CN109736814B - 管幕段的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管幕段的施工方法，管幕段的施工方法包括：沿竖直方向将管幕结构分为第一层和第二层，第二层位于第一层的上方；先对第一层的钢管进行切割、支护和浇筑，待浇筑完成后对第一层的结构强度进行检测；当第一层的结构强度满足要求时，对第二层的钢管进行切割、支护和浇筑；当第一层的结构强度不满足要求时，继续进行浇筑，以使第一层的结构强度满足要求。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的施工方法会对结构强度造成较大影响的技术问题。

Description

管幕段的施工方法

技术领域

本发明涉及管幕段的施工技术领域，具体而言，涉及一种管幕段的施工方法。

背景技术

目前，顶管施工工艺是一种非开挖的施工方法，通过该施工方法可以在少开挖或者不开挖的情况下进行管道埋设。顶管施工工艺在工作时，顶管机产生的顶力用于克服管道与周围土壤的摩擦力，以将管道按设计的坡度顶入至土层中，并将土方运走。随着顶管机的工作，管道将由工作井内穿过土层进入接收井内。

对具有管幕段的土层进行顶管施工时，需要对管幕段进行切割，以便于盾构机继续挖掘。现有技术中的施工方法较为繁琐，且不能有效的保证整体结构的强度，有可能会造成路面塌方。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种管幕段的施工方法，以解决现有技术中的施工方法会对结构强度造成较大影响的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种管幕段的施工方法，包括：沿竖直方向将管幕结构分为第一层和第二层，第二层位于第一层的上方；先对第一层的钢管进行切割、支护和浇筑，待浇筑完成后对第一层的结构强度进行检测；当第一层的结构强度满足要求时，对第二层的钢管进行切割、支护和浇筑；当第一层的结构强度不满足要求时，继续进行浇筑，以使第一层的结构强度满足要求。

进一步地，管幕段的施工方法包括：沿管幕结构的纵向将管幕结构分为多段，从管幕结构的中间向两端的方向分别对管幕结构的每一段进行施工。

进一步地，沿管幕结构的钢管的纵向方向，以管幕结构的中间处为中间段，先对第一层的中间段进行切割，待中间段切割好后，再对第一层的中间段进行支护和浇筑，同时对第一层的第一段进行切割。

进一步地，待第一层的第一段切割完成后，对第一层的第一段进行支护和浇筑；对第一层的第一段的结构强度进行检测，当第一层的第一段的结构强度满足切割要求时，对第一层的第二段进行切割。

进一步地，对第一层的中间段浇筑完成后，对第一层中间段的结构进行强度检测，当第一层的中间段的结构满足强度要求时，对第二层的中间段进行切割。

进一步地，对第二层的中间段切割完成后，对第二层的中间段进行支护和浇筑，同时对第二层的第一段进行切割。

进一步地，将管幕结构分为第一管幕段和第二管幕段，第一管幕段位于导轨下方，第二管幕段位于导轨的上方，对第一管幕段分成多个第一管段，第一管段的长度为d₁，3m≤d₁≤7m。

进一步地，对第二管幕段分成多个第二管段，第二管段的长度为d₂，7m≤d₂≤10m。

进一步地，对第一层的各个段落和第二层的各个段落进行依次交替施工。

进一步地，对第一层和第二层均完成浇筑后，利用盾构机对管幕结构进行掘进。

应用本发明的技术方案，通过将管幕结构分为第一层和第二层，并对管幕结构进行逐层的切割、支护以及浇筑，这样能够保证整体的施工强度，避免出现地面塌方的情况。因此，采用本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的施工方法会对结构强度造成较大影响的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例提供的管幕结构竖向分层的结构示意图；以及

图2示出了根据本发明的实施例提供的施工顺序图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种管幕段的施工方法。该管幕段的施工方法包括沿竖直方向将管幕结构分为第一层和第二层，第二层位于第一层的上方；先对第一层的钢管进行切割、支护和浇筑，待浇筑完成后对第一层的结构强度进行检测；当第一层的结构强度满足要求时，对第二层的钢管进行切割、支护和浇筑；当第一层的结构强度不满足要求时，继续进行浇筑，以使第一层的结构强度满足要求。

