大截面圆形钢顶管在地下空间连通中的应用
地下顶管施工技术
地下顶管施工技术一、工作井及布置工作井（有的称为工作坑或基坑），按其作用分为顶进井（始发井）和接收井两种。
顶进井是安放所有顶进设备的场所，也是顶管掘进机的始发场所，是承受主顶油缸推力的反作用力的构筑物，供工具管出洞、下管节、渣土运输、材料设备吊装、操纵人员上下等使用。
在顶进井内，布置主顶千斤顶、顶铁、基坑导轨、洞口止水圈以及照明装置和井内排水设备等。
在顶进井口地面上，布置行车或其他类型的起吊运输设备。
接收井是接收顶管机或工具管的场所，与始发井相比，接收井布置比较简单。
在多段顶管情况下，中间的工作井既是顶进井又是接收井。
1）工作井的形式工作井按其形状分，有矩形、圆形、腰圆形（两端为半圆形，中间为直线形）、多边形等几种，其中以矩形为多；按其结构分，有钢筋混凝土井、钢板桩井、瓦楞钢板井等；按其构筑方法分，有沉井、地下连续墙井、钢板桩井、混凝土砌块（或砖）井等。
下面按构筑方法进行介绍。
（1）沉井沉井是先在地面上工作井的位置按设计的井壁（圈）规格构筑钢筋混凝土井壁（圈），然后挖掘井内的土方。
随着土方的挖出，井壁在井口不断接长，并在自重作用下自动下沉，直到预定深度。
（2）地下连续墙井先在地下一定深度范围内用地下连续墙围成一个矩形（或圆形）井，同时处理单幅墙体与墙体之间的接缝，使其不透水，最后将井内的土挖去，加上支撑和浇筑钢筋混凝土底板等。
（3）钢板桩井钢板桩是一种常用的基坑围护形式。
根据其横断面形状，可以分为普通钢板桩和拉森钢板桩两种。
普通的钢板桩即为槽钢，拉森钢板桩与普通钢板桩不同：一是断面形状不同；二是拉森钢板桩的边缘有一个燕尾槽，相邻两块拉森钢板桩的燕尾槽相嵌，可以做到密不透水。
（4）砌筑井采用混凝土砌块或大型钢筋混凝土弧板或砖进行砌筑，施工时一边挖土一边砌筑。
土质较好、深度不大时，也可一次挖到底再进行砌筑，必要时也可进行简易的支护。
2）工作井的选择（1）工作井的位置选择工作井的位置应尽量避开房屋、地下管线、河塘、架空电线等不利于顶管施工作业的场所。
大截面矩形顶管施工在城市地下人行通道中的应用[2012]
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第２８卷第１０期Ｖ０１．２８Ｎｏ．１０建筑施工ＢＵＩＬＤＩＮＧＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ大截面矩形顶管施工在城市地下人行通道中的应用ＬａｒｇｅＳｅＣｔｉｏｎＲｅｃｔａｎｇｕＩａｒＰｉｐｅＪａｃｋｉｎｇＡｐｐ¨ｅｄｔｏＵｒｂａｎＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＰｅｄｅｓｔｒｉａｎＰａｓｓａｇｅｗａｙ口熊诚（上海市地下建筑设计研究院２０００２０）【摘要】针对城市地下通道施工影响地面交通和地下管线的难点，通过不同施工方法比较，论述了大截矩形顶管施工的优势。
介绍了大截面矩形顶管机的研制、顶管设计及施工的技术要点，并指出大截面矩形顶管施工未来发展研究的方向。
【关键词】城市地下过街人行通道矩形顶管顶管孔管节设计【中图分类号】ｕ４５５．４７／文献标识码Ｂ【文章编号】１００４—１００１（２００６）１０—０７７６一０３１不同方法施工地下通道的比较１．１明挖法施工地下通道的劣势城市地下人行通道一般均横穿主要道路。
主要道路地面交通繁忙，地面以下市政管线繁多。
在大型城市中施工地下通道遇到最大的困难是“交通”和“管线”。
首先，地下通道的施工不能阻断地面交通，所以一般采用翻交分段施工，即将横穿道路的通道沿纵向分成几个施工区段，在未施工区段可维持地面交通：地面交通的维持流量由施工分段数决定，如分两段施工，可维持５０％的交通流量，如分三段施工，可维持６６％的交通流量：但施工分段数不能一味加大，这样会降低施工效率，增加施工成本，实际的施工工期也会更长；所以，采用翻交施工无论如何都不能保证施工期间地面交通１００％的畅通。
