矩形顶管上穿地铁隧道及其特殊接收结构施工工法

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1、矩形顶管上穿地铁隧道及其特殊接收结构施工技术吴华茱(上海长江隧桥建设发展有限公司止海201209)摘要：针对某大断面顶管通道施工过程对既有地铁隧道的影响•顶管接收井不具备设酋条件等特点•该文通过三维有限元分析了顶管穿越既有隧道对其的影响•提出了相应的施工技术措施并设计了非常规顶管接收结构•提出了顶管通道施工方案以用于指导实际施工。尖键词：大断面顶管通道；穿越既有隧道；施工技术措施；非常规顶管接收结构；上海中图分类号:U455.47文献标识码:B文草编号1009-7716(2009)09-0104-051工程概述该顶管通道工

2、程位于上海市永源路南京路路口为连接协和城二期南北地块地下矩形通道覆土约4m•通道呈十字交叉上穿越既有的地铁2号线•通道底部距离既有地铁2号线顶部约3m，通道及周围环境详见图节管节接口采用型承插式•接缝防水装置由锯齿型止水圈和弹性密封垫内外两道组成。管节外形尺寸为6000mmx4000mm管壁厚为500mm长度为1.2m•详见图2O管节混凝土强度为C50-抗渗等级为0.8MPa钢筋采用II级钢。预制矩形管节钢筋骨架焊接成型-混凝土保护层厚度为35mm：,s1通道及周■环境图本文针对顶管通道穿越过程对既有运营地铁隧道的影响，

3、顶管接收井不具备设置等工程特点带来的技术难点，展开施工技术研究。通过施工措施的实施来满足工程需要，并为类似工程施工作借鉴。1.1通道形式该通道包括一条长度为35m的矩形顶管与一个始发井，通道(靠近南京西路通道)始发井设在南地块办公E楼用地范围内J页管推进坡度为0。接收井不具备设置条件，可利用已建北地块A楼建筑结构地下二层结构改造-始发井净尺寸为llmx9.8m基坑幵挖深度约为11.71.2通道结构该通道结构全部采用预制矩形钢筋混凝土管收稿日期2009-07-13作者简介吴华^(1976-)-男•江西人硕士研究生•工程师•项

4、目经理•从事地下工程建设工作。1.3始发工作井始发井基坑变形控制等级为二级。工作井的围护结构采用型钢水泥土复合搅拌桩(SMWT法)。始发井出洞口処在围护结构外另加2排水泥土搅拌桩加固以保证出洞安全・始发井后靠处在围护结构外另加4排水泥土搅拌桩加固以保证顶管顶力作用下结构安全。1.4顶管接收结构鉴于顶管接收处并无场地设置工作井，顶管接收结构利用已建北地块A楼建筑结构地下二层，顶管机接收在该结构地下二层楼板上，实际顶管机重量(1401)远大于楼板设计荷载，地下二层与三层楼板均采取临时柱与临时梁进行加固•将顶管机的荷载通过梁柱

5、结构合理地传递到建筑结构底板上。地下二层与地下一层顶板上预留洞口・以便于顶管机吊出。1.5顶管下方既有地铁2号线隧道该通道将穿越永源路•地下管线有电力排管、雨水管、上水管、煤气管、污水管等管线，其中埋深最深的污水管距通道顶仅为1.5m-顶管最底部距离既有正在运营的地铁2号线约3m-施工中应加强措施来减小土体损失引起的管线沉降。管线与地铁以及顶管相对位置见图3a2工程地质条件该工程施工地势较为平坦-地面平均标高为+2.99m（黄海高程），通道结构所处地层为淤泥质粉质粘土以上土层分别为粘质粉土、杂填土。通道结构所処地质纵剖面见

6、图4所示。①I杂填土③淤泥质粉质帖（5）1-1粘土■・N・■1951粉质粘土••••••••♦A-26.21⑥粉质粘土-29.71Ol-I粉砂■@1-2粉细砂1■申1③淤泥质帖土匸匚匸］占1型图4通逋结构所处地质纵割面图（单位：nun）3施工方案3.1顶管工作井施工方案3.1.1顶管始发井始发工作井内壁尺寸为1lmx9.8m，深11.7m;围护采用0850三轴搅拌桩，深21.5m•内插700x300型钢长20m;支撑采用①609支撑•撑3道支撑；内衬墙厚0.7m;底板厚0.7m;顶板厚0,7m.工作井后靠及迸洞加固采用①6

7、50三轴搅拌桩探16m;工作井地基加固为搅拌桩加固深度为5m0工作井出洞口处SMW围护结构外，在出洞口9m桩深范围内采用2排①650水泥土搅拌桩加固（不插入型钢）。考虑到顶管后靠顶力，始发井后靠土体处在SMW围护结构外，施工4排①650三轴搅拌桩加固。水泥土搅拌桩围护、出洞段和进洞段部分水泥掺量15%〜17%•水灰出0.8-1.2-28d无侧限抗压强度为1.2MPa;后靠部分水泥掺量12%•水灰比0.7>28d无侧限抗压强度为0,8MPao基坑开挖采用3道钢支撑结构•支撑选用0609钢支撑，形式为对角支撑。工作井内部结构混

8、凝土强度等级为C30航渗等级0.6MPa钢筋采用II级钢。施工阶段结构底板设泄水孔抗浮・详见围护结构平面图（图5），围护结构剖面图（图6）J页管就位剖面图（图7）。图5围护结构平面图梓桩加固2・2制面阳面图图6围护结构割面图（草位：m）3.1.2顶管接收结构与其加固方案3.1.2.1顶管接收结构加固方案