天津过黑牛城道矩形顶管施工

第一部分 工程概况标标段段位位置置 1 1、地理位置、地理位置南集散厅南集散厅北集散厅北集散厅下沉广场下沉广场地下通道地下通道内江路站内江路站黑牛城道黑牛城道第一部分 工程概况 2 2、标段范围、标段范围本标段包括南北两个集散厅、一个过街人行通道、一个下沉式广场。过街通道下穿黑牛城道连接南北集散本标段包括南北两个集散厅、一个过街人行通道、一个下沉式广场。过街通道下穿黑牛城道连接南北集散厅，下沉广场与北集散厅相连，南集散厅将来与正在修建的地铁厅，下沉广场与北集散厅相连，南集散厅将来与正在修建的地铁1111号线内江路站出入口相连号线内江路站出入口相连。管节横断面管节横断面第一部分 工程概况北集散厅（始发）北集散厅（始发）南集散厅（接收）南集散厅（接收）3 3、顶管隧道设计概况、顶管隧道设计概况过黑牛城道地下通道长过黑牛城道地下通道长92.6m92.6m，线型为直线，无纵坡，覆土厚度，线型为直线，无纵坡，覆土厚度8.17m8.17m，该通道采用顶管法施工，管节采用，该通道采用顶管法施工，管节采用C50P12C50P12钢筋混凝土结构，断面宽度钢筋混凝土结构，断面宽度10.4m10.4m、高度、高度7.55m7.55m，管节宽度，管节宽度1.5m1.5m，厚度，厚度700mm700mm。管节数量。管节数量6262片，单片管节重量片，单片管节重量为为79t79t。矩形管节之间纵向连接采用承插式矩形管节之间纵向连接采用承插式F F型接头型接头。4 4、周边环境情况、周边环境情况第一部分 工程概况 顶管隧道下穿黑牛城道，上方管线众多，一共有顶管隧道下穿黑牛城道，上方管线众多，一共有2222条管线，距离顶管隧道最近的有压管道为条管线，距离顶管隧道最近的有压管道为DN1000mmDN1000mm的自的自来水管，距离顶管隧道来水管，距离顶管隧道6m6m，距离顶管隧道最近的无压管道为，距离顶管隧道最近的无压管道为16501650雨水管，距离顶管隧道雨水管，距离顶管隧道3.6m3.6m。过黑牛城道地下通道周边无建筑物，通道周边主要是黑牛城道的主干道、辅道和人行道以及道路两旁的绿过黑牛城道地下通道周边无建筑物，通道周边主要是黑牛城道的主干道、辅道和人行道以及道路两旁的绿化带。黑牛城道为天津市城市快速主干道，道路宽度化带。黑牛城道为天津市城市快速主干道，道路宽度66.5m66.5m，双向，双向1010车道，车流量大、交通繁忙。车道，车流量大、交通繁忙。37.5737.5739.0039.0037.2937.2937.5737.5739.0039.0037.2937.296 66 63 31 12 2素填土素填土2 21 11 1杂填土杂填土3 31 1粘土粘土4 41 1粘土粘土2 26 64 47 7粉质粘土粉质粘土8 81 1粉质粘土粉质粘土8 82 2粉土粉土9 91 1粉质粘土粉质粘土9 92 2粉砂粉砂 5 5、工程水文地质情况、工程水文地质情况1 1 杂填土杂填土2 2 素填土素填土1 1 粘土粘土1 1 粘土粘土2 2 淤泥质粘土淤泥质粘土4 4粉质粘土粉质粘土 粉质粘土粉质粘土1 1 粉质粘土粉质粘土2 2粉土粉土1 1粉质粘土粉质粘土2 2 粉砂粉砂地下通道地下通道3 3 粉土粉土4.74.7m m6.36.3m m第一部分 工程概况地下通道自上而下分布的土质为地下通道自上而下分布的土质为1 1杂填土、杂填土、2 2素填土、素填土、1 1粘土、粘土、1 1粘土、粘土、2 2淤泥质粘土、淤泥质粘土、3 3粉粉土土 4 4粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土、1 1粉质粘土、粉质粘土、2 2粉土、粉土、1 1粉质粘土和粉质粘土和2 2粉砂。粉砂。隧道主要隧道主要 3 3粉土粉土 、4 4粉质粘土。粉质粘土。