原水管下大型顶管清障对接施工技术

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由于此 障碍物 位 于原 水管 的下 方 , 且原 水 管 管 径 较 大 。施 工 稍 有 不 慎 , 可 能 影 响 原 水 管 的 运 行 安 很
忙, 车流量大 , 比较, 经 确定采用非开挖顶管法施工 , 顶 进长度为 58m 5 。管材采用“ ” F 型钢承口式钢筋混凝土
管, 管径为 D 20 。施工 范 围 内的地 基 土属 于第 四纪 N 20 沉积物 , 覆 土深 度约 80m, 道位 于 淤 泥质 粉 质 管顶 . 管
05I 筋 混 凝 土 后 座 , 加 铺 5 O ax43 × . 3钢 1 并 . 0n .0m
0 0 l 钢 板 。 . 5n 厚
2 2 对接 区加 固处 理 .
管的左右两侧分别打设 2根 6 5 m的灌注桩 , 80m 灌注
桩 自原水 管 中心 标 高 向 下 , 长 1. l 桩 0 5n。桩 顶 向 下 2I范 围 内 的 主 筋 为 1+ 2 m 箍 筋 为 + 0 m I T 6 2 m, 1 m @2 0m 桩 底 以上 3m 范 围内 的主筋为 1犯 2m 0 m, 2 m, 箍筋 为 + 0 rm@ 10 m 中 间 部 分 的 主 筋 为 1 1 n 5 m, 6 6 2mm+8 2 m, 筋 为 + 0m 2 + 8m 箍 1 m@ 15m 加 强 2 m, 筋 为 61 m@ 10 m( 图 5 。 4r a 50r 见 a )
为原水管底部下 05m至原水管中心标高; . 在北侧基坑
图 4 对接区土体加 固范围示意图( m)
内的原水管底部下浇筑 0 5l . l I厚的混凝土承台, 混凝土
39
中 丛工 回’
刘 勇章 军黄 明原 管 大 顶 清 对 施 技 振 ,拥 ,金 :水 下 型 管 障 接 工 术
匾 稽二 : 丰
钢筋
方的旋喷桩长度为 641( . 3地面至管顶 ) 其余部分桩 3 ,
b 剖面示意图 )
a 平面示意 图 )
长 1. I桩底标高与井底板下注浆区域齐平 ) 56I( T 。 同时 , 为确保机头进洞时的安 全和减小对旁边道
图 1 障碍物示意 图【 m)
关键词 : 顶管施工 ; 管道保护 ; 反顶清障 ; 地下对接 中图分 类号 : U 9 . T 90 3 文献标识码 : B 文章编号 : 0 4— 6 5 2 1 ) 6- 0 8— 3 1 0 4 5 (0 1 0 0 3 0
1 工程概 况
2 施工方 案
西干线改造 工程 是 上海 市污水 综合 治理 重 大项 目 之一 。该工 程 富长 路 段 ( 富 路一 泰 和 西 路 ) 通 繁 共 交
开挖 基坑 回填后 再进 行 压 密 注浆 , 以填充 原 水 管 及 混 凝 土 承 台 与顶 管 之 间 的空 隙 , 少 土 体 的 后期 沉 降 , 减 避免 原水 管 的损坏 。
2 3 顶进 施工 准备 .
