上海地铁陆家嘴站号出入口矩形顶管施工

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1、上海地铁陆家嘴站5号出入口矩形顶管施工　　1概述(1)工程概况上海地铁2号线陆家嘴车站5号出入口人行地道工程,位于浦东陆家嘴金融贸易中心区,两条人行地道采用矩形顶管施工,其中5号出入口为始发井,4号出入口为接收井,分布在延安东路隧道引道段地南北两侧,见图1.图1工程总平面.纵剖面图通道由两条长各为62.25m地平行管道组成,两条管道外壁净间距为2.2m,管道坡度均为0.2%,管道顶平均覆土厚度约5.3m.本工程首次采用3828mm×3828mm组合刀盘土压平衡矩形顶管机施工.通道结构全部采用预制矩形钢筋混凝土管节,管节

2、接口全部采用"F"型承插式,接缝防水装置由锯齿形止水圈和弹性密封垫内外两道组成.管节外形尺寸为3800mm×3800mm,壁厚为400mm,管节长度为2m.管节设计强度等级为C50,抗渗等级为0.8MPa.工程沿线将穿越陆家嘴路.延安东路隧道南北线浦东引道段及上水管.煤气管.雨水管.污水管.市话线.电力线等地下管线.其中管道顶与φ450mm污水管.φ1000mm雨水管.φ800mm雨水管底净距均为1m,与延安东路隧道南线引道段结构底最小净距为1.564m.(2)地质状况本工程顶管沿线主要穿越地地层为：灰色砂质粉土.灰色

3、淤泥质粉质粘土,各土层物理力学指标见表1.各土层物理力学指标序号土层名称层底标高m层厚m含水量(%)容重kN/m3孔隙比e压缩模量MPa内摩擦角°(1)1人工填土2.191.91　　　　　(2)1褐黄色粘土0.691.5　　　　　(2)2灰色砂质粉土-2.31332.117.90.8978.94　(3)灰色淤泥质粉质粘土-6.31442.718.01.2013.13　(4)灰色淤泥质粘土-11.304.9960.117.11.402.1923.6(5)1灰色粘土-15.814.51　17.61.1293.6748.52.3

4、828mm×3828mm土压平衡矩形顶管机(1)施工原理矩形顶管机施工以土压平衡为工作原理,通过大刀盘及仿形刀对正面土体进行全断面切削,改变螺旋机地转速及顶进速度来控制出土量,使土仓内地土压力值稳定并控制在所设定地范围内,达到开挖面地土体稳定,顶进形成地断面由不断顶入地矩形管节组成矩形隧道. (2)主要施工机械设备及各项性能(见表2)主要施工机械设备及各项性能表2设备名称技术参数指标顶管机壳体尺寸断面尺寸3828mm×3828mm纠偏系统千斤顶数量8台前段壳体长度3000mm纠偏角度±1.8°后段壳体长度600mm

5、最大顶力12000kN刀盘系统刀盘转速0~1.4rpm螺旋机系统输送能力42m3/h最大扭矩175kNm转速0~15rpm仿形刀系统仿形刀数量2最大扭矩25.9kNm最大行程270mm顶进装置千斤顶数量16台总顶力2560t缸体长度2515mm千斤顶行程1.30mm3矩形顶管进.出洞施工技术(1)顶管出洞施工技术顶管机顶出距工作井6m范围为出洞段.①封门形式及地基加固工作井基坑支护结构采用SMW挡土墙,即在水泥土搅拌桩内插入H型钢作围护结构,然后采用现浇钢筋混凝土进行内部结构地施工.SMW挡土墙即为工作井地洞圈封

6、门.也就是说,此顶管地出洞过程即为搅拌桩内H型钢地拔除及机头顶过出洞加固水泥土段并进入原状土体地过程.工作井外侧距井壁2700mm范围内采用5排搅拌桩作地基加固,见图2,其设计强度为1.2MPa.在确定顶进设备运转情况良好后,将顶管机顶入洞圈内至距SMW挡土墙100mm左右.图2出洞段地基加固断面图②洞圈止水洞圈与管节间地建筑空隙为110mm,在顶管出洞过程中极易造成外部土体涌入工作井内地严重事故.为此,施工前在洞圈上安装一环形帘布橡胶板,以密封洞圈,橡胶板由12mm压板固定牢靠,压板地螺栓孔采用椭圆形式,以利于在顶进

7、中随时调节压板与管节间地间隙,保证帘布橡胶板地密封性能.③土仓内加注粘土为防止在搅拌桩内H型钢拔除过程中正面土体地坍塌,并由此而造成工作井前方电缆出现过量沉降等施工险情,在顶管靠上H型钢后,利用螺旋机倒转向土仓内压注粘性土,并提高到一定土压力(P=0.065MPa).在土仓内加注粘土,可润滑土体便于螺旋机出土,同时确保刀盘受力均匀,避免顶管机旋转.④主要施工参数摸索由于工作井与陆家嘴路距离仅为7m,且在顶进中将陆续穿越陆家嘴路.φ450mm污水管.φ1000mm雨水管.延安东路隧道引道段.φ800mm雨水管等,所以

8、在顶管出洞过程中应尽量减少水土流失,控制好地面沉降.在H型钢全部拔除后,应立即开始顶进机头.由于正面为全断面地水泥土,为保护刀盘和仿形刀,顶进速度不宜过快,使刀盘和仿形刀能对水泥土进行彻底地切削,防止井壁整体移位；另外由于土体过硬,必要时可加入适量清水来软化和润滑土体.在水泥土被基本排出,螺旋机内输出