采用本发明提供的管幕段的施工方法，通过将管幕结构分为第一层和第二层，并对管幕结构进行逐层的切割、支护以及浇筑，这样能够保证整体的施工强度，避免出现地面塌方的情况。因此，采用本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的施工方法会对结构强度造成较大影响的技术问题。

具体的，在本实施例中管幕段的施工方法包括：沿管幕结构的纵向将管幕结构分为多段，从管幕结构的中间向两端的方向分别对管幕结构的每一段进行施工。采用这样的逐段施工方式，能够进一步保证施工的强度，避免施工中出现塌方现象。

具体的，沿管幕结构的钢管的纵向方向，以管幕结构的中间处为中间段，先对第一层的中间段进行切割，待中间段切割好后，再对第一层的中间段进行支护和浇筑，同时对第一层的第一段进行切割。通过切割、支护和浇筑能够增加被切割处的结构强度，以进一步提高施工强度。

在本实施例中，待第一层的第一段切割完成后，对第一层的第一段进行支护和浇筑。对第一层的第一段的结构强度进行检测，当第一层的第一段的结构强度满足切割要求时，对第一层的第二段进行切割。采用这样的设置，能够避免对第二层施工时，第一层的结构强度不够而导致第二层发生塌陷的问题，进一步提高了施工的强度。

具体的，对第一层的中间段浇筑完成后，对第一层中间段的结构进行强度检测。当第一层的中间段的结构满足强度要求时，对第二层的中间段进行切割。采用这样的施工方式，能够保证施工结构的强度。

具体的，对第二层的中间段切割完成后，对第二层的中间段进行支护和浇筑，同时对第二层的第一段进行切割。采用这样的施工方式，能够加快施工进度，提高施工效率。

在本实施例中，将管幕结构分为第一管幕段和第二管幕段，第一管幕段位于导轨下方，第二管幕段位于导轨的上方。对第一管幕段分成多个第一管段，第一管段的长度为d1，3m≤d1≤7m。在施工时，可以对第一管段进行逐段施工，当第一管段的长度过小时，施工距离过小，不利于提高施工效率。当第一管段的长度过长时，切割后可能会对整体结构造成一定的影响。

在本实施例中，对第二管幕段分成多个第二管段，第二管段的长度为d2，7m≤d2≤10m。在施工时，可以对第二管段进行逐段施工，当第二管段的长度过小时，施工距离过小，不利于提高施工效率。当第二管段的长度过长时，切割后可能会对整体结构造成一定的影响。由于第二管幕段位于第一管幕段的上方，第二管幕段的施工较为方便简单，因此，这里将第一管段的长度大于第二管段的长度。

为了保证施工结构的整体强度，本实施例中对第一层的各个段落和第二层的各个段落进行依次交替施工。具体的，一般在第一层切割、支护和浇筑完成后，对第二层进行切割；对第二层施工完后，再对第一层进行施工。采用这样的施工方式，能够提高施工效率。