其次，地下通道的施工对管线的影响：由于新建的地下通道一般设计埋设于现有市政管线的下方，对于软土地基的城市，开挖地下通道前还需要进行深基坑围护结构体的施工，上述条件使得地下通道施工前，必须将通道上方的市政管线先行搬迁，而且管线改迂必须结合道路翻交同时进行；市政管线的搬迁一般会涉及到多个权属单位，各单位间协调工作复杂，某些管线的搬迁工作往往受到一些客观因素的影响，迟迟不能进行；另外，～些管线（如信息管、通信管、电力管等），搬迁费用昂贵，有时甚至会超过地下通道本身的±建造价；所以，管线搬迁也是一项费时又费钱的工作。
钢顶管管节增设中继间施工工法
钢顶管管节增设中继间施工工法钢顶管管节增设中继间施工工法一、前言钢顶管是一种常用的管道工程施工材料，适用于各种类型的管道铺设。
在某些情况下，为了克服地形起伏和其他障碍物，需要增设中继间以实现管道的连续铺设。
本文将介绍一种钢顶管管节增设中继间施工工法，旨在提供实际工程中的指导和应用。
二、工法特点该施工工法的特点是简单、灵活、高效。
通过设置中继间，可以实现大跨度的管道铺设，从而减少了现场焊接工作的数量和工作强度，并提高了施工效率。
此外，该工法还保证了系统的完整性和可靠性。
三、适应范围该工法适用于各种类型和规格的钢顶管铺设，特别适用于跨越山谷、河流、高速公路等地形崎岖的场地。
同时，该工法适用于各种管道介质，如天然气、油品、水等。
四、工艺原理该工法的基本原理是通过增设中继间来实现管道的连续铺设。
具体包括以下几个步骤：1. 在已铺设的管道末端焊接顶节，并设置合适的伸缩节以适应地形变化。
2.在中继间选定位置，在地下挖掘沟槽，确保泥土的承载力和稳定性。
3. 沟槽底部垫设合适的垫层，以提供足够的支撑。
4.在沟槽中布置合适的铺底支架，并进行调整以保证支架的水平和垂直度。
5. 将中继间的高度调整至适当位置，并通过相邻的管节进行焊接连接。
6. 按照设计要求进行管道的继续铺设，并加强中继间与管道的连接部位。
7. 确保中继间的固定和稳定，以保证管道的完整性和稳定性。
五、施工工艺1. 前期准备：了解地形条件和设计要求，确定中继间的位置和数量。
2. 挖掘沟槽：按照设计要求，在中继间位置挖掘合适的沟槽。
3. 布置支架：根据设计要求，在沟槽底部布置合适的铺底支架，并进行调整和固定。
4. 管件制作和连接：根据实际情况，制作合适的管件，并在中继间的连接部位进行焊接。
5. 管道铺设：按照设计要求，连接好的管件进行管道的继续铺设，并加强中继间与管道的连接部位。
6. 固定和保护：确保中继间的稳定和管道的完整性，并进行相应的固定和保护措施。
论大断面顶管施工在地铁正线隧道施工中的应用 杨亚光
论大断面顶管施工在地铁正线隧道施工中的应用杨亚光发表时间：2018-03-28T16:02:17.730Z 来源：《基层建设》2017年第36期作者：杨亚光[导读] 摘要：本文以中国南方一个城市位于国际机场内一段地铁正线区间隧道，利用大断面矩形顶管，克服地质、地下建构筑物、地面交通环境等不利条件的影响，顺利完成地铁正线区间隧道施工的实例，谈论一下大断面顶管施工在地质条件差、地下构筑物复杂、地面交通环境复杂等情况下的应用。
广州市市政工程机械施工有限公司 510060摘要：本文以中国南方一个城市位于国际机场内一段地铁正线区间隧道，利用大断面矩形顶管，克服地质、地下建构筑物、地面交通环境等不利条件的影响，顺利完成地铁正线区间隧道施工的实例，谈论一下大断面顶管施工在地质条件差、地下构筑物复杂、地面交通环境复杂等情况下的应用。
关键词：地铁正线隧道；施工；大断面顶管；应用本项目地铁正线区间隧道原设计为明挖施工，全长384m，结构埋深10m，结构断面11.5m*6.4m，采用单层双跨矩形箱体结构形式，建成后的区间隧道需与已经开通的地铁线路折返线端头对接。
