深圳地铁10号线凉帽山车辆基地顶管施工工艺

高永林

摘 要：本文通过对深圳地铁10号线凉帽山车辆基地顶管施工工艺的研究进行描述，希望同类工程可推广和借鉴。

关键词：凉帽山；车辆基地；顶管施工

1.工程概述

本防洪工程设计区域范围主要为车辆基地范围内，设计起点为凉帽山车辆基地西侧边边坡开挖边界，终点至甘李二路，总控制范围1.41km?。原竹坑水库设计洪水标准为20年一遇洪水，校核洪水标准为200年一遇洪水；当凉帽山调蓄池建成后，水库由改造后的调蓄池代替，为保证工程防洪安全，调蓄池防洪标准仍按水利工程标准进行设计，采用标准与原竹坑水库一致，但考虑到凉帽山车辆基地的重要性，工程区域防洪设计标准提高至100年一遇。其中顶管段施工只有一段135m，埋深在4.61～28.14m，坡度为4.98‰，管径为DN1800，管材材质为顶管专用混凝土管，混凝土强度等级不低于C50，抗渗等级不低于W8。

本项目顶管施工穿越凉帽山，埋深高达28.14m，根据凉帽山防洪系统方案纵断面设计图纸显示，顶管穿越地层为全风化岩和部分黏土层；由于地质勘测孔间距大，不能完全准确的反应地质情况；在顶管轴线全风化岩里可能会存在孤石，如遇到孤石，泥水平衡顶管机将无法顶进，埋深在28m时，也很难开挖；然而该地层断未发现断层构造，土层自稳性较好，拟采用手掘式顶管机人工顶管。

2.施工布置

我公司配备强有力的项目管理人员，实行全面科学管理，按施工计划组织施工，并作好施工中人力、材料、设备供应工作，协调好各方面关系，确保合同工期。严格执行国家和深圳市有关规范、标准，按照已制定好施工方案组织施工，并加强施工过程控制，作到精心施工，确保本工程质量达到优良等级。

顶管施工场地位于场区内部，且周边场地已硬化完成，可直接作为施工设备和材料堆放场地。

3.顶管施工

3.1手掘式顶管机简介

手掘式顶管机也俗称工具管，指的事安装在被顶进管子前方，供顶管工人在里面进行挖土、纠偏等作业的钢制管节。为了方便切土，前断都设有刃口；在手掘式顶管机前面设有网格，在有水的掌子面，可以先用降低地下水的辅助施工手段，然后进行人工顶管。它与顶管机的区别就是它没有挖土的动力系统。

3.2主要施工技术

3.2.1现场施工场地布置

现场施工场地大，施工区域都立有围挡，不受其它外界因素影响。为了施工方便，我们优化合理的布置施工现场；施工场地布置图详见附图《顶管施工场地平面布置图》。根据顶管施工场地布置图纸，提前安装布置主顶泵站、施工用电、管材、井下爬梯、井下照明以及井下通风等一些辅助设备。

3.2.2井下设备安装

（1）主顶系统安装

测量放线→导轨安装→后靠背安装→安装主顶油缸

1）根据测量放线，确保顶进轴线的精度，使导轨设置坡度与设计轴线相同，放出导轨安装的位置。

2）导轨安装。本工程顶管顶进导轨采用型号25b槽钢双榀方式焊接而成，根据测量放出的坐标位置，用35t的汽车吊把导轨放入位置，然后加固稳定。

3）后靠背安装。后靠背为钢结构加工件，后靠背整体尺寸为3000x1500x250mm（长x宽x厚）；采用材质为Q235B、厚度为20mm的钢板加工制作，后靠背安装在圆形工作井中，必须把承压壁的平面与顶进轴线垂直，如有发现倾斜，则必须重新调整，以确保顶进施工的安全。后靠背背后与井壁之间的间隙填充C20素填混凝土，承压壁应承受和分散传递全部顶力，当后靠背强度不能满足顶力需求时，采用加注触变泥浆和中继间等方法减阻，以保证后靠背的稳定。