5 5、工程水文地质情况、工程水文地质情况序号序号地层编号地层编号岩性岩性天然含水天然含水量（量（%）孔隙比孔隙比塑性指数塑性指数渗透系数渗透系数KvKv（cm/s)cm/s)地基土承载地基土承载力特征值力特征值渗透性渗透性12素填土28.50.82414.6/微透水21粘土35.91.03721.3110-7100不透水31粘土30.20.87219.41.2410-7120不透水42淤泥质粘土39.31.13318.81.610-785不透水53粉土26.20.8966.65.8110-5130弱透水64粉质粘土310.75314.23.3910-6120微透水7粉质粘土25.90.72112.93.3910-6120微透水81粉质粘土23.10.65213.12.5210-6150微透水92粉土18.30.5388.43.9210-5180弱透水101粉质粘土21.40.61311.62.3810-6160微透水112粉砂20.40.585/4.0510-5200弱透水第一部分 工程概况A A型管节与型管节与B B型管节顶底板注浆孔和减模注浆孔交型管节顶底板注浆孔和减模注浆孔交替布置。顶进施工时，替布置。顶进施工时，A A型为第一管节，型为第一管节，A A型管节与型管节与B B型型管节交替排列施工；管节交替排列施工；第一部分 工程概况减摩注减摩注浆孔浆孔二次注二次注浆孔浆孔吊装孔吊装孔 6 6、管节设计概况、管节设计概况顶部打泥孔顶部打泥孔预埋件名称预埋件名称A A型管节型管节B B型管节型管节备注备注DN25减摩注浆孔18个17个外侧设单向阀DN50二次注浆孔8个8个外侧预留5cm保护层DN100二次注浆孔1个0个外侧预留5cm保护层 150吊装孔8个8个钢滑槽3处3处 7 7、管节接口防水设计、管节接口防水设计第一部分 工程概况1 1、外侧防水体系外侧防水体系：管节承口管节承口钢套环钢套环采用厚采用厚18mm18mm的钢板，长的钢板，长350mm350mm，管节插口混，管节插口混凝土结构外侧密贴凝土结构外侧密贴两道楔形橡胶圈两道楔形橡胶圈，施工时插入承口钢套环，施工时插入承口钢套环内，在插入过程中，橡胶圈被压缩，密贴钢套环，形成良好内，在插入过程中，橡胶圈被压缩，密贴钢套环，形成良好的防水体系。的防水体系。2 2、第二道防水体系：第二道防水体系：在管节承口端管壁中上部位置开槽，嵌入多孔型在管节承口端管壁中上部位置开槽，嵌入多孔型三元乙丙橡三元乙丙橡胶密封垫胶密封垫。胶密封垫应与多层胶合板具有相协调的压缩能力。胶密封垫应与多层胶合板具有相协调的压缩能力，保证拼装后的防水效果。，保证拼装后的防水效果。3 3、内侧防水体系内侧防水体系：在管节内侧两管节接口处设置嵌缝槽，后期可采用注入双组在管节内侧两管节接口处设置嵌缝槽，后期可采用注入双组分聚硫密封胶。分聚硫密封胶。8 8、顶管机配置、顶管机配置第一部分 工程概况本项目顶管机来源为新购，制造单位为中铁工程装备集团有限公司，适用于粉土、粉质粘土、粉砂、本项目顶管机来源为新购，制造单位为中铁工程装备集团有限公司，适用于粉土、粉质粘土、粉砂、细砂等软土地层。细砂等软土地层。顶管机主要由切削搅拌系统、顶管机主要由切削搅拌系统、驱动驱动系统、纠偏及液压系统、系统、纠偏及液压系统、出渣系统出渣系统、顶推系统、顶推系统、测量显示系统、电测量显示系统、电气操作系统等组成。气操作系统等组成。9 9、顶管机参数、顶管机参数第一部分 工程概况序号序号项目项目单位单位参数参数备注备注1开挖直径mm1042075702刀盘驱动功率kW30 x 6（单组）6组3刀盘扭矩kNm1444（单组）4纠偏角度度左右1.4上下2.15铰接最大推力T57606螺机数量个27螺机功率kW45单组8螺机出渣能力m3/h79 x 29最大推进速度mm/min4010最大推力T8400第二部分第二部分 顶管始发顶管始发 1 1、施工现状、施工现状（1 1）顶管管节）顶管管节矩形顶管管节于施工现场采用高精度模板加工而成，管节预制开始时间为矩形顶管管节于施工现场采用高精度模板加工而成，管节预制开始时间为20152015年年1010月月2424日，完成时间为日，完成时间为20162016年年3 3月月1 1日，截止目前已全部预制完成，管节强度全部达到设计要求。