两机头接拢 。在顶 管对接后将 注浆 管通过管节 上预
留的注浆 孔插 入管 道 周 围 的土体 中 , 向管外 土 体 进 行 压密注浆 , 以填 充 管 道周 围 的空 隙 , 保 注 浆 加 固效 确
原 水 管下 大型顶 管清 障对接 施 工 技术
刘 振 勇 , 章 拥 军 , 黄 金 明
( 上海市城 市排水有 限公 司, 海 20 3 ) 上 0 23
摘要 : 在顶管施工过程中遇到障碍物是较 为常见 、 也是较为棘 手的问题 。介绍 了上海西干线改造工程中 D 20 N 2 0钢筋混
2 第 期 0 年 6 1 1
承 台的底 板 内设置钢筋 网 , 并与两侧灌注桩 连接 。 在 加 固支墩后 , 确保 原 水 管及 混 凝 土 承 台下 方 为 土 体密 实 , 在基 坑 回填 后再 对 原 水 管及 混 凝 土 承 台 需
时需 加 局部气 压 。在机 头后 部 设 置 的 2道 气 闸 门 , 就 是 用于 气压条 件下 清 障和减压 操作 。 2 机 头顶 进措 施 。在 清 除机 头 正 面 的桩体 时 , ) 当 桩体周 边 的土体 有松 动 和坍 落 迹象 , 立 即在机 头 前 则 焊接 向前延 伸 的弧形 钢 板 , 支撑 机头 前 方 的 土体 不 以 坍落 , 到边 挖 边 撑 、 做 随挖 随撑 。在 清 除 完 l排 桩 体 后 , 前方 土体 无 异 常 变 化 , 启 动 主 顶 将顶 管 继 续 若 则
施工 前调查 发 现 , 工 范 围 内有 l根 D 2 0 施 N 6 0原
水管 。本 施工顶 管从 该 原水 管 下 方垂 直 穿 越 , 管管 顶
顶与原水管管底净距离为 20m, . 不影响顶管的正常
施工 。开 始施 工时 , 相关 的各 种设 备 技术 参 数 均 在 正 常 范 围内。 当施工 至 D 20 N 60原 水 管 下 方 时 ( 进距 顶 离 为 52I )顶 力 突然剧 增 , 管 机头 无 法继 续 前 1 n处 , 顶 进 。经 过开 挖 查 明 , 工 障 碍物 为 D 20 施 N 60原 水 管 施
为确保在破 桩及机头对 接时 , 破桩及机 头对接 区域
的周边土体有 良好的隔水效果 , 在原水管的南北两侧沿
原水管打设高压旋喷桩进行隔水。同时在 2 机头的两 侧也需打设高压旋喷桩 , 并需相互搭接, 以形成 1 个封 闭的整体。为防止地下水从顶管底部渗出, 除反顶机头 上方的高压旋喷桩打设至机头顶部 05m处以外 , . 其余
1 土体隔水加 固 。图 4为对接 区土体加 固范 围 。 )
I H
. 矩形原 水管支墩
填 捌 8 亳 彗 填土 充 - 3 混 . 5 凝
D 2 0] N 20  ̄
4 5 m灌注桩 80r n
图 5 原 水 管 防 沉 降措 施 图 ( m)
在原水管两侧分别 开挖 2 个基坑 至原水管底部 05m , . 处 基坑范围为沿原水管方向宽 5m, 沿顶管方向 长 4i 。然后在南侧基坑内浇筑 1 n 块混凝土承台, 高度
通, 但管位在本段顶管上方 , 无法作 为后靠。因此 , 需
对 原设 计 接 收 井 后 靠 土 体 进行 加 固。加 固区 域 为 井
原水管支墩

北侧 的围护桩 外 , 道两侧 各 31。加 固措 施 为打设 5 管 I T 排 10 0mm@8 0 m 的高压旋 喷桩 , 0 0 m 已建 成管 道 上
的高压旋喷桩全 部需打设至顶 管底 标高下 30m处 。 .
2 原水管底部土体加 固。先利用抢修原水管时 ) 开挖 的基坑 , 在机头顶部至原水管包管下方的空 间里
插入 压 密 注 浆 管Leabharlann Baidu 行 双 液 注 浆 。 由于 此 处 地 下 水 较
多, 流动性强 , 且有大量明水涌出, 故将这些注浆管 留 在该处 , 准备随时注浆 。压密注浆采用水泥和水玻璃 双液型混合液, 材料采用 4 . 2 5级硅酸盐水泥 , 3 掺 % 水玻璃和 1% ~ 0 的粉煤灰 , 0 3% 浆液注入率为 2 %, 0
图 2 主 要 施 工 工序
2 1 原接 收井 加 固改造 .
