前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的矩形頂管棄殼技術施工應用和工藝改進，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
［摘要］在地鐵車站后期建設的出入口通道施工過程中常會面臨車站主體結構預留空間不足，同時工期緊迫，不得不采用矩形頂管棄殼技術作業。本文以某一工程為例通過對頂管棄殼工藝技術的改進，不僅順利完成了工程任務，同時又避免了已預制頂管管節的浪費，可為后續類似情況的項目施工提供一定的借鑒參考。
［關鍵詞］車站出入口；矩形頂管；棄殼技術；工藝改進
0引言
隨著城市化進程的快速發展，城市軌道交通也隨之相應迅猛發展，按照常規工序安排，地鐵車站的出入口通道往往是最后施工［1］，倘若車站出入口在后期施工過程中受車站主體結構預留的孔洞空間不夠或工期緊迫影響，就會導致矩形頂管機機頭無法正常吊運出來，因此需要采用頂管棄殼工藝技術，而頂管管節通常又是事先預制好的，為避免頂管管節的浪費，研究一種頂管棄殼技術改進工藝是十分必要的。本文結合某地車站出入口通道項目的施工應用案例進行技術分析，證明了該頂管棄殼技術工藝改進是合理可行的，成功完成了既定目標，又節約了成本。
1工程概況
某地鐵車站出入口通道采用矩形頂管法施工，始發井基坑深度約113m，圍護結構選用直徑08m間距10m的鉆孔灌注樁＋直徑085m間距060m的三軸攪拌樁止水帷幕。始發井頂進方向加固采用直徑08m間距055m的高壓旋噴樁。接收井位于車站主體結構內部，接收井處也采用直徑08m間距055m的高壓旋噴樁加固。通道總長約71m（48節管節），坡度為15％下坡，通道頂覆土深度約50～70m。項目頂管走向情況見圖1。
2巖土工程特性及參數分析
根據地質勘探顯示：本車站出入口矩形頂管穿越地層主要為淤泥地層，為高壓縮性的極微透水地層。本頂管的隧道圍巖綜合分級表見表1。
3主要施工技術要點
本項目采用的主要頂管施工工藝流程如圖2。
3.1常規頂管接收技術
頂管施工常規接收方案主要分為正常吊出和棄殼兩種。待頂管機頭達到指定位置后，經接收條件核查合格后，按照始發井洞門的方式進行接收井洞門的破除，待破除完后，迅速將頂管機頂進至圍護結構內。（1）吊出接收方案：在中板、頂板上預留吊裝孔洞，在頂管機到達接收井內前，采用型鋼搭設鋼平臺，平臺與后邊已完結構進行可靠連接固定，并滿足承載力要求。平臺安裝完成經驗收合格后，即進行接收洞門的破除，然后安裝接收導軌，將頂管機推進至導軌上，通過吊裝孔洞分體拆解吊裝至場地外。（2）棄殼接收方案：由于本項目頂管接收時間不能滿足聯合調試的要求，故采取頂管機棄殼接收方式，傳統棄殼方案如下：當頂管機刀盤切口進入加固區距離圍護結構0.3m時，頂管停止頂進，開始鑿除洞門，待洞門破開適當范圍后，頂管機頭要在盡量短的時間范圍內連續快速頂進，停止頂進以前端機殼進入鋼洞圈為界，當即要將機殼與洞圈悍成整體［2］，同時為減少水土流失，需在管節和洞圈間隙范圍用水硬性漿液進行填充［3］。①設備拆解：依次拆解機殼內設備，向后運輸，從始發井吊出；從前部拆下刀盤，分散臨時存放在中板上；割除胸板，然后分批次吊出；把機殼外殼留置在通道內。②機殼段結構施工：設備拆解完成后即可以開始機殼內鋼筋混凝土結構施工。
3.2具體棄殼接收技術
（1）棄殼段頂進施工