因本地铁区间隧道位于国际机场内，具备条件施工时机场的地下市政管网、地面交通都已经形成，如果仍采用明挖法施工，将涉及到大量的机场市政管网的迁改、地面交通的重新疏解改道，对整个机场的运营造成很大影响。
鉴于以上原因，根据反复协调及方案论证，最终决定，将其中下穿机场雨水渠箱、机场南南高架桥、机场大道东西联络道段，里程YDK29+910～YDK30+011段采用顶管法施工。
1设计概况顶管段总长度为101m，顶管始发井设在YDK30+011.500处，井内净空尺寸为16m×14m。
顶管段采用双孔双线隧道，左、右线隧道间距10cm。
施工时采用一台7020mm×6450mm土压平衡矩形顶管机进行施工，依次顶进左、右线隧道。
顶管段另一端设置一顶管工作井，用于顶管机的吊出，后期兼做轨排井。
大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法 (2)
大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法一、前言大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法是一种独特的空间结构施工技术，该技术的应用范围广泛，并且具有显著的优势。
本文将对该工法进行详细介绍，以便读者了解其特点、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面的内容。
二、工法特点大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法具有以下特点：1.高自重：该工法的自重重量很大，能够提高结构的稳定性。
2.施工效率高：该工法施工效率较高，可以大大缩短工期。
3.施工简便：施工过程中，不需要使用大型设备进行拆卸或组装，因此施工较为简便。
4.适应多种环境：该工法适应多种环境，不受气候、地貌等条件影响。
三、适应范围大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法适用于各种场合，如会议场馆、展览馆、体育馆、机场候机楼等。
该工法的优点在于其空间利用率高、施工效率快、施工简便、可适应多种环境等。
四、工艺原理大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法的理论依据是在工程中对施工工法与实际工程之间的联系进行规划和调整，采取优化的技术措施来提高施工质量和效率。
采取的技术措施主要有以下几点：1. 施工过程中的预应力控制。
2. 确保施工过程中的钢材质量满足设计要求。
3. 设计合理的施工工艺。
通过以上技术措施，大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法的理论依据得以确立，能够帮助提高施工质量和效率，达到预期效果。
五、施工工艺施工过程中，大跨度预应力圆形屋顶空间钢结构施工工法主要分为以下几个阶段：1. 制造工艺：按照工程要求制作，铺设预应力钢筋。
2. 组装工艺：采用模块化技术进行组装。
3. 竖直环向拉杆预应力：通过预应力拉杆实现竖直方向的预应力。
4. 环向拉杆预应力：通过预应力拉杆实现环向方向的预应力。
5. 吊装、拼接和调整：对各个模块进行吊装、拼接和调整，确保结构稳定。
6. 进行灌浆。
以上工艺的细节，都需要根据实际情况进行调整、完善。
顶管技术在市政工程管道施工中的应用浅述
顶管技术在市政工程管道施工中的应用浅述顶管技术，即盾构顶管技术，是一种城市地下工程管道施工方式，它是在地表之上建立起一个盾构连续推进的系统，通过控制和调节系统的推进速度、推进方向和姿态等参数，实现对地下管道施工的准确控制和精确完成。
