浅析顶管工作井支护结构选型
- 格式:doc
- 大小:26.50 KB
- 文档页数:4
顶管工程中工作井和接收井构筑方法的探讨1 引言随着城市经济的发展和人们环保意识到增强,顶管施工以作为一种非开挖敷设地下管道的施工方法被得到普遍采用,由最初的手掘式顶管发展到多种口径、不同形式的机械顶管。
顶管工程由工作井(接收井)构筑与管道顶进两项主要工序组成,施工单位和科研部门对管道顶进的理论、工艺、机械设备、配套设施、管材等都十分重视,研究较深入。
但工作井和接收井构筑也是一个关键的环节,采用方法是否得当将直接影响工程的造价、施工进度和施工安全。
如一段长度150m埋深7~11m的D1000管道工程,工作井和接收井采用沉井构筑需要30天成本费用为45万,而顶进作业仅9天左右成本费用为25万。
工作井和接收井施工占用了75%的时间和36%的费用,故必须予以高度重视,针对不同的土质、不同的施工条件和不同的顶管方式,选用与之适应的构筑方法。
2 顶管工作井和接收井的构筑要求顶进工作井是安放所有顶进设备的场所,也是顶管掘进机或工具管的始发地,同时又是承受主顶油缸反作用力的构筑物。
接收井则是接收顶管掘进机或工具管的场所。
顶进井一般要比接收井坚固、可靠,尺寸也较大。
工作井和接收井形状通常有矩形、圆形、多边形等几种。
3 顶管工作井和接收井的施工方法3.1钢板桩支护用拉森钢板桩以企口相接密扣建成圆形或矩形的围堰支持坑壁的工作坑。
在地下水位高和地基土为粉土或砂土的条件下采用这种工作坑时,应防止产生管涌。
钢板桩采用汽车吊配电动振锤打桩机施工,从一端向另一端逐块打设至结束。
先用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩,插桩时锁口要对准,每插入一块即套上桩帽,并轻轻加以锤击。
在打桩过程中,应注意加强钢板桩垂直度控制,利用经纬仪在两个方向加以控制。
在拉森钢板桩对位时,利用人工扶持插入前一块的锁口后继续下插,两块钢板桩的锁口要求紧密咬口。
振锤就位卡稳钢板桩后,吊机松开钢板桩,开动发电机及振锤启动器,将钢板桩徐徐打到土中。
钢板桩分几次打入至设计标高。
西安临潼国家旅游休闲度假区芷阳二路市政工程——污水工程及补充设计顶管工作井支护及管道顶进专项施工方案编制:审核:审批:西安西丰市政配套工程有限公司年月日目录第一章、工程基本情况说明..................................................................................................... - 3 -一、工程概况...................................................................................................................... - 3 -二、编制依据...................................................................................................................... - 4 -三、工程地质状况.............................................................................................................. - 5 -四、地上地下障碍物调查.................................................................................................. - 8 -五、工程特点及难点.......................................................................................................... - 8 - 第二章、顶管工作井支护方案优化......................................................................................... - 9 -第三章、现场平面布置........................................................................................................... - 10 -一、施工总平面布置原则................................................................................................ - 10 -二、施工总平面布置.........................................................................................................