在本实施例中，对第一层和第二层均完成浇筑后，利用盾构机对管幕结构进行掘进。

顶管机下穿运营线路，施工中将采取以下措施确保铁路的安全：

(1)利用计算机对下穿铁路工况及施工参数进行模拟，预测顶管机过铁路可能出现的沉降值，确定最优掘进参数。

(2)严格按试验段优化数据设定土仓压力、掘进速度等施工参数。

(3)在土仓内加注泡沫，改善碴土的和易性，确保螺旋机出土顺畅，便于控制土仓压力等参数。

(4)严格控制出土量，控制出土量为理论出土量的98％～100％。严禁超挖，保持土仓压力，避免超挖造成塌方，引起地面沉降。

(5)严格控制同步注浆量和注浆压力。根据地面监测情况调整注浆量及注浆压力。并严格按照注浆三条线，一是顶管机尾同步注浆，二是沿线管道补浆，三是洞口处注浆进行注浆。

(6)严格控制顶管机姿态，下穿铁路前，将顶管机姿态调整到最佳，严格控制轴线和纠偏量，避免因纠偏过急造成超挖等对的地层扰动。

(7)进行专项铁路监测，确保既有线运营安全。

顶管机通过无柱雨棚基础、接触网基础、站台墙等时，施工中将采取以下措施确保既有构建筑物的安全。

(1)严格控制推进速度，采用中低速均衡匀速施工，确保土体将推进所产生的应力充分释放。适当欠压掘进，减小对桩的影响。

(2)严格控制机头姿态，避免大幅度纠偏，尽量减小对土体的扰动。

(3)确定桩沉降的控制标准，施工过程中严密监测，建立评估及预警机制。根据监测结果，划定各级预警范围。一旦发生预警，及时启动应急预案。

(4)合理控制触变泥浆注浆，包括对注浆量和注浆压力的控制，并根据收敛监测数据及时调整注浆量。

顶管机通过行包通道时，施工中将采取以下措施确保通道安全。

(1)利用模拟程序对下穿地下通道工况进行模拟，通过模拟确定下穿通道的各项主要施工参数。

(2)严格控制盾构机正面平衡压力，在穿越地下通道地段，必须严格控制切口平衡土压力来平衡顶管机出土时的地层沉降量。同时也必须严格控制与切口平衡压力有关的施工参数，如出土量、推进速度、总推力、实际土压力围绕设定土压力波动的差值等。防止过量超挖、欠挖，尽量减少平衡压力的波动。

(3)严格控制顶管机的推进速度：施工时，推进速度不宜过快，尽量做到均衡施工，减少对周围土体的扰动。如果推得过快则刀盘开口断面对地层的挤压作用相对明显，地层应力来不及释放，推进过地下通道地段时速度应控制在10～30mm/min。

(4)严格控制顶管机纠偏量：顶管机姿态变化不可过大、过频。推进时不急纠、不猛纠。

(5)严格控制同步注浆和浆液质量，确保注浆总量及压力。

(6)当顶管机穿越后，地下通道会有不同程度的后期沉降，因此必须准备足量的二次补压注浆材料以及设备，根据后期沉降观测结果，及时进行二次补注浆。

(7)穿越期间进行信息化施工。加强对地下通道的监测，建立预警系统，确保顶管施工和地下通道的安全。根据监测结果及时调整掘进参数，进一步优化土压力值及适宜的推进速度等参数，最大程度减少地层损失。

顶管机通过各种管线时，施工中将采取以下措施确保管线安全。

(1)在顶管机通过前对各种管线的基础进行调查，对沉降或隆起对管线的影响进行预测，并与管线产权单位协商共同确定控制标准，必要时对管线基础提前进行注浆加固处理。

(2)顶管机通过管线地段时，应调节推进速度，匀速、不停机通过管线地段。严格控制土仓压力的波动值和纠偏量，减小对地层的扰动。

(3)加强对同步注浆的控制。控制注浆压力和注浆量满足要求。

(4)加强监测，实行信息化施工，严格控制地表沉降在20mm以内。及时根据监测结果调整施工参数，直至监测到数据稳定为止。

管幕结构钢管的切割、支护及主体结构施工按照纵向分段、水平分层施工。通道主体结构为C40自密实钢筋混凝土，抗渗等级P8。

(1)水平分层：水平方向分为两层，上下两层的分界线为A9、A18与A10、A19钢管交界处。分层图见图1的管幕结构竖向分层图。

(2)纵向分段：北线车行通道管幕结构长102.5m，其中轨下区域长52m，非轨下区域长50.5m；南线车行通道管幕结构长105m，其中轨下区域为50m，非轨下区域管幕长55m；为保证安全，纵向上钢管结构切割、支护须分段进行，其中轨下区域每段4～5m，非轨下区域每段8～9m。