顶管技术以其高效、安全、环保的特点，被广泛应用于各类市政工程管道的建设中。
1. 高效。
顶管技术相比传统施工方式具有高效、快捷的优势。
使用顶管技术施工可以减少对地上交通和人流的影响，同时能够快速施工完成，缩短工期。
2. 精准。
顶管技术通过控制和调节系统的推进参数，可以实现对地下管道施工的高精度控制和准确完成。
这种精准度可以保证地下管道施工的准确性和稳定性，使得建成的管道更加可靠和安全。
3. 安全。
顶管技术采用了完善的安全措施，确保了施工过程中人员的安全和施工现场的安全。
顶管技术施工所产生的噪声、振动、尘土等对周围环境的影响也比较小。
4. 环保。
顶管技术施工无需挖掘大量土方，而是在地下隧道中完成，减少了施工过程中对土地和环境的破坏。
同时，由于采用的是机械化施工方式，减少了人工劳动力的使用，降低了环境污染。
5. 经济。
顶管技术施工是一种较为经济的地下管道施工方式。
相比传统施工方式，施工成本更低，维护成本也相对较低。
此外，顶管技术施工的工期短，可以为工程投资方节省时间和资金。
总之，顶管技术在市政工程管道施工中的应用已经受到广泛认可和应用。
它不仅提高了管道建设的效率和质量，还保护了工地周围环境，为城市基础设施建设提供了有力支撑。
顶管技术在市政工程管道施工中的应用
顶管技术在市政工程管道施工中的应用顶管技术是一种广泛应用于市政工程管道施工中的先进技术，它通过在地下施工过程中利用顶管机器进行管道无开挖铺设，极大地减少了对地表和地下设施的影响，提高了施工效率和管道工程的质量。
本文将对顶管技术在市政工程管道施工中的应用进行详细介绍。
一、顶管技术的原理及特点顶管技术是一种新型的管道铺设方法，它主要通过顶管机器进行管道的无开挖铺设。
具体而言，顶管机器通过一定的推力和拉力，将管道从地面推入土壤深处，完成管道的铺设工作。
顶管技术相比传统的开挖铺设方法具有如下特点：1. 无开挖施工：顶管技术不需要对地面进行开挖，减少了对周边环境的破坏，同时避免了挖掘过程中可能出现的地质灾害。
2. 施工效率高：顶管技术的施工速度快，能够在短时间内完成较长距离的管道铺设，提高了施工效率，减少了施工周期。
3. 施工成本低：由于顶管技术不需要进行大面积的开挖工程，减少了对施工材料、人力资源和时间的需求，降低了施工成本。
4. 对周边环境的影响小：顶管技术可以减少对周边建筑、道路和地下管线的干扰，降低了对周边环境的影响和破坏。
5. 施工质量高：顶管技术能够保证管道的直线度和平整度，减少了管道的变形和损坏，提高了管道的使用寿命。
在市政工程管道施工中，顶管技术已经得到了广泛的应用，成为了改善城市地下管网的重要手段，下面将以给水管道施工为例，介绍顶管技术在市政工程中的具体应用。
二、顶管技术在给水管道施工中的应用1. 市政给水管道的重要性城市的给水管道是城市市政基础设施的重要组成部分，它承担着城市居民生活用水和工业生产用水的输送任务。
随着城市化进程的加快和人口的增长，给水管网的建设和更新成为了城市管理的重要内容。
而给水管道的施工对城市的交通和居民生活造成了一定的影响，因此需要采用一种无开挖的快速施工方法。
2. 顶管技术在给水管道施工中的应用顶管技术在给水管道的施工中具有明显的优势，它避免了对地表的开挖，减少了对道路交通的影响和施工噪音，有利于减少对周边居民生活的干扰。
顶管施工技术在市政工程中的应用
顶管施工技术在市政工程中的应用随着城市化进程的不断加速，城市地下管网的建设成为一个重要的议题。
而在市政工程中，顶管施工技术被广泛应用于地下管道的敷设和维修。
本文将介绍顶管施工技术在市政工程中的应用。
顶管施工技术是一种将一定长度的钢管或塑料管通过土层在地下推进的施工方法。
它主要用于敷设城市地下管道，如给水、排水、天然气、电力等管道。
相比传统的挖掘施工方法，顶管施工技术具有以下优势：1. 减少地面开挖：顶管施工技术可以在不开挖大面积地面的情况下完成管道敷设，减少了对周围交通、市容环境的影响。
