文档介绍：顶管近距离穿越运营中地铁隧道的施工技术
摘要:电力电缆顶管隧道施工须穿越运营中的地铁上方,需采取严格的施工控制措施,控制地铁隧道的变形,限制施工对地铁隧道上方的土体产生扰动,工程采用了周密的泥浆套稳定控制技术、轴线控制技术等多项技措,很好地控制了地铁的隧道变形;施工中应用MARC软件建立了电力电缆顶管隧道穿越地铁隧道的三维数值计算模型。施工结束后,实测数据与模型计算值较吻合,为今后此类施工提供了借鉴。关键词:电力电缆顶管隧道;穿越;地铁隧道;施工技术
1工程概况及施工特点
西藏路电力顶管隧道工程采用三维曲线顶管法施工,,。,北起新疆路,南至复兴中路。其中4号顶管工作井位于西藏中路、九江路路口,3号工作井位于西藏中路、新闸路路口,4~3区间设计长度576m,在距4号工作井(顶管始发井)约108m处,电力顶管隧道从运行中的地铁2号线隧道上方穿越,整个穿越2号线上行、,,,电力隧道设计中心线与地铁2号线间所夹锐角约为75°。电力隧道与地铁2号线间相对位置见图1所示。
(1)运行中的地铁2号线隧道保护要求非常高,其长期变形控制值为:累计竖向沉降(隆起)小于±2mm;隧道横向变形小于±2mm;。
(2)顶管从地铁隧道上方穿越,,且穿越距离较长,影响范围较大。
(3)类似的穿越施工中,多数采用的是盾构法施工,即机头穿越并完成管片拼装后,后续施工对被穿越隧道扰动少,但本工程采用顶管法施工,机头穿越后,由于整个管道仍然在移动,扰动要持续到整个区间贯通为止。
(4)顶管穿越土层土质为淤泥质粉质粘土,土质较差,并且在电力隧道顶进穿越前,南京东路—西藏中路下沉式广场已施工,该工程的围护结构施工和开挖施工已经对地铁2号线上方的土体产生了扰动,本工程施工属于二次扰动,土体各项指标变化较大,更容易对地铁隧道的稳定产生破坏。
2关键施工技术措施
<br衡顶管掘进机对地表的沉降控制精度最高、效果最好[1,2]。本次施工选用的是面板式,被切削的土体从主切削刀刃的缝隙中进入泥水舱,泥水舱内土体在刀盘后的搅拌棒和泥水的共同作用下破碎成为泥浆,通过控制泥水舱的泥水压力和泥浆比重来平衡开挖面的水土压力,使开挖面始终处于稳定状态。面板式大刀盘切削刀的设计和布置还参考了日本有关掘进机的形式,满足最佳的切削效果,同时使得进泥流畅,对开挖面的扰动又最小,使开挖面处于最佳的平衡状态,机头正面土体产生的挤压应力大为减小,切削面以外土体的扰动相应减小。
在顶管管节外壁与土层之间形成良好性能的触变泥浆套,不仅可使顶进阻力成倍的下降,而且对控制地表沉降、减少土体的扰动有很好效果。因此,在实施穿越时,为了确保完整泥浆套的形成,严格控制泥浆质量并选用优质膨润土,并根据穿越前100m的顶进情况,不断优化泥浆配比,以确定泥浆配比为:膨润土∶CMC∶纯碱=1000∶60∶8(重量比,下同);膨润土∶水=1∶6。在控制好