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摘要：由于地下通道建设会受到周围环境因素影响，城市地铁建设中车站附属入口、出站出入口有机联系日渐普遍化。同时，顶管施工法优势作用明显，要在优化应用中优化城市地铁附属结构大断面矩形顶管施工，保证施工安全的同时提高城市地铁施工综合效益。
关键词：城市地铁；附属结构；大断面；矩形顶管
顶管法是一种不在地表开挖或尽可能少挖地表敷设管道的施工技术，可以在不迁改大量管线、保证地面交通运行正常的基础上降低对周围环境影响，全面提升城市地铁附属结构大断面矩形顶管施工质量与效益。
一、工程实例
以地区地铁6号线支线为例，车站附属顶管施工段包括A段和B段，其地下通道被设计成矩形顶管结构，总长59.5米，最小覆土厚度为4米，A段和B段顶管壁厚均为500毫米，每节长度为1.5米，总共有39节。该地面车行流量较大，地下管线错综复杂，周边建筑物较多，对地铁工程建设中沉降控制等有着较高要求。与此同时，该顶管隧道主要处在砂砾层，隧道底部以及顶部分别侵入到粉质粘土层、填土层中，在综合分析管线迁移费用、开挖风险等基础上，将大断面矩形顶管施工法应用其中。相应地，下面是该地区地铁6号线支线顶管A和B施工段各自管节技术参数情况。
二、城市地铁附属结构大断面矩形顶管机选型
在城市地铁建设过程中，大断面矩形顶管施工安全、施工质量都和应用其中的机械设备有着直接关系。施工人员要针对该地区地铁6号线支线建设情况以及地质环境影响因素，包括顶管施工中极易发生的管线事故以及顶管管节技术参数等，优化大断面矩形顶管机选型环节，科学把握顶管机工作原理、型号、规格、直径、长度、功能作用等同时明确应用其中的大断面矩形顶管机，可以将大刀盘土压平衡式矩形顶管机应用其中，1个大刀盘、4个小刀盘，纠偏千斤顶有12个，包括主顶进装置、螺旋出土机，其中的主顶进装置由多种元素组成，垫铁、顶环、底架等。
三、顶管始发与接收施工技术
1、顶管始发施工技术
组装完顶管机组之后，调试整套顶进设备系统的同时合理解决呈现的问题，保证设备正常运行。洞门破除后，要及时顶进机头，顶进速度适中，确保刀盘、切刀可以彻底切削水泥土作用下的矩形断面，如果地铁施工段土体硬度较高，螺旋机出土的时候可以加入一定量清水，对其进行润滑以及润滑处理。与此同时，施工人员要以顶管机出洞高程为基点，将铁枕合理安装到洞圈内，始发架延伸到洞口。顶管就位之后，机头可以稍微垫高大约5mm，调整好后座主推千斤顶，顶管机出洞时加密测量其偏差，做好纠偏工作。在顶管穿越加固区时，顶进速度要保持5—10mm/min，实现匀速推进。
2、顶管接收施工技术
顶管接收施工前，接收端头加固必须满足相关要求，要合理破除洞口以及正确安装洞门密封装置，顶管机达到接收范围之前，精准复测顶管机姿态，对比、分析复测结果，进行针对性姿态纠偏，保证地铁附属结构大断面施工中顶管机顺利出洞。顶管进入接收加固区以后，仍然要匀速顶进，速度为5——10mm/min，顶进到设计位置以后，对于顶管机尾部的第一节管节，要利用水泥浆，对其进行合理化固结施工。固结结束后，要借助脱管油缸分离机管，避免浆液大量流失。
四、顶管掘进防坍塌控制技术
在顶管顶进中，推力和顶进长度相关，顶进长度持续增加的同时推力也会明显增加，可以根据地铁建设中软弱土、普通土以及硬质土的顶推力参数，顶进端阻力、土和管摩擦力、管自重摩擦系数、顶进长度等，科学计算、剖析顶力。与此同时，施工人员要根据顶管断面大、覆土深等特征，随时有效控制始发、接收等阶段顶进速度，正常施工阶段的顶进速度大约为10—15mm/min。在此基础上，土仓压力数值要和地层土压力、静水压力相平衡，根据Pankine压力理论公式，准确计算土仓压力。
五、顶管拼装技术
在管节拼装中，管节长度为1.5m，千斤顶最大行程为3.3m，要在千斤顶回缩之前安装好止退架。在管节吊装中，要借助绳索进行牵引，缓慢升降，拆解电缆、浆管等之后下井安装管节，设置好定位架，缓慢下放管节，让其靠近定位架，避免出现大幅度振动以及冲撞情况，拼装结束后，恢复电缆、水管等同时安装好小车轨道。
六、结语
总而言之，施工企业要对比分析大断面矩形顶管施工以及其他多样化地下非开挖施工技术，在把握内涵特征、优势作用等基础上优化完善城市地铁附属结构大断面矩形顶管施工，降低管线事故发生率以及减少对周围土层的扰动，全面提升地铁结构性能以及建设效益。以此，在缓解城市交通压力中深化城市地下管线、交通线建设环节，呈现现代化城市规划、建设、管理新高度。
参考文献：
[1]黄斌.矩形顶管穿越既有地铁隧道的施工技术研究[J].建筑施工，2016，38（8）：1129-1131.
[2]程世奎.大断面矩形顶管近距离上穿既有地铁隧道的三维数值分析[J].价值工程，2017，36（15）：119-122.
论文作者:王丹
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/26
标签：顶管论文; 断面论文; 矩形论文; 地铁论文; 附属论文; 城市论文; 结构论文; 《防护工程》2018年第35期论文;