根據設計要求和棄殼施工工藝特點，需預先在接收井端頭4m范圍內采用直徑0.8m間距0.55m的雙重管高壓旋噴樁進行土體加固。頂管施工對測量的控制要求很高，尤其當機頭刀盤快要出洞前，更要加強加密測量和監測，以保證掌子面軸線、高程的精度，做到隨偏隨糾，務必要將偏差控制在設計允許范圍內，能讓機殼順利準確地進入到接收井內預埋的洞門鋼環上［4］。當頂管進程到了棄殼段范圍內時，逐級減少頂力至約8000kN，發揮機頭刀盤切削掌子面上土體的推進能力，做到該范圍段保持均勻、連續、慢速的節奏作業態勢。施工現場接收洞門破除情況見圖3。頂管機切口項進加固區并在刀盤抵達頂管接收井圍護結構時，頂管機暫停頂進，通過施打水平探孔來確定加固區的效果，在確保洞門處沒有滲漏水的情況下，一次快速地破除洞門，然后迅速將頂管機頂進出洞，至頂管機機殼與洞門預埋鋼環搭接20cm后停止頂管推進，割除頂管機機殼最前方的刀齒，迅速采用3cm厚的鋼板焊接封堵頂管機殼與預埋洞門鋼環間空隙，從洞門鋼環上預埋的注漿孔往頂管機殼前方外側壓注水泥＋水玻璃雙液漿，填充頂管機殼周邊的空隙，固結頂管機殼位置［5］。
（2）設備拆解
在頂管機到達設計預定位置后，完成注漿和洞門封堵工序并達到相應齡期后，方可進行相關裝置的拆除工序作業。①按拆卸順序，首先拆除頂管機后部的2個螺旋輸送機，通過平板拖車運至始發井內，再利用地面的250t履帶吊吊出坑外。②在頂管接收井上方利用工字鋼搭設支架設置吊點，吊點處懸掛10t手拉葫蘆，將頂管機前方的刀盤用鋼絲繩綁住緊固，卸去刀盤前部帽口，用千斤頂抵住胸板，慢慢將刀盤推至接收井結構中板，緩緩放倒后臨時置于接收井結構的中板上［6］?，F場前端設備拆解見圖4。③再拆除刀盤后部的齒輪箱及電機，其運送和吊出方式同拆螺旋輸送機一致?，F場內部設備拆解見圖5。④其次拆除鉸接油缸、脫離油缸、電氣動力柜和糾偏液壓站等，通過通道內平板車拉至始發井坑內，吊至地面放置［7］。⑤最后當機殼內全部的零構件都拆卸完后，再用工字鋼對機殼內部進行臨時支撐加固，以防機殼殼體結構變形，發生危險。臨時支撐現場加固見圖6。
（3）機殼與車站主體結構結合部位施工
采用現澆段與井接頭同步完成的施工方案，即底板、側墻與頂板一次澆筑。側墻澆筑利用設置在側墻上部的臨時澆注口，澆筑到位后封閉澆注口。頂板澆筑則是在接收豎井一側設置的畚箕口，澆筑振搗密實之后。待混凝土達到初凝強度鑿除豎井側多余的畚箕口，修復位置至與內襯結構齊平［8］。
3.3棄殼工藝改進
由于本項目頂管管節均按照原正常吊出圖紙已全部預制完成，為了將已預制完的管節使用上，需在傳統棄殼的方式上進行工藝改進，具體如下：設備拆解：依次拆解機殼內設備，向后運輸，從始發井吊出；從前部拆下刀盤，分散臨時存放在中板上；割除胸板，然后分批次吊出；外殼體的割除，采取頂進與割除交替進行。接收井中板在頂管接收前已完成，中板預留位置距離圍護結構外邊緣約1.5m，待頂管機殼體頂進鋼環至距離中板邊緣0.1m左右時，進行殼體割除，環向分為10塊，每次割除寬度約1m，割完后隨即頂進，如此往復進行，直至殼體全部割除完成。殼體割除完成后，頂管始發節管片即頂進至鋼環內。
3.4重要控制點
（1）由于本項目是土壓平衡頂管工藝其出土量與實際掘進開挖土方量相差很小，所以每節管節出土量計算為59m3左右。出土量控制可采用頂進每13cm出渣1渣斗車（5m3）控制，頂管施工過程中，項目部安排專人對出土量進行統計、分析，嚴格進行控制。（2）在路面沉降控制方面，需要觸變泥漿及時跟進，施工時應做到隨頂隨注。（3）頂管全部結束以后及時進行泥漿置換，確保頂管周邊道路、管線和構建筑的安全。（4）在頂管的始發及接收端，施做2口坑外應急降水井，以備頂管機進出洞時出現滲漏水的應急措施。
4結語
根據本項目案例實際情況，通過采用常規頂管棄殼技術和對其工藝上的改進，順利完成了該車站出入口通道的施工，解決了頂管施工時接收場地狹窄、工期緊張等難題，同時又避免了已預制好的頂管管節的材料浪費，所以不論從技術安全上還是經濟成本上，都是一個較為成功的案例，可為后續類似工程情況提供一定的借鑒參考。
作者：唐文 單位：福建建中建設科技有限責任公司