日，截止目前已全部预制完成，管节强度全部达到设计要求。钢筋笼加工钢筋笼加工管节吊装管节吊装管节堆放管节堆放第二部分第二部分 顶管始发顶管始发 1 1、施工现状、施工现状（2 2）始发端头加固）始发端头加固始发井端头加固范围长始发井端头加固范围长8.5m8.5m、宽、宽20m20m，有效加固深度均为，有效加固深度均为17.5m17.5m，加固形式采用三轴搅拌桩，加固形式采用三轴搅拌桩+两排三重管双两排三重管双高压旋喷桩，两排三重管双高压旋喷桩设在地连墙与搅拌桩之间。高压旋喷桩，两排三重管双高压旋喷桩设在地连墙与搅拌桩之间。始发端头加固自始发端头加固自20152015年年8 8月月1111日开始施工，目前已完成垂直加固取芯检验工作，加固效果满足设计要求。日开始施工，目前已完成垂直加固取芯检验工作，加固效果满足设计要求。始发端头加固始发端头加固搅拌桩取芯搅拌桩取芯旋喷桩取芯旋喷桩取芯第二部分第二部分 顶管始发顶管始发 1 1、施工现状、施工现状顶管机组装顶管机组装顶管机调试顶管机调试始发导轨安装始发导轨安装（3 3）顶管机组装、调试）顶管机组装、调试顶管机及后配套设备于顶管机及后配套设备于20162016年年3 3月月1313日开始组装，日开始组装，4 4月月6 6日进行顶管机内部调试、验收工作，目前对验收中日进行顶管机内部调试、验收工作，目前对验收中出现的问题已全部整改完成，顶管机具备始发施工条件。出现的问题已全部整改完成，顶管机具备始发施工条件。第二部分第二部分 顶管始发顶管始发 2 2、顶管顶进施工计划、顶管顶进施工计划2016年年3月月12日日顶管机组装、调试顶管机组装、调试2016年年4月月15日日洞门破除洞门破除2016年年4月月25日日2016年年5月月25日日顶管接收顶管接收2016年年6月月5日日10环环顶顶管管顶顶进进52环环2016年年6月月20日日顶管拆解顶管拆解顶管始发顶管始发第二部分第二部分 顶管始发顶管始发 3 3、始发井场地布置、始发井场地布置地面地布置包括管节堆放场、主控室、泥浆棚、管节翻身平台、渣土坑、运输通道等。地面地布置包括管节堆放场、主控室、泥浆棚、管节翻身平台、渣土坑、运输通道等。第二部分第二部分 顶管始发顶管始发 4 4、始发洞门防水密封、始发洞门防水密封（1 1）、洞门外延钢箱）、洞门外延钢箱为了防止始发推进时泥土、地下水从土压平衡矩形顶管顶管壳体和洞门的间隙处流失，在始发时需安装洞为了防止始发推进时泥土、地下水从土压平衡矩形顶管顶管壳体和洞门的间隙处流失，在始发时需安装洞门临时密封装置，洞口密封采用门临时密封装置，洞口密封采用两两道折叶式密封压板道折叶式密封压板+两两道帘布橡胶板道帘布橡胶板。钢箱上预埋注浆球阀，始发时，往洞门。钢箱上预埋注浆球阀，始发时，往洞门钢箱内注入惰性浆液，起到防水密封作用。钢箱内注入惰性浆液，起到防水密封作用。第二部分第二部分 顶管始发顶管始发 4 4、始发洞门防水密封、始发洞门防水密封 (2)(2)洞门圈钢丝刷洞门圈钢丝刷由于顶管顶进过程中触变泥浆的存在，为加强顶进施工过程动态防水体系，设置洞门圈防水装置。由于顶管顶进过程中触变泥浆的存在，为加强顶进施工过程动态防水体系，设置洞门圈防水装置。洞门圈防水装置参照盾构盾尾刷原理，于结构侧墙洞门预埋钢圈内侧设置洞门圈防水装置参照盾构盾尾刷原理，于结构侧墙洞门预埋钢圈内侧设置2 2道钢丝刷，并通过预埋管道不道钢丝刷，并通过预埋管道不断注入填充油脂，确保洞门动态防水。断注入填充油脂，确保洞门动态防水。阻挡浆液阻挡浆液及地下水及地下水顶进方向顶进方向（外延钢箱）（外延钢箱）（钢丝刷）（钢丝刷）第二部分第二部分 顶管始发顶管始发 4 4、始发洞门防水密封、始发洞门防水密封根据洞门圈长度及两道钢丝刷腔体空隙，始发前手涂油脂约根据洞门圈长度及两道钢丝刷腔体空隙