特别是在繁忙的城市道路或人口密集的区域，顶管施工技术可以大幅度减少施工影响，提高工作效率。
2. 节约成本：由于减少了地面开挖的工作量，顶管施工技术可以降低工程的成本。
顶管施工技术还可以避免地下管道与现有基础设施的冲突，减少了维修改造的风险和费用。
3. 提高施工效率：顶管施工技术通常需要较短的施工时间，可以在短时间内完成大量的管道敷设工作。
这对于紧急施工、快速修复以及城市基础设施的扩建具有重要意义。
顶管施工技术的应用范围广泛，可以应用于各类市政工程中。
以下是顶管施工技术在市政工程中常见的应用场景：1. 给水管道敷设：顶管施工技术可以用于给水管道的敷设。
相比传统的挖掘施工方法，顶管施工技术可以快速完成大量的给水管道敷设，提供可靠的供水系统。
3. 天然气管道敷设：顶管施工技术可以用于天然气管道的敷设。
天然气管道的建设需要高度的安全性和稳定性，顶管施工技术可以减少施工风险，提高工程质量。
4. 电力电缆敷设：顶管施工技术可以用于电力电缆的敷设。
通过顶管施工技术，可以将电缆敷设在地下，避免了电缆对城市景观的影响，提高了电力分配系统的可靠性。
在市政工程中，顶管施工技术的应用已经得到了广泛认可。
它不仅可以提高施工效率，节约成本，还可以减少对周围环境的影响，提高城市基础设施的质量。
随着技术的不断进步和应用的推广，顶管施工技术在市政工程中的应用前景将更加广阔。
顶管施工技术在市政工程中的应用
顶管施工技术在市政工程中的应用顶管施工技术是一种现代化管道施工技术，以利用现代机械化设备、高科技设备及工程技术来完成管道施工，解决传统管道施工中的难题。
随着城市化的进程，各种市政工程建设日益增加，其中绕城公路、高速公路、城市隧道、城市排水管道等工程项目涉及大量地下管线施工，顶管技术在其中的应用越来越广泛。
顶管技术以其现代化、高效性、环保性等特点受到人们的关注，为市政建设带来了不少便利。
依靠高科技设备和专业施工团队，可以高效地建设地下管线，减少人员和环境的影响，大大提高工作效率和工程质量，节省施工成本。
1. 地下排水管道工程顶管技术在地下排水管道工程中的应用越来越广泛，如在城市排水管道建设中，地下空间狭小、穿越路网、施工面难以通行的问题得以解决。
在传统施工中，施工人员需要挖掘大量的土方，会对地面造成很多破坏，还需要大量的人力和时间。
使用顶管技术可以略过这些问题，完成管道施工，减少对地表和环境的影响。
2. 隧道工程隧道工程中的顶管技术施工是一项复杂而困难的任务，但它在隧道工程中的应用效应很显著。
隧道的施工具有挖掘、支护、灌浆、铺垫等等，是非常复杂的工作。
而采用顶管技术施工，可以大大提高工程施工效率，同时也减少隧道工程的影响。
3. 桥梁、隧道穿越桥梁、隧道穿越是渡过山谷或穿越湖泊等水体时常见的方法，而顶管技术更是解决该问题最有效的方法之一。
传统施工中的管道穿越方法是利用人工挖掘和堆砌的方式，工作量大、周期长、工程质量难以保证。
使用顶管施工技术进行穿越，不仅可以减少对环境的破坏，而且施工周期也可以大大缩短，大幅提高施工效率。
4. 城市燃气管道建设城市燃气管道的建设对环境保护和市民生活安全有着至关重要的作用。
而顶管施工技术在这方面的应用可以减少管道敷设过程中对地面和地下建筑物的破坏，从而减少施工造成的影响。
此外，采用高精度的工程设备和技术方案，可以大幅提高管道工程质量和施工效率。
综合来看，顶管施工技术的应用在市政工程中有着广泛的应用前景和推广空间。
市政工程中顶管技术的应用
市政工程中顶管技术的应用随着城市化进程的加快，城市地下空间也变得越来越拥挤，给市政工程的建设和改造带来了巨大挑战。
为了有效地解决地下管道的布设和维护问题，顶管技术应运而生。
顶管技术是一种通过地面开挖进行管线铺设的施工方法，逐渐成为市政工程中的重要技术手段。