- 11 -第四章、项目组织机构图........................................................................................................ - 11 -第五章钢筋砼逆作法工作井施工方案............................................................................... - 12 -一、工作井设置................................................................................................................ - 12 -二、施工准备.................................................................................................................... - 12 -三、施工方案.................................................................................................................... - 13 -第六章泥水平衡机械顶管施工方案................................................................................... - 16 -一、顶管施工段工程概况................................................................................................ - 16 -二、管道顶进方式选择选型............................................................................................ - 17 -三、泥水平衡顶管施工方案............................................................................................ - 19 -四、顶管施工主要安全技术措施.................................................................................... - 31 -五、工后注浆.................................................................................................................... - 32 -第七章、技术质量保证措施................................................................................................... - 33 -第八章、施工安全保证措施................................................................................................... - 33 -一、安全管理组织措施.................................................................................................... - 33 -二、安全技术措施.............................................................................................................. - 2 -第九章、安全应急预案............................................................................................................. - 2 -一、成立项目部应急救援领导小组.................................................................................. - 2 -二、危险源辨识.................................................................................................................. - 3 -三、重大危险源预防控制措施.......................................................................................... - 3 - 第十章、建议及要求. (36)第十一章、顶管工作井支护验算............................................................................................. - 4 -第一章、工程基本情况说明一、工程概况西安临潼国家旅游休闲度假区芷阳二路污水管道工程,西起斜口镇以西斜口中学处,沿108国道由西向东敷设,终点接入108国道(芷阳二路以东)已设计污水管道,最终沿108国道排入姜白路设计污水管道,然后沿姜白路向北最终排入规划污水处理厂。
电缆顶管隧道工作井基坑支护设计摘要:基坑工程是一项综合性很强的系统工程,它主要包括基坑围护结构的设计、施工以及土体的开挖,它要求参与人员必须进行密切的配合、动态监控。
随着我国城市建设的发展,在各方人员的共同努力下,基坑工程的围护形式、设计理念以及施工技术均取得了长足的进步。
本文就电缆顶管隧道工作井基坑支护设计详细分析。
关键词:电缆顶管隧道;工作井;基坑支护1.工程概况及周边环境为配合佛山市南海区三山新城的建设开发,需对三山岛内110KV及220KV架空线路进行迁改。
工程将现有110KV芳联福飘线15#-28#塔和220KV雷都线#60-#71塔由架空线路改为地下电缆线路,结合三山岛内远期电力规划要求,经多方论证,决定沿三山大道和港口路建设一条电力专用隧道用于满足本期敷设迁改电缆和远期电力发展需要。
拟建的三山岛内高压电缆隧道工程主线线路从位于三山大道与广珠西线路口西南角的1#工作井出发,之后线路沿三山大道南侧路边绿化带一直向东南方向延伸,在三山大道上分别设置2#工作井、3#工作井,至三山大道与港口路路口设4#工作井;之后线路转南进入港口路,在港口路东侧辅道绿化分隔带内分别设置5#工作井、6#工作井、7#工作井,线路下穿武广、南广、贵广铁路至8#工作井,在三山污水处理厂北侧220KV电缆终端场与110KV电缆终端场附近设9#工作井作为隧道的终点,本工程隧道主线全长4161m。
1#-9#工作井基坑侧壁安全等级属一级,工作井A外侧及9#工作井外侧明挖隧道基坑侧壁安全等级属二级。
电缆隧道沿线主要沿市政公路的绿化带走,在三山大道局部路段建筑物比较多,隧道工作井均避开地面建筑物布置。
2.电缆顶管隧道工作井基坑支护设计要点隧道工作井设计、施工是本工程的一个难点。
工作井在施工阶段是隧道顶管的始发井和接收井,尺寸要满足顶管机头及相关设备的要求,工作井的后座墙要为顶管提供前进的顶力。
隧道建成后工作井是联系地面和地下隧道走廊的出入口,设置是否合理影响了日后投产运维是否方便、合理。
浅析给排水工程中的顶管技术摘要:顶管技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,市政排水管道工程分布于城市每一个角落,是保证城市地面水及时排除、防治城市水污染并使城市水资源保护得以良性循环的必不可少的基础设施,确保其工程质量至关重要。
关键词:顶管技术;施工工艺;施工经过多年的发展,顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用,且保持着高速的增长势头,无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进步,在某些方面甚至达到了世界领先水平1 技术概况顶管施工就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。
顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。
一节管子完成顶入土层之后,再下第二节管子继续顶进。
1.1 顶管机械设备顶管机械设备包括主顶千斤顶与顶管机头,机头主要为敞开式顶管工具管和封闭式顶管掘进机二大类型。
敞开式顶管工具管有手掘式、挤压式、网格式等。
封闭式顶管掘进机有泥水平衡、土压平衡、加泥式土压平衡、斗铲式和多刀盘等。
1.2 顶管工作坑工作坑分为顶管坑与接收坑。
顶管坑为供顶管机头及千斤顶安装和出坑用的主顶设备工作坑。
接收坑为供顶管机头出坑和拆卸的接收工作坑。
2 顶管机头的选型、顶力估算及中继间接力系统2.1 机头选型顶管机头的选型,应根据地质勘探的地质钻孔柱状图和地质纵部面图实际情况,了解机头所穿越的地层情况进行分析研究。
2.1.1敞开式分为手掘式、挤压式、网格式种型式。
手掘式适用于粘性或砂性土,在软塑和流塑粘土中慎用;挤压式与网格式适用于软塑、流塑粘性土,均对管道周围地质有较大变形影响。
