地铁车站出入口顶管施工论文

地铁车站出入口顶管施工探析

摘要：随着城市建设的高速发展，地下空间的开发利用越来越受到重视。目前，地铁车站出入口施工常采用的工法是矩形顶管施工，这是由于矩形顶管施工工艺施工时具有地下管线搬迁少，对地面道路交通影响小，以及低噪音、无扬尘的特点；再者，隧道和地下通道，截面通常为圆形，矩形结构则能充分利用结构断面，提高断面利用率，减少地下掘进面积，有利于降低工程总体造价。本文详细介绍了矩形顶管的施工工艺及实施，对矩形顶管施工中容易出现的问题提出了控制措施，可供其它类似工程借鉴。 关键词：顶管施工；矩形顶管施工；地铁出入口

abstract: with the rapid development of urban construction, the development and utilization of underground space is receiving more and more attention. at present, the construction of subway station entrances often used methods is the rectangular pipe jacking construction, this is because the rectangular pipe jacking construction technology during the construction of underground pipeline removal with less, to the ground road traffic impact is small, and low noise, no dust characteristic; moreover, tunnel and underground passage, section usually is circular and rectangular structure, can make full use of structural section, improve the utilization rate of section, reduce the underground

drivage area, which is beneficial to reduce the overall cost of the project. this paper introduces the rectangular pipe jacking construction technology and the implementation of the rectangular pipe jacking construction of the problems easy to control measures are put forward, which can be reference for other similar projects.

keywords: pipe jacking construction; rectangular pipe jacking construction; subway entrances

中图分类号： tu74 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012） 前言：矩形顶管施工地下通道的优势在于不需要搬迁地下管线，不破坏地面道路结构，也丝毫不影响现有道路交通的正常运行，一切施工均在道路面以下进行，采用先进的土压平衡项管机，施工期间无噪音，地面沉降及地下管线的变形均在可控制范围。上海轨道交通7号线汶水路车站1号出入口矩形通道施工攻克薄覆土和近距离穿越管线的难题。海轨道交通6号线浦电路车站矩形地下通道首推成功，取得了大截面掘进（6.24m×4.39m）、高精度施工、地面沉降小于3cm的成果。上海轨道交通13号线长清路车站3号出入口矩形通道施工攻克始发工作井狭小以及呈不规则多边形的难题，采用矩形掘进机与后顶设备二次到位的始发顶进方法，成功穿越净距1.72m，直径2m的合流污水干管以及近邻工作井3.8m的电缆箱涵隧道，地表沉降控制在2.5cm之内。以上个案表明矩形顶管施工工艺在地铁车站出入口施工中的应用已广泛推广，并取得了良好的

效果。

一、顶管施工及其原理

顶管施工法是继盾构法之后而发展起来的一种地下管道施工方法，也是使用得最早的一种非开挖施工方法，起源于美国。最初，顶管施工法主要用于跨越孔施工时顶进钢套管，随着技术的改进，顶管法也用于无套管情况下顶进永久性的公用管道，主要是重力管道。

顶管施工的原理就是借助于主顶油缸以及中继间的顶进力，把工具管或顶管掘进机从工作坑内穿过土层一直顶进到接收坑内吊起。与此同时，把紧随在工具管或掘进机后的管道埋设在两个工作坑之间。 按工作面的开挖方式可将顶管法分为普通顶管(人工开挖)、机械顶管(机械开挖)、水射顶管(水射流冲蚀)、挤压顶管(挤压土柱)等。采用何种方法要根据管径、土层条件、管线长度以及技术经济比较来确定。在顶管施工中，常见的主要有三种工作面平衡理论：即泥水平衡、土压平衡和气压平衡理论。 二、地铁车站出入口矩形顶管施工 （一）施工准备

1、顶管工作井施工，井内设集水坑，便于抽排积水； 2、后靠背设置，工作井基础设定后，根据管道走向设置后靠背。 3、导轨安装，导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量有较大的影响，因此导轨安装依据管径大小、管道坡度、顶进方向确定，顶进方向必须平直，标高、轴线准确。导轨可用轻型钢轨制作。

4、顶进设备采用千斤顶，头部设刃口工具管，起切土作用并保护管道及导向作用。为防止土体坍塌，在工具管内设格栅。 5、其它设备

工作坑上方设活动式工作平台，一般采用30号槽钢作梁，上铺方木。下管采用临时吊车吊运下管，出土采用摇头扒杆。 6、注意：顶管工作坑四周必须采用围护措施，采用彩钢瓦围护，雨帆布防护，并设醒目警示标牌。顶进时，过往车辆应减速慢行，且禁止大吨位、重载车辆通行。 （二）工作井围护结构的选择

地铁出入口工程工作井围护结构可使用smw工法桩，混凝土挡墙内预埋钢洞圈，smw工法桩即为工作井的洞圈封门（接收井封门除smw工法桩围护结构外，在接收井洞门内还预先浇筑20cm厚的钢筋混凝土挡墙），矩形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。采用smw工法桩作为矩形顶管工作井的围护结构，既能有效的阻止地下水的涌入工作井内，又能方便快捷的拔出h型钢，减少机头进出洞过程的时间，有效的降低进出洞阶段的风险。在施工场地和水文地质条件允许的情况下，smw工法桩应为矩形顶管工艺工作井围护结构的第一选择。

（二）对进出洞口区域进行土体加固

矩形顶管工艺进出洞口区域的土体加固可以采用深层搅拌、压密注浆、化学注浆等方法，目的是将洞口处一定范围内土体预先固

结，达到进出洞时所需的强度，能使洞口封门拆除后洞口处暴露的土体自立。但地基加固后的土体强度均匀性差，特别是在软土地层中尤为突出，所以必须加强检测，使加固土体的强度、均匀性及其加固范围等均达到加固设计的标准。在加固设计时应考虑到加固土体的强度与矩形顶管机机头切削刀盘的刚度及出渣输送的匹配。