本文将重点介绍顶管技术在市政工程中的应用，以及其在城市建设中的重要作用。
一、顶管技术概述顶管技术是指在地面上进行开挖，然后将管道从顶部推入地下，最后进行填土封闭的一种管道铺设方法。
它具有施工速度快、对地面影响小、适用范围广等特点，因此在市政工程中得到了广泛的应用。
顶管技术适用于各种地质条件和管道类型，是一种灵活、高效的施工方法。
顶管技术的主要工艺包括地面开挖、管道铺设、管道定位和填土封闭。
需要在地面进行开挖，然后通过起重机或其他机械设备将管道从顶部推入开挖的地下空间，再进行管道的定位和调整，最后进行填土、封闭。
1. 地下管道铺设顶管技术在市政工程中的主要应用之一是地下管道的铺设。
地下管道是城市的重要基础设施，包括给水管道、排水管道、燃气管道等。
传统的地下管道铺设方法需要进行大面积的地面开挖，对周边环境造成影响。
而顶管技术在地面上进行开挖，只需要在铺设管道的位置进行小范围的开挖，大大减少了对周边环境的影响。
顶管技术还可以避开地下设施和管线，提高了地下管道的铺设安全性。
2. 隧道施工3. 地下空间开发随着城市化的进程，地下空间的开发和利用变得越来越重要。
顶管技术可以在地下进行管道铺设、地下空间利用等施工，大大提高了地下空间的利用率和效率。
顶管技术在地下空间开发中的应用，可以有效地利用城市地下空间资源，满足城市快速发展的需求。
4. 城市修建与改造在城市的修建和改造过程中，地下管道的布设和维护是一个重要的问题。
顶管技术可以减少对周边环境的影响，提高了施工的安全性和效率，可以更好地满足城市建设和改造的需要。
三、顶管技术在城市建设中的重要作用1. 提高施工效率顶管技术的施工方法灵活，适用于各种地质条件和管道类型，施工速度快。
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地下院30周年论文集72
1.工程背景本工程位于上海市虹口区四川北路与昆山路交界处。位于四川北路东侧的海泰国际大厦与四川北路西侧正准备建设的海泰中心大厦属于同一个业主。已建的海泰国际大厦主楼有两层地下室，只有少量停车位，而准备新建的海泰中心大厦有三层地下车库。业主方希望在两处物业之间建造连接通道，共享停车库资源。2.工程解析2.1方案比选按业主的要求，本工程连接通道要满足小型车辆及车辆驾驶人员的通行。若采用双车道连通，本工程的规模和造价就会大幅增加，而且业主认为从大截面圆形钢顶管在地下空间连通中的应用赵寒青摘要：圆形钢顶管已在非开挖管道铺设中得到广泛应用，但很少用于人行或车行通道的建设。本文通过具体工程实例，简单阐述了大截面圆形钢顶管工程中遇到的方案比选、设备选型、顶力计算、管节设计、注浆减摩、方向控制等问题，并针对一些工程难点做了具体分析。笔者相信大截面圆形钢顶管施工工艺在城市地下空间连通中会被更多的应用。使用上看也不十分必要，因此本工程考虑单车道连通。单车道宽度要求为3.5m，人行通道按业主要求至少要2m宽。若采用人、车合流方案，则通道净宽至少要5.5m，但考虑到行人的安全、汽车尾气的影响以及工程实施条件的限制等因素，最终还是采用人、车分流方案，即设置两根独立的连接通道分别供汽车和行人使用。由于本工程地处市中心闹市区，且通道需穿越的四川北路地面交通繁忙、地下市政管线繁多。若采用分段明挖施工方法，首先会需要多次翻交，对地面交通造成部分阻断，难以得到政府有关部门的批准；其次众多管线的搬迁需要与各个管线权属单位进行繁复的协调工作，往往会对工期造成较大拖延，况且管线搬迁费用昂贵，甚至于可能超过地下通道本身的土建造价。因此本工程宜采用暗挖法施工。目前上海地区常采用的地下通道暗挖施工方法有圆隧道盾构、大截面矩形顶管、圆形顶管和管棚法等。考虑到本通道长度较短，仅50m左右；通道用于连接两边地下二层车库，因此埋深也较浅；通道一侧是已建成的海泰国际大厦地下室，且地下室边距红线距离很近，没有充足空间设置所需的工作井。所以本工程不具备采用圆隧道盾构和大截面矩形顶管的条件。管棚法施工在上海软土地基中应用不多，对地表的沉降控制也不够理想，而且施工费用也相对较高，相比较之下，圆形顶管是最可行、最经济的方案。在综合考虑了连接通道使用宽度的要求、已建成的海泰国际大厦地下室的现有条件、地面市政管线及工井的标高和平面位置、顶管覆土的最小要求等因素，确定车行通道顶管外径为，人行通道顶管平面布置图4.2m盾构隧道和顶管通道73