4.施工监测

4.1监测内容

顶管施工中，顶管本身及其周围60°角范围内的建筑物可能产生的地表及建（构）筑物的变形通过适当的监测手段，随时掌握周边环境的变化以及顶管通过路面的稳定

4.2监测方法和监测点布置

4.2.1顶管施工通过路线路面的水平位移观测

处于顶管影响施工范围内的路面直接埋设监测点进行监测，监测点固定好后，用水准仪测得监测点的初始标高。由于顶管的施工过程中受挤土压力效应，施工顶管会产生

4.2.2顶管施工通过路线路面的沉降观测

同时在顶管施工影响范围内的路面还需要进行沉降监测，对判定支护结构的竖向沉降具有重要作用。在顶管施工路线通过的路面埋设监测点用水准仪测定其标高，通过其监测判定推进和支护安全具有重要意义。路面沉降监测点设置要求为纵向间距20m，横向间距5m。仪器：精密水准仪，精度±0.7mm/km。

4.2.3目测巡视

采用仪器进行监测是不可缺少的重要手段，但由于仪器监测毕竟有限，不可能覆盖变化的所有地方，因此作为补充安排专职安全员每天进行施工范围内的现场巡查是非常必要。主要巡查施工现场地表水、地下水排放状况是否正常；顶管周边地面有无超载；周边建筑有无新增裂缝出现；周边道路（地面）有无裂缝沉陷。巡视检查以目测为主、可辅以钎、锤量尺放大镜等工具以及摄像、摄影等设备进行。

4.3监测频率

监测工作自始至终要与施工的进度相结合，监测频率应满足施工工况及环境保护的要求，監测频率安排见下表，具体可根据需要及时调整加密。监测频率应根据实际受施工影响的情况进行调整，遇到较大降雨时以及观测值达到预警值时观测加密。当顶管施工全线贯通后，整个管线监测工程结束。

4.4信息反馈及质量控制

4.4.1信息反馈

监测数据经整理后以“日报表”的形式上报有关部门；当实测数据达到（或超过）“报警值”时，即刻向有关负责人先口头报警，再书面报警。以便及时采取相应措施确保施工和周围环境的安全，监测方则以最快方式提交“日报表”，在日报表上对超限数据以明显的示警标记提示。

5.安全保证措施

5.1安全基础工作

（1）加强安全教育工作、作好事前控制。

（2）“预防为主”是本工程安全管理主要手段，将安全教育作为一个动态过程，贯彻到工程的始终，使每个施工人员都树立以“预防为主、安全第一”的安全生产意识，针对施工过程中可能发生的安全事故，开展预测、预防工作，找出工程施工安全风险点，防患于未然。

（3）建立班组安全管理制度。建立对施工班组的安全管理制度是一项极其重要的基础工作，重点开展以“讲评、教育、交底及检查”的安全管理制度。

（4）施工现场所有工作人员均配备劳保服、安全靴、雨衣、手套、安全帽、听力保护装置等安全必备品。施工导行地段安全保障。 在施工导行地段设置明显的交通导行标志，在主要道口派专人协助指挥、疏导交通，以确保交通安全。

5.2安全防护

（1）各施工、操作人员须经过安全培训，不得无证上岗，各种自制设备、设施通过安全检验及性能检验合格后方可使用。

（2）现场照明设施齐全，配置合理，经常检修，保证正常的生产、生活。

（3）在施工现场入口的显著位置设立“五牌一图”，进入施工现场的人员，必须佩戴安全帽，特殊工种按规定佩戴好防护用品。

（4）设立为确保工程安全施工所需的足够的标志、宣传画、标语、指示牌、警告牌、火警、匪警和急救电话提示牌等。

（5）设置“四口五临边”的安全防护设施，包括护身栏杆、脚手架、洞口盖板和加筋、竖井防护栏杆、防护棚、防护网、坡道等。

（6）对涉及明火施工的工作制定诸如用火证等管理制度。

（7）施工现场至少配备一名专职安全员或安全工程师，负责建立并实施安全生产例会和安全技术交底制度。

（8）加强施工的监控测量，及时反馈量测信息，依照量测结果及实际情况，及时支护措施及支护结构的封闭时间，确保施工安全及地面建筑物安全。

（9）做好交通运输的安全工作，施工场地要设置交通红灯、交通指示牌及疏导人员，以便疏导行人及车辆。

（10）配备装备良好的临时急救站和称职的医护人员。现场常备应急车辆，以利伤病人员迅速转移救治，与附近医院保持联系，出现问题及时处理。

6.小结

凉帽山车辆基地采用顶管施工极大的减少了施工占地面積，有利于施工组织，在车辆基地内主体施工的同时进行地下排水系统施工，同时减少了绿化迁移，对节约工期、减少施工干扰、节约成本有实际工程意义，值得在同类工程中推广。