(3)主体结构施工与钢管切割、支护的协调

管幕结构钢管切割、支护、主体结构施工按照分层、分段施工。每层纵向上分成若干流水段，从中间至两侧同时施工。

钢管切割、支护与主体结构施工应交替进行，在每两段内形成流水，即钢管完成切割、支护后，应立刻进行该段主体结构浇筑，同时进行下一流水段切割支护，但不得对第三段钢管切割，以此循环。

竖向上，待第一层主体结构浇筑完成并达到设计强度后，方可进行第二层钢管的切割、支护。

管幕结构钢管的切割、支护及主体结构施工顺序见图2。钢管的切割、支护及主体结构施工顺序图的说明如下：

切割准备即为切割前人、机、料准备以及技术准备。第几层第几段切割即为该结构段内管间切割。第几层第几段结构施工即为该结构段内管廊形成后，进行钢筋绑扎、混凝土浇筑施工。

主体纵向范围内，单个工作井工区，管间切割最长同时完成长度不得超过两个结构段，如框架图中，第一层第一段切割完成后可同时进行第一层第二段切割和第一层第一段结构施工，若第一层第二段切割完成后，第一层第一段结构尚未完成，此时不得进行下个结构段的管间切割，必须等第一层第一段结构完成后，方可进行下个结构段的管间切割。

主体第一层与第二层结构交叉施工时，上下两层纵向同一个结构段内钢管不得同时进行切割。第二层第二段内进行管间切割时，第一层第二段结构必须已经完成。钢管的切割、支护及主体结构施工顺序见图2钢管的切割、支护及主体结构施工顺序图。

主体结构按照设计分段进行施工，优选的轨下主体结构每段4米，非轨下每段8米。

在廊道内进行结构钢筋混凝土施工，依次循环，最终形成主体的永久结构。在已形成的结构内进行土方开挖,切割侧向拱肋，内部装修后即可铺设路面，通道完工。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：提高了施工效率，保证了施工强度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种管幕段的施工方法，其特征在于，包括：

沿竖直方向将管幕结构分为第一层和第二层，所述第二层位于所述第一层的上方；

先对所述第一层的钢管进行切割、支护和浇筑，待浇筑完成后对所述第一层的结构强度进行检测；

当所述第一层的结构强度满足要求时，对所述第二层的钢管进行切割、支护和浇筑；当所述第一层的结构强度不满足要求时，继续进行浇筑，以使所述第一层的结构强度满足要求；

所述管幕段的施工方法包括：

沿管幕结构的纵向将所述管幕结构分为多段，从所述管幕结构的中间向两端的方向分别对所述管幕结构的每一段进行施工；

沿所述管幕结构的钢管的纵向方向，以管幕结构的中间处为中间段，先对所述第一层的中间段进行切割，待所述中间段切割好后，再对第一层的中间段进行支护和浇筑，同时对第一层的第一段进行切割；

待所述第一层的第一段切割完成后，对所述第一层的第一段进行支护和浇筑；对所述第一层的第一段的结构强度进行检测，当所述第一层的第一段的结构强度满足切割要求时，对所述第一层的第二段进行切割；

对所述第一层的中间段浇筑完成后，对所述第一层中间段的结构进行强度检测，当所述第一层的中间段的结构满足强度要求时，对第二层的中间段进行切割；

将管幕结构分为第一管幕段和第二管幕段，所述第一管幕段位于导轨下方，所述第二管幕段位于导轨的上方，对所述第一管幕段分成多个第一管段，所述第一管段的长度为d₁，3m≤d₁≤7m；

对所述第二管幕段分成多个第二管段，所述第二管段的长度为d₂，7m≤d₂≤10m。

2.根据权利要求1所述的管幕段的施工方法，其特征在于，对所述第二层的中间段切割完成后，对所述第二层的中间段进行支护和浇筑，同时对所述第二层的第一段进行切割。

3.根据权利要求1所述的管幕段的施工方法，其特征在于，对所述第一层的各个段落和所述第二层的各个段落进行依次交替施工。

4.根据权利要求3所述的管幕段的施工方法，其特征在于，对所述第一层和所述第二层均完成浇筑后，利用盾构机对所述管幕结构进行掘进。

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