顶管外径为4.0m。2.2设备选型目前上海常用的顶管机具主要分为气压平衡、土压平衡和泥水平衡三类。由于本工程顶管埋深较浅，所处地层含有砂性，土体结构较松散，因此不适宜采用气压平衡顶管机。泥水平衡顶管机虽然在控制地面变形上有优势，但其泥水循环系统对施工场地要求较高，且泥水处理和外运的工作量比较大，通过比较分析，最终决定采用多刀盘土压平衡顶管机及配套设备，但必须对顶管机设备进行针对性的改进设计，以使其确保施工安全和工程质量。所谓土压平衡顶管，即借助封舱内始终充满的土体来平衡正面的土体。土压平衡顶管机主要由开挖系统、排土系统和顶进系统组成。本工程顶管机顶进系统的主顶装置采用设在工作井内的6只主千斤顶，行程1100mm，顶力4000kN/只，后座总顶力可达24000kN，6只千斤顶配有独立的油路控制系统。初始推进阶段，可根据施工需要通过调整主顶装置的合力中心来进行辅助纠偏。本顶管机后部还设有纠偏铰接段，配备了8只铰接油缸，行程100mm，顶力1200kN/只，工作油压31.5Mpa，具有纠偏及中继环双用功能。铰接油缸的最大纠偏角度为2.50。顶管机顶进时应根据前端密封舱内土压力变化值来调节螺旋机的排土速度和主顶设备的顶进速度，从而使开挖时密封舱内始终保持土压平衡，即开挖面处于动态的稳定状态。2.3顶力计算根据顶管工程力学参数，先顶后挖时顶管的推力就是顶管过程中管道所受的阻力，主要包括顶管机头正面阻力和管壁摩擦阻力。(1)顶管机头正面阻力：顶管机头正面阻力与土层密实度、土层含水量、机头挖土状况等有关。F1=A1×k1=3.14×2.12×25=346.2t式中：F1为顶管机头正面阻力(t)；A1为顶管正面积()；为顶管正面阻力系数()，软土层一般为～3，本工程取5。(2)管壁摩擦阻力：管壁摩擦阻力与土间摩擦系数及土压力大小有关。为减少管道顶进阻力，通常在管壁与土体之间注入触变泥浆，形成泥浆套。F2=A2×k2=3.14×4.2×50×2.0=1318.8t式中：F2为管壁摩擦阻力(t)；A2为顶管侧面积(m2)；k2为管壁摩擦阻力系数(t/m2)，粘土一般为0.9～13.5t/m2，本工程取2.0t/m2。(3)总顶力：顶管阻力为以上二种阻力之和。顶进长度按最长管段50m计算。总顶力F=F1+F2=346.2+1318.8=1665t
2.4管节设计顶管管节材质通常使用钢和混凝土两种。由于本工程顶管管径较大，没有现成的混凝土管节加工模具，而且本工程管节用量不大，若专门定制成本会比较高，况且混凝土管节的接头防水和井接头处理也都不如钢顶管来的简单牢靠，再加上相同外径的钢顶管比混凝土顶管有更大的内部空间，因此本工程最终选择了钢制管节。本工程顶管埋深较浅，经结构强度计算并考虑50年设计年限内的锈蚀因素，钢管节壁厚定为40mm。钢管节由工厂加工完成后运到施工现场，钢管节的纵向连接采用X坡口现场人工焊接。单个管节越长，通道内接缝就越少，漏水环节也就少，而且提高了通道的纵向刚度，加快施工进度，降低了工程造价；但管节长度也受到运输条件、起吊设备、工作井大小等因素的限制，经综合考虑本工程管节长度定为4m一节。
2.5注浆减摩在顶管施工中，随着顶进管道长度的增加，管道外壁与土体之间的摩擦力会越来越大，为了克服摩擦力，必须提供越来越大的顶推力，这样既影响工程速度、增加工程费用，也会对管壁周边的土体产生较大扰动，导致地面变形。因此，工程施工中必须采取减阻措施以减小管节外壁与土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶推力，确保顶进顺利。减阻措施的关键是在钢管顶进过程中向管道外侧压m2k1t/m2200t/m22t/m2地下院30周年论文集74