2.1.2封闭式分为斗铲式、多刀盘土压平衡式、刀盘削土土压平衡式、加泥式机械土压平衡式、泥水平衡式5种型式。
斗铲式适用于地下水位以下粘性土砂性土,但粘性土的渗透系数不大于10-4cm/sec。
多刀盘和刀盘削土土压平衡式适用于软塑、流塑的粘性土,在粘质粉土中慎用。
电缆输电线路顶管工作井施工技术探究摘要:由于电缆线路此前在电力线路的应用较少,常规的电缆沟开挖施工方法基本能满足要求,随着电缆线路的增多,路径上遇到不可开挖的情况越来越多,施工越来越被动。
由于顶管在电缆输电线路的应用具有高成功性和低安全风险,应对复杂地形地质能力强,青赔及占地补偿费用和难度将对大幅降低。
混凝土顶管在电力电缆的引入,彻底改变了这种困境。
顶管在电力系统的工艺应用尚处于探索研究的早期阶段,推广应用到电力行业,并将原本的简单应用发展为更加全面、更加深入、更加先进的施工工艺,属于大胆的有里程牌意义的创新。
而顶管施工技术最关键的环节是顶管工作井。
本文通过对顶管工作井的关键施工环节进行深入剖析,总结创新典型的施工技术。
关键词:电缆输电线路;顶管;工作井;施工技术1顶管在电缆输电线路的应用前景架空线路对环境会有不可避免的或多或少的影响。
随着城市经济的发展及社会文明程度的提高,城市的输电线路大部分已经从之前的架空线路改为电缆输电线路。
当电缆输电线路的路径经过城市构筑物、河流水道等无法开挖时,往常的做法通常是采用非开挖水平定向钻的施工方法穿越不具备开挖的线路段。
但是,当穿越路径过长或地质为坚硬的岩石时,水平定向钻不适用,就算勉强采用水平定向钻的方法能完成穿越,受限于管材的管径,也不利于后续的运行维护。
因此,将电缆设计为隧道,上述问题迎刃而解。
而常规的暗挖法隧道通常采用盾构,但是盾构的造价成本高,且盾构不适宜小管径。
结合电缆输电线路的实际情况,权衡各方面的因素,电缆通道的非开挖施工,顶管是最为合适的。
2电缆顶管施工基本原理和关键施工环节顶管法施工顾名思义就是在工作区内借助于顶进机械设备产生的推进力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将钢筋混凝土管或其他材质的管材沿设计好的角度和坡度顶入地下,并将多余土方输送走。
后一段管材沿前一段的坡度继续顶进施工土层以两管中继间的推进力为动力,把顶进设备或连接设备一起穿越工作区直至接收坑,然后将顶进机等机械设备取出,这样管路就埋设在工作区了。
顶管工作井的结构选型与应用摘要:顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。
顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。
与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。
本文中,介绍了常用的顶管工作井结构型式和施工应用。
关键词:顶管;工作井;结构选型1前言随着我国城市建设的大规模进行,地下管网的建设与现况道路交通、城市人口居住区、建(构)筑物、河道、铁路等客观环境制约因素的矛盾日益突出,具有很大优势的非开挖施工技术发展迅速,顶管就是其中应用较广的技术之一。
顶管工作中,,顶管工作井是重要的组成部分,是人、机械、材料的集中场所,为顶管作业提供必要的操作空间,并承受起顶力。
目前顶管工作井结构形式以及施工方法较多,采用什么样的结构和施工方法更为合理是需要综合考虑管道的设计形式,以及不同地区的水文地质、附近环境、施工技术和设备条件、技术成熟度等因素。
而对着现代施工技术的提高,机械和设备更新,其顶管工作井结构和施工方法也在不断创新2顶管施工概述顶管施工是施工技术改革的趋势下产生的一项科学化的技术,其工作原理是利用始发井中油缸产生的顶力将预制管材顶入土体中,顶进过程通过人工或机械除土将管道内原有土体清出,达到管道埋设目的的施工方法。
顶管施工主要具有的优势有以下几点,首先是将管道施工对周边居民生产生活的影响降到最低,施工时不会占用过多场地;其次,顶管施工过程中地面交通不会受到影响,车辆还能在地面上正常通行,大大缓解了管道施工与路面交通之间的矛盾;最后,顶管施工可以穿越已建成高速公路路基、高速铁路路基、河流等不具备开槽施工的地段,大大提高该方法的适用性。
3常用的顶管工作井结构型式顶管工作井结构型式,按照永久性划分为临时结构、临时和永久结构结合(即工程竣工后成为管道的附属构筑物)两种;根据土方开挖和支撑的施工顺序划分为顺作法和逆作法两种;根据支护体系的不同分为排桩法和地下连续墙法。
顶管工作井“圆形模板支撑体系”支护施工工法顶管工作井是一种常用的基础施工工法,它使用圆形模板支撑体系进行支护施工。
本文将全面介绍顶管工作井圆形模板支撑体系的工法特点、适应范围、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。
一、前言顶管工作井是一种用于建设地下管道的施工工法。
