷扬机人工出土。　　2）网构格栅安装　　工艺流程：钢筋格栅加设→安装外层钢筋网片→焊接纵向连接筋→安装内层钢筋网片　　土方开挖后及时架立安装格栅，格栅间距米。安装前应将格栅下虚土及其它杂物清理干净，并利用两侧的激光导向仪控制好格栅位置，格栅横向各分部之间设置螺栓接头，必要时进行绑焊连接；然后焊接双层的

7、φ20@700的纵向联接钢筋。纵向连接筋下一循环的搭接长度应插入土体内预留。拱部挂双层φ6@150×150钢筋网片，搭接长度不小于2个网孔。　　格栅钢架焊接完成后，在拱顶和两侧拱脚上方安装1-3根背后注浆管，并与格栅钢架焊牢，管头包裹密封。　　4）喷射混凝土　　喷射砼按试验室给定的配比通知单进行配料施工，计量误差小于2%，掺有速凝剂的混合料应立即使用，存放时间一般不大于5分钟。喷射砼前应注意将施工缝用水或风冲净残留土。砼分层喷射时，每层7cm左右，喷射口距喷射面以为宜，每层喷完后及时清理表面结构，使其平整度良好，严禁使用回填料。　　5）背