注润滑泥浆以形成高质量的泥浆套。润滑泥浆的性能要稳定，具有良好的触变性和一定的稠度。施工过程中，泥浆应保持不失水，不沉淀，不固结。顶管机尾部环向布置6个注浆孔，当顶管机顶进时同步及时地将泥浆填充进顶进时形成的环形间隙，形成完整的泥浆环套。同步压浆量一般是管节外理论空隙体积量的8～10倍。每节管节上也要环向布置一组注浆孔用来补压浆液，以补偿浆液在土层中的流失。除在一节管节顶进结束后及时补浆外，还要根据实际顶力值的变化情况针对性的采取补压浆液。2.6方向控制管节能否按设计轴线顶进对于顶管工程来说是十分关键的。就本工程而言，由于顶管管径大且线路短，在顶进过程中纠偏的余地并不大，因此顶管机出洞时的初始姿态尤为重要。在出发井内安装发射架导轨时必需依据顶管机设备的精确尺寸来确定发射架导轨的高程和轴线。发射架导轨安装就位后须用仪器反复检验，保证其安装的误差在允许范围内，这是顶进时保证管道的轴线及高程准确性的前提。后顶装置下井安装调试时也应充分考虑与顶进方向匹配。发射架导轨和后顶装置的安装除要做到准确外还要牢靠，以免顶进过程中出现松动导致顶管的偏向。待顶管机安装就位后再次进行测量，确认无误后方可出洞。顶管机头在顶进过程中由于受不均匀外力的作用，头部会偏离设计轴线及标高，导致顶进方向失控、管道弯曲、顶力急骤增加、顶进困难。因此，必须有一套能准确控制管段顶进方向的导向机制，不断地对顶管机头的位置和姿态进行校核并在必要时采取纠偏措施。每节管节顶进结束后，都必须进行机头的姿态测量，从而做到随偏随纠。当需要纠偏时利用顶管机后部纠偏铰接段的8只铰接油缸来改变机头端面的方向，使之减少偏差，回到设计轴线上。纠偏应做到在顶进中采用小角度连续进行，即勤调微纠，避免因纠偏力度过大而出现管节变形、接口焊缝爆裂等不良现象。3.工程难点及对策3.1工作井设置顶管工作井分为出发井和接收井。由于出发井将用于设备和管节的吊装，还要为顶管机提供足够的后靠力，而本工程已建的海泰国际大厦一侧因场地条件限制，难以设置出理想的工作井，因此出发井只能设置在同步施工的海泰中心这一侧。由于海泰中心地下室外墙距施工用地边线已经很近，没有空间在地下室以外设置出发井，因此出发井只能设置在海泰中心地下室区域内。如果先施工出发井，待顶管完成后再施工海泰中心地下室，则会严重影响海泰中心的工期，而且还要单独为出发井做围护，从而增加不必要的投资，所以考虑在海泰中心地下室内设置临时出发井，出发井范围内的地下室底板以上各层楼板及柱均暂不浇筑，四周的梁板结构先搁置在出发井的钢筋混凝土井壁上，并预留好钢筋连接器，出发井后靠墙适当加强以满足顶管机后靠力的要求。待顶管完成后再将临时的出发井凿除，各层楼板恢复成原设计。由于海泰国际大厦一侧因场地条件限制难以设置出平面尺寸理想的接收工作井，所以一开始就不考虑将顶管机头从接收井内整体吊出回收。顶管埋深又受覆土及四川北路下市政管线等因素的制约，顶管的接收口标高比海泰国际大厦地下二层还要略低一些，因此也不可能从已建地下室外墙上直接开孔迎接顶管机头。此时海泰国际大厦正要对其原有汽车坡道进行改造，于是对改造方案稍作调整，并在汽车坡道与车行顶管接口处预留了洞圈钢环，使之具备了车行顶管接收井的功能。人行顶管接收井考虑设置在海泰国际大厦靠四川北路人行道一侧，由于人行道下的电缆排管和通信光缆距地下室外墙仅4.8m左右，电缆排管和通信光缆的搬迁费用又十分昂贵，因此必须考虑在4.8m范围内设置人行顶管接收井。
3.2进、出洞加固由于本工程顶管工作井受到太多的限制，导致顶管线路与工作井进、出洞钢环面斜交，这给顶管机的进、出洞环节带来了很大的困难，也对进、出