工后遗留的钢筋混凝土预制方桩( 桩身尺寸50m 0 m x 50m , 0 m)顶管从桩群中穿越 , 其平面示意图和剖面示
意 图如 图 1 示 。 所
e I 0原水管 D 60
1接 收 井 外 土 体加 固 。原 设 计 接 收 井 显然 无 法 ) 承 受 顶 管 的反 力 ; 时 , 收井 另一 侧 的顶 管 虽 已贯 同 接
第 6期( 总第 1 6期) 5
21 0 1年 1 2月
中 磺譬 网彳 靠
CHI A N MUNI I A C P L ENG NE I I ER NG
No 6 ( e iI 5 S r a No 1 6)
De 2 c 01 1
D :0 3 6 /. s .0 4- 6 5 2 1 .6 0 5 OI1 .9 9 ji n 1 0 4 5 .0 1 O .1 s
度至顶 管管外底下方 2m左 右。 3 原 水管 防沉 措 施 。在 原 水 管 的 南 北 两 侧沿 顶 )
2 接 收井 内部 改 造 。在 洞 口加 做 一 道 钢 筋 混 凝 )
土导墙 ( . l 30m× . 。制作导墙时预埋钢 50IX . 0 3m) l 板 , 圆周上均布 M1 螺栓( 在 6 分布 圆 8 m, 3 0m 孔距 2 <40m 。顶进施工前安装橡胶止水带及止水带钢 0 m) 压 板 , 固压 板螺钉 。井 内现浇 l块 50i 4 3i 紧 . n× . n×
全, 造成原水管的开裂和坍塌 , 大面积地影 响居 民供
水, 后果 十 分 严 重 。为 了彻 底 解 决 问题 , 用 从 原设 采
计接收井反向顶进 、 清障对接方案 , 同时需预先做好 对原水 管 的保护措 施 。主要施 工工 序如 图 2所 示 。
黏土或淤泥质黏土中, 土体受扰动后强度迅速降低。
凝土顶管穿越既有原水管下钢筋混凝 土桩 的处理方法 。实施过程主要包括对 原接收井 的加 固改造 、 接区土体 隔水 加 对
固、 既有 原水 管道 的保护 、 反顶清障等 , 从而实现地下对接。结 果表明 , 用外部注浆 和内部清障相结合 的方 法 , 采 可达到
隔水加 固的 目的, 施工安全有效 。
注浆 压力 为 0 3—10MP , . . a水灰 比为 0 5~ . , 浆 . 06注
孔 间距 为 1 0m。 .
随后对位 于顶管管 位处 的原 水 管下方 土体 采用 斜
图 3 原设计接 收井后靠土体 加 固示意 图( m)
插 O n高压旋喷桩进行加固, 固长度为 9I, 0i n 加 l l 深
第一作 者简 介 : 刘振 勇(9 8 ) 男 , 17 一 , 工程师 , 士 , 究方向 为 博 研
排水结构。
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中 放z e 彳
刘 勇章 军黄 明原 管 大 顶 清 对 施 技 振 ,拥 ,金 :水 下 犁 管 障 接 工 术
21 第 期 0 年 6 1
面沉降造成空洞或塌陷现象 。
向前 顶进 , 到随清 随 顶 , 步缓 慢地 向前 推进 . 至 做 逐 直
下方与顶管上方之 间的土体进行压密注浆加 固。利 用 抢修 原水 管 时开挖 的基坑 , 原 水 管两 侧 将 注浆 管 在 水平插入原水管与顶管之间的土体中 , 并将注浆管引 至地面。当原水管两侧 的混凝 土承台浇筑完成并将
收稿 日期 :0 l一 7—2 21 0 8
路交通的影响 , 对洞 口土体也进行 了加 固。洞 口土体
加固采用 3 排 l 0 m 0 m的高压旋喷桩 , 0r @80m 0 a 宽 度为管道中心线两侧各 251, . T 桩长 1 。这样 , I 3n l 既可
以防止 机头进 洞 时水 土直 接 流入 机 头 , 可 以 防止 地 又
高压旋喷桩施工为三重管法 , 采用 4 . 25级普通硅 酸盐水泥 , 水灰比为 0 8 , .5 水泥掺量 2 %, 0 喷浆加固土 体无侧 限抗压强度 q≥12M a . P 。在满足高压旋 喷桩 。 施工工艺 的要求下 , 尽量 降低压力 ; 三重管法高压水
射 流 的压力 控 制 在 2 . a 流 量 > 3 / i, 泥 0 0MP , 0L rn 水 a 浆 液 流压 力取 10MP , . a 流量 >2 rn 气 流压力 取 5L/ i; a 0 7MP ,提升 速度 控制 在 0 1 mn 见 图 3 。 . a .5m/ i( )
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