客站过既有铁路线通道顶管顶进施工方案.doc

上海西客站过既有铁路线通道 顶管顶进施工方案 为不影响上海西客站的铁路交通的正常运营，采用顶管顶进施工工法。其工法特点是在铁路旁施工两工作井，在工作井内顶管机安装就位后顶进，将混凝土管或钢管顶进穿越铁路。 工程地理位置 采用联络通道使上海西客站和16号线地铁站相连，联络通道需穿越9股既有铁路。具体见图1。 一、总体方案 本施工方案采用大刀盘土压平衡式矩形顶管机进行掘进施工。该矩形顶管机两个3m×3.5m的大刀盘，，由八根偏心轴驱动，对前方土体进行全断面切削，将矩形管节外形尺寸为6000mm×4000mm顶进，该顶管机充分利用了机电液一体化的先进技术，采用结构紧凑的闭式液压系统和PLC电气控制系统。 工作井基坑围护结构采用SMW工法，即在水泥土搅拌桩内插入H型钢作维护结构，然后再采用现浇钢筋混凝土进行内部结构的施工。因此混凝土挡墙预埋钢圈，SMW工法即为工作井的洞圈封门。顶管的出洞过程即为搅拌桩内拔除H型钢和顶管机头经过出洞段加固区并进入原状土体的过程。 顶管法施工过程如下：先施工工作井，作为顶管的起点和终点，工作井内安装液压千斤顶和承压垫板。千斤顶将带有切口和支护装置的工具管顶出工作井出口孔壁，然后以工具管为先导，将预制管节按设计逐节顶入土层中。 二、顶管出洞段施工 1-混凝土管节 2-吊车 3-压浆总管 4-工作井 5-配电箱 6-操作台 7-主顶油缸 8-后靠 9-顶环 10-基座 11-小车 12-土箱 13-纠偏油缸 14-顶管机 图1 顶进工艺图 2.1井下准备工作 ①洞门安装 由于洞圈与管节存在着11.4cm的建筑空隙,在顶管出洞及正常顶进过程中极易出现外部土体涌入始发井的严重安全事故。为防止此类事故发生，施工前在洞圈上安装帘布橡胶板密封洞圈，橡胶板采用12mm厚钢压板作靠山，压板的螺栓孔采用腰子孔形式，以利于顶进过程中可随管节位置的变化而随时调节，保证帘布橡胶板的密封性能。 ②基座安装 基座定位后必须稳固、正确，在顶进中承受各种负载不位移、不变形、不沉降。基座上的两根轨道必须平行、等高。轨道与顶进轴平行，导轨高程偏差不超过3mm，导轨中心水平位移不超过3mm。 后靠自身的垂直度、与轴线的垂直度对今后的顶进也至关重要。钢后靠根据实际顶进轴线放样安装时，与始发井内衬墙预留一定的空隙，固定后在空隙内填C20素砼，使钢后靠与墙壁充分接触。这样，顶管顶进中产生的反顶力均匀分布在内衬墙上。钢后靠的安装高程+80mm，-100mm；水平：±100mm。 ③主顶的定位及调试验收 主顶的定位将关系到顶进轴线控制的难易程度，故在定位时要求与管节中心线成对称分布，以保证管节的均匀受力。主顶定位后，需进行调试验收，保证12个千斤顶的性能完好。 ④顶管机吊装就位、调试验收 为保证顶管出洞段的轴线控制，顶管机吊下井后，需对顶管机进行精确定位，尽量使顶管机轴线与设计轴线相符。 在顶管机准确定位后，必须进行反复调试，在确定顶管机运转正常后，方可进行顶管出洞和正常顶进工作。 ⑤土体加固  图1 过既有铁路位置图 根据设计要求加固顶管前面土体，确保开始顶进工作面的稳定。 图2 顶管始发工作井内平面布置图； 2.2顶管顶进方法 设备调试→顶管机头靠上洞门→围护结构清除→顶管机切削加固土体→机头切口进入原状土、提高下面土压力值至理论计算值。 对全套顶进设备做一次系统调试，在顶管机进入加固区时，应特别注意刀盘在穿越加固层时的切削性能。 在洞圈内的围护结构全部清除后后，应立即开始顶进机头，由于正面为加固区，为保护刀盘，顶进速度应放慢。另外，可能会出现螺旋机出土困难，必要时可加入适量清水来软化或润滑水泥土。顶管机进入原状土后，为防止机头“磕头”，宜适当提高顶进速度，使正面土压力稍大于理论计算值，以减少对正面土体的扰动及出现地面沉降。 顶管机从始发井出洞后，应尽量减少水土流失，控制好地面沉降。应不断根据地面沉降监测反馈进行参数调整，及时摸索出正面土压力、出土量、顶进速度、注浆量和压力等各种施工参数最佳值，为正常施工服务。 在顶进工程中为保证顶管顺利顶进，减少土体与管道间摩阻力，在管道外壁压注触变泥浆，在管道四周形成一圈泥浆套以达到减摩效果。 2.3顶进轴线控制 顶管在正常顶进施工中，必须密切注意顶进轴线的控制。在每节管节顶进结束后，必须进行机头的姿态测量，并做到随偏随纠，且纠偏量不宜过大，以免土体出现较大扰动及管节间出现张角。 由于是矩形顶管，因此对管道的横向水平要求较高，所以在顶进过程中对机头的转角要密切注意，机头一旦出现微小转角，应立即采取刀盘反转、加压铁等措施回纠。 2.4地面沉降控制 在顶进过程中，应合理控制顶进速度，保证连续均横