它通过在地下挖掘一个井口,在井口处进行管道的安装工作。
为了保证施工过程的稳定和安全,需要采用一种支护施工工法。
圆形模板支撑体系是适用于顶管工作井的一种常用工法。
二、工法特点圆形模板支撑体系具有以下特点:1. 支撑体系结构简单,施工方便快捷;2. 支撑体系可以承受地下土层的压力,保证施工过程的稳定性;3. 支撑体系可以灵活调整,适应不同的施工环境。
三、适应范围圆形模板支撑体系适用于以下场景:1. 土层较松软,不具备自稳能力的地区;2. 土层中含有较多水分,需要保护井口周围的土体;3. 土层中存在大块岩石或其他障碍物,需要保护施工区域;4. 土层中有临近建筑物或设施,需要保证施工过程的安全性。
四、工艺原理圆形模板支撑体系的工艺原理是通过设置模板结构来支撑井口周围的土体,并保证井口的稳固。
具体的工艺原理包括以下几点:1. 挖掘井口并清理井口周围的土层;2. 安装和固定模板结构,以保证井口的稳固;3. 进行管道的安装工作;4. 在施工完成后,撤除模板结构,完成工程。
五、施工工艺在具体的施工过程中,顶管工作井圆形模板支撑体系包括以下几个施工阶段:1. 井口准备:挖掘井口并清理井口周围的土层;2. 模板安装:按照设计要求,安装和固定模板结构;3. 模板调整:根据需要,调整模板结构,以适应施工环境;4. 管道安装:在支撑体系内进行管道的安装工作;5. 模板拆除:在管道施工完成后,撤除模板结构。
六、劳动组织在施工过程中,需要合理组织劳动力,保证施工进度和质量。
劳动组织的关键是合理分工、配备适当的人员,并通过培训和指导确保施工人员熟悉工法和操作技巧。
浅谈钢板桩支护顶管工作井摘要:随着城市经济的发展和人们环保意识到增强,顶管施工以作为一种非开挖敷设地下管道的施工方法被得到普遍采用,其中工作井和接收井构筑也是顶管工程一个关键的环节,采用方法是否得当将直接影响工程成本、进度及安全。
通长工作井和接收井采用钢筋混凝土结构,本文以钢板桩支护结构代替钢筋混凝土工作井,并从钢板桩工作井支护的各个环节以及经济效益、质量控制等方面作以介绍和总结,并结合现场实际施工经验,希望对今后同类施工有所借鉴。
关键词:钢板桩支护;顶管工作井;问题;效益引言顶进工作井是安放所有顶进设备的场所,也是顶管掘进机或工具管的始发地,同时又是承受主顶油缸反作用力的构筑物。
接收井则是接收顶管掘进机或工具管的场所。
顶进井一般要比接收井坚固、可靠,尺寸也较大。
工作井和接收井形状通常有矩形、圆形、多边形等几种。
工作井位置选择在管道井室位置,便于排水、淤泥、出土和运输,顶管单向顶进时宜设在下游一侧。
1基本情况本文以西湖西路二期改造工程为例,西湖西路二期改造工程施工项目污水管道NW15-NW16原设计为明挖方式施工,经现场勘查发现:1.该处开挖深度较大,平均开挖深度接近7米。
2.局部有房屋尚未拆迁,采用明挖施工对房屋安全稳定性存在隐患。
3.管道跨越小白河,该处河道有灌溉下游农田的作用,无法施工围堰。
经与建设单位、设计单位研究决定采用暗挖顶管工艺施工,从钢筋混凝土结构和钢板桩支护结构优缺点进行分析,钢板桩支护结构存在安装、拆除施工方便,可周转使用;钢板桩采用租赁方式,施工造价低;施工周期短,节省工期;对周边环境污染小等优点。
综合考虑,最终决定NW15工作井采用钢板桩支护结构。
钢材采用Q235材质,15米Ⅳ型拉森钢板桩,围檩和角撑均为H400型钢,详见施工图1。
图1钢板桩工作井平面图2施工工艺2.1工艺流程测量放线→施工定位桩→安装定位架→插打钢板桩→第一层土方开挖→安装围檩角撑→第二层土方开挖→安装围檩角撑→第三层土方开挖至设计标高→回填→拔除钢板桩2.2测量放线在基坑开挖之前,按照图纸所示坐标及尺寸,放出污水管中心线及基坑开挖边线,并测设临时水准点,作为污水管施工过程高程控制依据,中心线应引至两端木桩上,以便随时进行中心线检查。
顶管选型方案1. 引言在建筑工程中,顶管(或称为顶进式管道方法)被广泛应用于河道、铁路、道路和供水管道的施工中。
顶管作为一种无需挖掘地面的施工方法,具有快速、高效的优势,已经成为工程施工中的重要工艺之一。
本文将围绕顶管选型方案展开讨论,介绍顶管选型的重要性、选型的基本原则以及一些常见的顶管选型方案。
2. 顶管选型的重要性顶管选型是顶管施工的关键环节,选用合适的顶管类型和规格对工程的顺利进行起到至关重要的作用。
一个恰当的顶管选型方案应能够满足以下几个方面的要求:2.1 工程需求顶管选型方案需要根据具体工程所需,包括管道直径、长度、材质、承载能力等要求进行选择。
考虑到工程的实际情况,例如所处地质条件、施工环境等,可选型范围将有所限制。
2.2 施工条件顶管施工过程中的施工条件也是影响选型方案的重要因素。
施工条件包括施工空间、施工时间、施工方法等,选型方案应考虑到这些因素,以确保施工过程的顺利进行。
2.3 经济效益顶管选型方案应综合考虑施工成本、施工周期和管道使用寿命等方面的因素,以实现经济效益的最大化。
选型方案中的材料选择、工程设计等将对施工成本和使用寿命产生重要影响。
