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1、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3m3.5m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6000mm4000mm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
2、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
3、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。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
4、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。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。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
5、转正常后，方可进行顶管出洞和正常顶进工作。土体加固上海站站房11号线敞开段265地下段268m15号线16号线联络通道图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
6、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
7、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，保证连续均横施工，避免出现长时间搁置情况；不断根据反馈数据进行土压力设定值调整，使之达到最佳状态；严格控制出土量，防止欠挖或超挖。3、顶管进洞段施工接收井基坑的围护施工完成后，为了防机头进洞时洞内土体的塌方，在接收井洞门内预先浇注30cm厚的混凝土挡墙，作为接收井的封门形式。顶管机进洞时凿除混凝土挡墙。图3 顶管接收井洞门封门结构图因接收井洞门和管节存在25cm的
8、周边间隙，顶管机头进洞时容易引起水土流失，严重时会导致路面沉降、损坏地下管线，所以必须采取相应的措施，让顶管机头顺利进洞。在顶管到达距接收井6m后，开始停止第一节管节的压浆，并在以后顶进中压浆位置逐渐后移，保证顶管进洞前形成完好的6m左右的土塞，避免在进洞过程中减摩泥浆的大量流失而造成管节周边摩阻力骤然上升。在顶管机切口进入接收井洞口加固区域时，应适当减慢顶进速度，调整出土量，逐渐减少机头正面土压力，以确保顶管机设备完好和洞口结构稳定。当顶管机头距离H型钢50cm左右时，暂停推进，等待H型钢的拔除。H型钢拔除后，顶管机继续推进，缓慢地靠近接收井墙壁。此时要掌握好实际顶进距离和主顶的压力，当主顶
9、压力突然升高，立即停止推进。凿除洞门内的混凝土墙，迅速将顶管机头推进接收井，第一节管节离接收井内壁50cm停止推进，将机头与管节脱开。用300吨吊车将顶管机头逐渐吊出接收井。接收井内预制40cm宽的钢筋砼作接收架的基础，接收架采用=30钢板（3m1m）和轨道（38kg/m）制作。4、顶管机位置、姿态的复核测量当顶管机头逐渐靠近接收井时，应加强测量的频率和精度，减少轴线偏差，确保顶管机能准确进洞。对洞门位置的坐标测量复核，并根据实际上标高安装顶管机接收机座。顶管贯通前的测量是复核顶管所处的方位、确认顶管状态、评估顶管进洞时的姿态的拟订顶管进洞的施工轴线及施工方案等的重要依据，使顶管机在此阶段的施
10、工中始终按预定方案实施，以良好的姿态进洞，正确无误地座落到接收井的基座上。5、顶管机接收采用300T汽车吊停在车站施工围墙内起吊顶管机头，具体实施步骤如下：拆除螺旋机，将拆下的螺旋机用出土小车拉至工作始发井，吊上地面；通过伸缩纠偏千斤顶和加设垫块使机头与管节脱开，机头整体向前顶出，并平稳地落在接收平台上；拆除连接螺栓，将顶管机头分解，分段吊上地面。图4 顶管机头吊出接收井步骤示意图6、泥浆液置换顶管机头吊出接收井后，马上用砖头砌墙，将两头洞门与管节间的间隙封堵。注入双液浆，置换出触变泥浆，对管节外的土体进行加固。双液浆的水玻璃和水泥重量比为1：6。浆液置换结束后尽快将管节和工作井钢洞门用钢筋连
11、成一体，浇注混凝土，和工作井内壁浇平。7、沉降监测选择具有甲级资质的测量单位进行工程全过程监测，以准确、及时地了解路面、管线的沉降情况，并在顶进施工中根据反馈数据及时调整各类施工参数， 保证道路和管线的安全。沉降量应严格控制在规范要求内（+20mm-30mm）。地表沉降 从始发井出发，每顶管推进轴线间隔5m设地表沉降桩，沉降桩埋深1m。地表沉降桩顶必须低于地面，并且要有沉降桩保护装置。土体深层沉降为了确保重要管线的安全（如有），在推进轴线上相应管线的的位置设置土体深层沉降桩（桩身尽量靠近管顶），深层沉降桩外有护套钢管保护，桩顶及套管顶均必须低于路面，并且要有沉降桩保护装置。施工监测项目表类别量测项目量测工具测点布置量测频率必测项目地表隆陷NA2002全自动电子水准仪,玻璃钢瓦尺每5米设一断面，必要时需加密通道施工50m，12次/天；通道到达后50m,1次/周。通道沉降测量NA2002水准仪每5米设一点施工监测布置图见图58、保证措施一旦沉降超标，将采取以下措施：减少顶管机正面出土量，提高正面土压力。在顶管内超量压注润滑泥浆，提高管节周围土体的应力。增加地表注浆加固土体。图5 施工量测测点布置示意图
客站过既有铁路线通道顶管顶进施工方案
