路基工程 Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ ＤＯＩ：１０．１３３７９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３—８８２５．２０１５．０５．３４ ２０１５年第５期（总第１８２期） 软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工技术 刘 杰，梁梦秋 （中铁二局城通公司，上海２００３３６） 摘要：在软土地层中施工的广东佛山南海区多管小间距大断面矩形顶管工程，其施工难度较 大，选用六刀盘矩形断面顶管机，并采用“１—３—２—４”跳格顶进方式，顺利完成了目前国内最大 断面的矩形顶管工程。 关键词：大断面；跳格顶进；小间距 中图分类号：Ｕ４５５．４７ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００３—８８２５（２０１５）０５—０１６０—０４ ０ 引言 顶管通道横断面，见图２。 １号通道５ｍ双坝０ ２号通道 始发井 接收井 顶管法是一种类似于盾构法的地下工程非开挖 管道铺设技术 “ ，采用顶管掘进机成孔，将预制 管道从顶进工作井顶人，形成连续衬砌结构的管道 铺设，多在地面交通繁忙，地下管线众多，无条件 实施明挖法铺设管道的情况下采用。 ｌ ｌ３号通道ｌｌ －－ 本文以广东佛山南海区地标建筑星汇云锦Ａ，Ｂ 楼进行顶管，使其成为两商场的通道。设计为４条 平行管通道，每个通道长６０．５ ｍ，相邻顶管净距 ４号通道 ６０．５ｍ －图１顶管平面布置 ０．５ ｍ，顶部埋深５．０ ｍ，顶管截面外轮廓尺寸达 ６．９ ｍ×４．９ ｍ。虽在软土地层中进行施工，由于是 进行多管小间距大断面矩形顶管施工，仍然还有较 多的技术难点，突出的有碴土改良、管节减摩、顶 管止退以及轴线偏移控制和地表沉降控制等。 通过分析研究，决定采用六刀盘矩形断面顶管 机，并结合跳格顶进方式，完成目前国内最大断面 的矩形顶管，供类似工程参考。 １工程概况 ６９００ ５００ ６９００ ５００ ６９００ 图２顶管通遭横断面（单位：ｎｌｍ） １．２工程特点及技术难点 （１）顶管为６．９ ｍ×４．９ ｍ，为目前全国最大断 面矩形顶管。 （２）顶管地段地层为粉砂以及粉砂土，为严重 １．１工程设计概况 该顶管项目为连接广东佛山南海区地标建筑星 液化土层，顶管施工对土体扰动易液化、流砂及坍 塌变形。 汇云锦Ａ，Ｂ楼盘商场的通道，位于交通主干道南 海大道北正下方，与南海大道北呈“正交”关系。 设计为４条平行顶管通道，每个通道长６Ｏ．５ ｍ，设 （３）顶管机机壳顶部宽度约７．０ ｍ，与土层接 触面大，易引起机头背土，对周围土体扰动大。 （４）顶管机正面与土层接触面积大，在拼管片 计平面布置，见图１。相邻顶管间净距０．５ ｍ，顶部 时，主顶油缸收缩，易发生顶管机连同管节整体后 埋深５．０ ｍ，顶管截面外轮廓尺寸６．９ ｍ×４．９ ｍ。 收稿日期：２０１４—０４—０９ 退，引起地面塌陷。 （５）４条平行顶管净距仅为０．５ ｍ，施工时易对 作者简介：刘杰（１９８３一），男，四川资中人。工程师，主要从 事土木工程施工和管理工作。Ｅ－ｍａｉｌ：２７００９７６０７＠ ｑｑ・ｅｏｍ。 已成型的通道产生影响，并对周边环境产生叠加 效应。 （６）对周边环境保护要求高。 路基工程 Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１５年第５期（总第１８２期） 顶管机停机时，在顶管机正面承受的土层轴向 推力作用下，顶管机连同管节将发生整体后退的现 象，而每次拼装管节或加垫块时，主顶油缸一回缩， 机头和管节仍会一起后退２Ｏ～３０ ｃｍ。当顶管机和管 节往后退时，机头和前方土体间的土压平衡受到破 坏，土体面得不到稳定支撑，易引起机头前方的土 体坍塌，故需要在前基座的两侧各安装１套止退装 置，见图５。当油缸行程推完，需要加垫块或管节 时，将销子插入管节的吊装孑Ｌ，再放进钢垫块和钢 板在销座和基座的后支柱问。管节的后退力通过销 子、销座、垫块传递到止退装置的后支柱上。需加 工的止退钢结构装置重量为２ ｔ，为了减少管节的后 退力，在止退前应将正面土压力释放到最大，比正 常土压力大２０ ｋＰａ左右。 图５止退装置 ３．４多管并行小间距顶管的轴线控制及沉降控制 措施 ３．４．１轴线控制措施 （１）初期顶进时，顶管机应均匀出土，控制好 初始偏差，并及时调整后座千斤顶合力中心来控制 初始偏差，确保机头初始状态稳定和轴线顺直。由 于推进距离短，需尽早调整参数，结合地面沉降数 据，调整出土速度，控制好正面土压，确保地面沉 降量在＋１０ ｍｍ～一３０ ｍｍ之问。推进时姿态需时时 跟踪，一旦发现轨迹的偏移，立即采取措施，通过 调整铰接油缸伸长量，保证推进线路偏差在允许范 围内。 （２）顶进过程中，适当加强对机头的测量频率， 减小轴线偏差。对机头纠偏遵循“勤纠微纠”，不 大起大落，避免因本次的通道不顺直对下次通道的 顶进产生影响。 ３．４．２沉降控制措施 （１）控制机头土压，防止土压力过大对两侧成 型通道产生挤压影响。 （２）推进过程中，应尽量不超挖，保证管节周 围土体的密实，给后期的管节开洞创造一个安全的 施工条件。 （３）顶进过程中，管节两侧土体会对管节产生 侧向土压力。推进中应控制好管节注浆补浆，保证 管外泥浆套的完整，减小推进中对通道与通道间土 体的扰动。 （４）顶进过程中，要将管节与管节用槽钢拉接， 推进完毕再用预应力钢锚索将所有管节拉接好，防 止通道后期的不均匀沉降对通道间连接结构产生影 响以及相邻顶管通道施工产生的侧向不平衡推力 影响。 ４结语 （１）针对广东佛山南海区软土地层顶管连续４ 次穿越４．１ ｍ×３．１ ｍ的雨水箱涵及交通主干道南海 大道，以及小间距、平行顶进的相互影响，通过研 究被监测建构筑物（含管线）在不同介质及顶进参数 的工况下，被监测建构筑物（含管线）的沉降值和受 力状况，确定了每台顶管顶进时的施工参数。从最 终监测数据来看，建构筑物最大单次沉降在＋５ ｍｍ 以内，最大累计沉降在＋１０ ｍｍ～一２７ ｍｍ范围 之间。 （２）施工中通过周全的监测方案，根据监测反 馈的地面位移、顶管机姿态和管节状态等信息，不 断调整施工参数和纠正顶管机和管节姿态，有效控 制了先建顶管隧道的位移、上方雨水箱涵和地面沉 降，确保了本工程安全、顺利实施。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］吕建中，杨磊．土压平衡式矩形顶管顶进工法［Ｊ］．施工技术，２００２ （９）：４５—４７． ［２］詹红梅．顶管施工引起地面沉降分析和计算［Ｊ］．地下空间与工程学 报，２００８，４（３）：１９１—１９３． Ｚｈａｎ Ｈ Ｍ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｇｒｏｕｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｐｉｐｅ ｊａｅｋｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｓｐａｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２００８，４（３）：１９１—１９３． ［３］腾永国．顶管施工方法［Ｊ］．山西建筑，２０１０，３６（２７）：１５９—１６０． Ｔａｎｇ Ｙ Ｇ．Ｏｎ ｐｉｐｅ—ｊａｅｋｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ［Ｊ］．Ｓｈａｎｘｉ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，２０１０，３６（２７）：１５９—１６０． 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ｓｏｉｌ ｓｔｒａｔａ．Ｗｉｔｈ ６－ｃｕｔｔｅｒｈｅａｄ ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ—ｓｅｃｔｉｏｎ ｊａｃｋｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｎｄ“１—３—２—４”ｊｕｍｐ—ｌａｔｔｉｃｅ ｊａｃｋｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｕｓｅｄ，ｔｈｉｓ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｒｙ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｗａｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅ ｓｅｃｔｉｏｎ；ｊｕｍｐ－ｌａｔｔｉｃｅ ｊａｃｋｉｎｇ；ｓｍａｌｌ ｉｎｔｅｒｖａｌ 投 稿 须 知 １．作者来稿应署真实姓名，已投本刊的稿件，作者姓名及排序恕不更改。 ２．请务必在来稿第１页左下方注明第一作者的完整简介，包括：基本信息（姓名、出生年、性别、民族、籍贯或出 生地）、简历信息（职称、学位、研究方向）和联系信息（电子信箱）。电话、详细地址及邮编附在文末。 ３．作者须遵守《著作权法》的规定，文责自负。反对抄袭剽窃，禁止弄虚作假，不泄露资料，不一稿 多投。 ４．本刊编辑标准和相关格式执行国家相关出版规范和《中国学术期刊（光盘版）检索与评价数据规范》（ＣＡＪ— ＣＤ Ｂ／Ｔ１—２００６）。 ５．文稿须文字精炼，观点明确，公式正确，数据准确。每篇文章包括公式、图、表、参考文献在内，以排７０００字左 右的版面为宜（本刊一页版面为１９８０字）。题名一般不超过２０字，摘要不超过２２０字，关键词３—８个。摘要应概括写成 报道性内容，阐明目的、方法和结果，不作评价。图、表应随文排列，先文字后图、表。 ６．文稿格式采用条码化，章、节、条一律用阿拉伯数字表示，如“１”、“１．１”、“１．１．１”……，“２”、“２．１”、 “２．１．１”……，均顶格写，以下可用“（１）”、“（２）”、“（３）”等。 ７．稿件主要以文字阐述、试验数据、理论分析为主，插图图宽以８ ｃｍ或８ ａｍ×２为宜，图中的线条、符号及注字须 规范、清晰，表格应科学、简洁，具有自明性，一般采用三线表，注明图、表的序号及名称，图、表内容与文字叙述切忌 相互重复。 ８．属于科研、基金项目的稿件，请在第１页左下角注明项目正式名称，括号内注明项目编号。 ９．量和单位的名称或符号应符合国家标准规定，对易混淆者，应在首次出现时予以注明。 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