3. 顶管选型的基本原则在选择顶管类型和规格时,应遵循以下基本原则:3.1 土壤条件顶管选型需充分考虑施工地的土壤条件,包括土壤类型、土壤稳定性等。
针对不同的土壤条件,选择合适的顶管类型和材质,以确保施工和使用过程中的安全性和稳定性。
3.2 施工环境顶管施工环境的特点将直接影响选型方案的选择。
不同的施工环境可能会涉及到空间狭小、非均质和高湿度等特点,顶管选型应充分考虑到这些特点,以确保施工的可行性和效率。
3.3 承载能力顶管选型需要根据施工管道的承载能力要求进行选择,这涉及到选用适当直径和材料的管道。
承载能力的要求将受到地面荷载和环境荷载等因素的影响。
3.4 经济效益顶管选型应综合考虑施工成本、使用寿命和维修成本等方面的经济效益。
在选型过程中,应根据实际情况选择经济合理的顶管类型和规格,以最大程度地实现经济效益。
浅析顶管工作井支护结构选型浅析顶管工作井支护结构选型摘要:本文主要阐述顶管工作井支护结构类型及其特点,并结合广州地区地质情况介绍常用的结构类型,为顶管工作井施工方法的选取提供参考意见。
Abstract:This article discusses structure types and characteristics of work well of the pipe jacking project. Combined with the geological circumstances in Guangzhou, the article introduces several structure types used commonly, in order to provide references for selection of construction methods.关键词:工作井、沉井、逆作法、地下连续墙、SMW工法Key Word: work well、caisson、reverse construction technology、underground diaphragm wall、soil mixing wall 中图分类号 : TU476+.3 文献标识码: A 文章编号:1 引言随着城市化进程的发展和居民环保意识的日益增强,非开挖技术在地下工程中起到越来越重要的地位和作用。
顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的另一种非开挖技术,目前正在被广泛使用于各种地下管道和电缆的敷设及修复中。
相对于传统的开挖施工技术,顶管施工技术开挖地面范围较小,较少地影响破坏地面建(构)筑物,对周边环境干扰较小,是一种环保的施工技术,故在设计过程当中经常优先采用这种施工方法。
2 顶管工作井的设计与施工技术的发展工作井作为顶管施工的主要工作场地,是安放顶管设备的场所,亦是顶管掘进机的始发地,同时又是承受主顶油缸反作用力的构筑物。
浅析顶管工作井支护结构选型
摘要:本文主要阐述顶管工作井支护结构类型及其特点,并结合广州地区地质情况介绍常用的结构类型,为顶管工作井施工方法的选取提供参考意见。
Abstract:This article discusses structure types and characteristics of work well of the pipe jacking project. Combined with the geological circumstances in Guangzhou, the article introduces several structure types used commonly, in order to provide references for selection of construction methods.
关键词:工作井、沉井、逆作法、地下连续墙、SMW工法
Key Word: work well、caisson、reverse construction technology、underground diaphragm wall、soil mixing wall
中图分类号: TU476+.3 文献标识码:A 文章编号:
1 引言
随着城市化进程的发展和居民环保意识的日益增强,非开挖技术在地下工程中起到越来越重要的地位和作用。
顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的另一种非开挖技术,目前正在被广泛使用于各种地下管道和电缆的敷设及修复中。
相对于传统的开挖施工技术,顶管施工技术开挖地面范围较小,较少地影响破坏地面建(构)筑物,对周边环境干扰较小,是一种环保的施工技术,故在设计过程当中经常优先采用这种施工方法。
2 顶管工作井的设计与施工技术的发展
工作井作为顶管施工的主要工作场地,是安放顶管设备的场所,亦是顶管掘进机的始发地,同时又是承受主顶油缸反作用力的构筑物。
因此工作井的设计与施工是工程中的一个重要环节。
