何其開
摘要:切實(shí)計(jì)對(duì)地鐵附屬結(jié)構(gòu)大斷面矩形頂管施工技術(shù)進(jìn)行了分析,首先在分析大斷面矩形頂管施工過程中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)內(nèi)容,其實(shí)在分析大斷面矩形頂管的選型以及施工工藝的同時(shí)對(duì)施工過程中需要掌握的技術(shù)要點(diǎn)以及管理內(nèi)容進(jìn)行了論述,希望分析之后能夠給相關(guān)的工作人員提供一些參考。
關(guān)鍵詞:地鐵附屬結(jié)構(gòu);大斷面;矩形頂管;施工及應(yīng)用
1 大斷面矩形頂管通道工程設(shè)計(jì)
對(duì)于工作圍護(hù)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造,則主要以 ?1000規(guī)格的鉆孔灌注樁和 +?850標(biāo)準(zhǔn)的三軸攪拌樁來具體實(shí)施。而對(duì)于出洞、后靠和坑內(nèi)的加固施工,一般以三軸攪拌樁的加固方式進(jìn)行。在對(duì)過街連接通道構(gòu)建的過程中,通常都是以外形尺寸4.2 m×6.9 m 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行矩形頂管的施工,與此同時(shí)頂管的推進(jìn)的里程要控制在42 m,另外覆土的深度也要符合一定的施工標(biāo)準(zhǔn),一般應(yīng)保持在4.183~4.323 m的區(qū)間內(nèi)。
2 大斷面矩形頂管的選型及施工
2.1 機(jī)械設(shè)備的選型
由于頂管機(jī)在整個(gè)頂管施工中起著極其重要的作用,因而在具體施工的過程中務(wù)必要切實(shí)注意其類型的選擇,進(jìn)而確保整個(gè)施工的穩(wěn)定安全。以本工程具體的施工狀況為基準(zhǔn),進(jìn)而對(duì)過街區(qū)域斷面矩形頂管的施工選用適宜的施工器械,通常情況下使用7.72m×4.32m規(guī)格的矩形頂管機(jī)比較適合,與此同時(shí)還要配置大、小刀盤以及千斤頂?shù)认嚓P(guān)輔助設(shè)備。
2.2 頂工過程中的控制
2.2.1 機(jī)頭姿態(tài)及軸線控制
在正式頂進(jìn)的施工過程中,務(wù)必切實(shí)注意對(duì)定軸線的控制。與此同時(shí),在上一道工序完成之后應(yīng)立即測(cè)量機(jī)頭,從而使其處于長效的穩(wěn)定和精準(zhǔn)的狀態(tài)。由于此次工程的施工隱蔽性較強(qiáng),因而在具體施工的過程中務(wù)必要切實(shí)注意觀測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建,并采用尖端的監(jiān)控技術(shù),進(jìn)而達(dá)到對(duì)相關(guān)施工流程的精準(zhǔn)控制,從而確保整個(gè)施工處于一種穩(wěn)步推進(jìn)的狀態(tài)。
2.2.2 土壓力控制
該工程對(duì)于土壓力的控制主要借助于平衡類型的頂管機(jī)來實(shí)施,進(jìn)而通過土倉內(nèi)的壓力來達(dá)到地下水壓與機(jī)頭土壓之間的平衡。需要注意的是,土壓力的平衡設(shè)定關(guān)乎整個(gè)頂管施工的核心效用,因而務(wù)必在此方面做好精準(zhǔn)嚴(yán)密的部署。對(duì)于土壓力的測(cè)定和計(jì)算,主要使用 Rankine 的壓力理論來實(shí)施。
2.2.3 周邊環(huán)境及地表沉降控制
(1)在頂進(jìn)的過程中,應(yīng)科學(xué)控制具體的施工速度,進(jìn)而確保其達(dá)到均衡穩(wěn)定的施工狀態(tài);還要遵照反饋數(shù)據(jù)調(diào)整壓力值以確保其達(dá)到最佳的效果;對(duì)于出土量的控制,務(wù)必嚴(yán)格遵照設(shè)定的規(guī)則實(shí)施不得出現(xiàn)欠挖或超挖的情況。對(duì)于頂進(jìn)速度、土壓力值和出土量之間的關(guān)系務(wù)必確保穩(wěn)定均衡,并達(dá)到一種協(xié)調(diào)統(tǒng)一的關(guān)系。(2)考慮到本次矩形頂管通道位于粉細(xì)砂層、中粗砂層中,且穿越車流量較大的道路對(duì)地面沉降要求較高,如下圖:
1、加強(qiáng)地面監(jiān)測(cè)
(1)地面和管線沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)控制
沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)分為三級(jí)布設(shè)。按等級(jí)次序分為:基準(zhǔn)點(diǎn)(或控制點(diǎn))、工作基準(zhǔn)點(diǎn)、工作點(diǎn)(監(jiān)測(cè)點(diǎn))。監(jiān)測(cè)點(diǎn)直接用于變形觀測(cè),工作基準(zhǔn)點(diǎn)則作為工作區(qū)域內(nèi)的基準(zhǔn),基準(zhǔn)點(diǎn)用于檢驗(yàn)工作基準(zhǔn)點(diǎn)在觀測(cè)時(shí)期內(nèi)的穩(wěn)定性。
管線和地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)以3m一個(gè)點(diǎn)布設(shè)模擬點(diǎn)。在軸線上的部分管線點(diǎn)布設(shè)為深層點(diǎn)。
在本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)中,根據(jù)每條通道距離的長短,共設(shè)置10個(gè)左右的斷面,每個(gè)斷面上為5個(gè)點(diǎn),以軸線點(diǎn)為中心,每3m各一個(gè)點(diǎn)。
(2)監(jiān)測(cè)頻率要求
頂管施工中2次/天。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)累計(jì)值或變化速率較大時(shí),需加大測(cè)量頻率。
2、泥漿及時(shí)填充施工間隙
在矩形通道頂進(jìn)過程中造成土層間隙而產(chǎn)生的地面沉降,先采用觸變泥漿填充,再采用泥墊裝置進(jìn)行通道內(nèi)的外壁注泥。
根據(jù)地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)地面沉降位置進(jìn)行分析,沉降為2cm,沉降面積為2m2,理論上此處該補(bǔ)注0.04m3,在對(duì)應(yīng)沉降較大位置安裝2寸閥門并接上對(duì)應(yīng)注泥管路,定量定點(diǎn)注入2倍(考慮到泥漿被注入后,部分泥漿水分的缺失,故加倍注入量,即0.08m3)實(shí)施控制此處沉降。
2.3 采用新工藝施工的影響及處理措施
2.1 新工藝影響
(1)準(zhǔn)備工作:專項(xiàng)方案審批、測(cè)量放線、管節(jié)預(yù)制、起重設(shè)備就位。(2)設(shè)備安裝:后靠反車架安裝、發(fā)射架安裝、洞口止水安裝、頂管機(jī)安裝調(diào)試。(3)始發(fā)施工:洞口破除、洞口孔隙填充、頂鐵安裝、止退裝置安裝、管節(jié)制作。(4)正常頂進(jìn):漿液拌制、測(cè)量控制、管節(jié)頂進(jìn)、土體改良、減摩注漿、土體外吊、管節(jié)拼裝、土方外運(yùn)、地面監(jiān)測(cè)。
2.2 處理措施
鑒于本次頂管接收井所處的環(huán)境極為復(fù)雜,并且處于極為敏感的地帶,因而極易因區(qū)域環(huán)境的變化而對(duì)具體施工造成影響,因此,本項(xiàng)目出入口的頂管機(jī)接收采用棄殼方案接收,棄殼施工工藝步驟如下:
(1)機(jī)頭推至設(shè)計(jì)指定位置后,用鋼板將殼體與洞門圈焊接密封止水;(2)用混凝土砂漿置換觸變泥漿,使得隧道與周圍地層粘結(jié)穩(wěn)固;(3)拆解泥土輸送、潤滑、鉸接系統(tǒng)、刀盤、管路、電纜等;(4)拆解主驅(qū)動(dòng),從始發(fā)井運(yùn)出;(5)使用氣割或氣刨將土倉板從上至下分小塊依次割除;(6)殼體內(nèi)部扎鋼筋、澆筑混凝土,與管節(jié)凈空相平。
3 綜合經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)
對(duì)于該地下管道的施工,在矩形管道設(shè)計(jì)的指導(dǎo)之下,不僅有效規(guī)避了管道的搬遷,與此同時(shí)還使得整個(gè)工程的施工推進(jìn)更具綜合性,其能兼顧各個(gè)施工環(huán)節(jié)的成本支出,從而在經(jīng)濟(jì)投入方面起到了很大的節(jié)約效果。
4結(jié)束語
綜上所述,本文所論述的工程項(xiàng)目由于矩形頂管設(shè)計(jì)方案的引入,進(jìn)而使得地下管道的施工變得極為便捷高效,并為區(qū)域交通的穩(wěn)定運(yùn)行起到了很大的保障作用。通過此類技術(shù)方面工程的施工,既獲得了工程建設(shè)方面的經(jīng)濟(jì)回報(bào),同時(shí)也有力地推動(dòng)了社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]全程全斷面在障礙物下進(jìn)行頂管的施工技術(shù)[J]. 豆向偉. 建筑施工. 2016(09).
[2]大斷面矩形頂管近距離上穿地鐵隧道變形控制探討[J]. 葉耀東. 城市道橋與防洪. 2015(07).
[3]大斷面矩形頂管沉降控制技術(shù)[J]. 鄭書朝. 建筑科技. 2017(04).
[4]污水頂管橫穿砂層施工技術(shù)[J]. 謝磊,夏曉華. 技術(shù)與市場(chǎng). 2017(03).
(作者單位:深圳地鐵集團(tuán)有限公司)