在以前顶进距离较短和顶管埋深较浅时,往往采用钢板桩支护或人工挖孔桩支护设计工作井,施工上往往是先支护后挖土做井,施工工期较长;现在随着顶管埋深加大和顶距增长,新增了沉井、逆作法、地下连续墙、SMW工法等设计方法,这几种新的设计施工方法在防水性能和提供顶进反力方面有较大的优势,故而目前是最常用的施工工法。
3 顶管工作井结构类型
顶管工作井基坑支护结构的特点是面积小而深,具有时空效应,是一种特殊的工程构筑物,具有复杂性、可变性和临时性的特点。
3.1沉井
沉井是先在地表制作成一个井筒状的结构物,然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土,使沉井在自由作用下逐渐下沉,达到预定设计标高后,再进行封底,构筑内部结构,如图1。
沉井属于刚性工作井,设计内容包含井壁选择、稳定计算、抗浮验算、强度计算、顶力及土体稳定性验算等。
需要注意的是,在沉井下沉未封底前,井壁应按水平框架计算。
沉井结构特点主要包含:①埋置深度可以很大,整体性强、稳定性好,能承受较大的垂直荷载和水平荷载;②下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁;③需占用较大的施工场地,不适用场地受限制的工程;④沉井较容易对周围土体产生扰动,最大影响范围约是沉井深度的1~3倍;⑤施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等;
图1 沉井图2 逆作法
3.2 逆作法
逆作法是一种先在地下进行由几排咬合水泥搅拌桩组成的圆形筒体结构的施工,再自上而下分层开挖,并紧贴水泥搅拌桩筒体内侧砌砖或进行钢筋混凝土内衬,形成一个稳固的地下结构的施工方法,如图2。
逆作法工作井的设计内容主要包含井壁厚度计算、搅拌桩入土深度的计算、强度验算及土体稳定的验算。
逆作法结构特点主要包含:①适用于地下管线较为复杂,无法进行大开挖施工的地段;②施工作业面较小;③机械依赖度低,工作面容易全部铺开;④施工工期较长,每节拱墙都要到龄期才做下一节;⑤地下水影响因素较大,止水效果依赖程度高;
3.3地下连续墙
连续墙式工作井就是先钻深孔成槽,用泥浆护壁,然后放入钢筋网,浇注混凝土时将泥浆挤出来形成连续墙体,待混凝土强度足够后,自上而下挖出其中的土并封底而形成的工作井。
在同样条件下,与沉井相比工期较短,即使离房屋或其他建筑物近也比较安全,连续墙式工作井结构设计内容主要包含墙体强度变形验算、抗渗验算和基坑内外土体稳定验算。
连续墙式工作井特点主要包含:①施工时振动小,对周围建筑物影响小;
②墙体刚度大、防渗性能好;③对土壤的适用范围很广;④施工场地作业面较小;
⑤工程费用高、工期长。
3.4 SMW工法
SMW(soil mixing wall)是从日本引进的工法,该法是利用特制的搅拌机械,以水泥浆作固化剂在土层中强行与土体拌和,使被加固土体硬结成水泥土柱。
然后,按一定形式将H型钢插入搅拌桩中,从而形成一种劲性复合围护结构。
相对于沉井和地下连续墙,SMW 支护结构属于柔性工作井,它的设计内容主要包括搅拌桩的入土深度、桩径、水泥掺入比、H型钢的入土深度和截面布置形式等。
对于多层支撑挡墙结构,工程中常采用等值梁法、逐层开挖支撑支承力不变法和弹性梁法等进行计算。
SMW工法工作井特点主要包含:①施工时振动较小,对周围建筑物影响较小;②墙体刚度较大、防渗性能好;③对土壤的适用范围很广;④工期较短,费用较低。
⑤施工场地作业面大;
4 广州地区适用的支护结构类型
广州城区地质变化较大,西部罗冲围、大坦沙、石围塘地段、地处珠江西岸,工程地质条件较差;南部新滘、沥滘一带是河网地带,分布有厚层软土,工程地质条件也较差;北部三元里、新市、江村一带是广州市主要水源地和采煤区,东部天河、石牌、车陂、黄埔地段为台地或河谷平原,主要为可塑、硬塑状粘性土或稍密中密砂土,下伏红层风化土及基岩。
此外广州地区地下水位较浅,在顶管井施工过程中不容忽视。
从广州地区地质条件来看,顶管井的实施主要可以采取沉井和逆作法,对于西部、南部地区,如果施工场地较大,采用沉井是一种经济适用的做法,采用逆作法,需先在周边打一排或两排桩体支护及止水,才能实施;对于东部地区,一般施工场地受限制,主要采用逆作法实施顶管井,绕井要打搅拌桩或旋喷桩止水。
5 结语
顶管工作井支护结构选型形式多种多样,在实际工程中具体选择哪种结构类型受到技术、经济因素等多方面因素控制。
故一般顶管井支护类型的选择需根据周边环境、地质水文条件、不同支护形式的特点、工期及造价等因素综合确定。
参考文献:
[1] 周伟彪,顶管工程中工作井和接收井构筑方法的探讨[J],非开挖技术,2006(1):39-24
[3] 钱玉林、绪伯通、陈滨、闻明生、阮钢钢、孙赤,SMW支护结构分析,岩土力学与工程学报,2002,21(12):1877-1880
[2] 陈穗、杨成奎、陈立根,浅谈广州城市地质环境与建筑工程的关系,国
土资源导刊,2006(6):54-57。