[發明專利]頂管穿越塊石海堤施工方法

無效

• 申請號: 201010230608.5
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN102337732A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 徐玉夏;嚴國仙;陳永飛;張海鋒
• 申請（專利權）人: 上海市基礎工程有限公司
• 主分類號: E02B3/04
• 分類號: E02B3/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種頂管穿越塊石海堤施工方法，其特征在于：包括以下步驟：

(一)塊石海堤處理

(1)海堤段加固

①沿頂管軸線方向加固長度為：與頂管管頂相距在1m范圍內的塊石區；同時確保頂管與塊石相遇段前后各有4m的預加固區域；

②頂管兩側大堤加固寬度為：頂管軸線兩側各5m；

③頂管上下大堤加固深度為：根據沉井下沉的地質情況，本區域淤泥層較軟，為防止頂管內清理固結塊石時管底土體涌入工具管，擬對頂管底部2m范圍內土體也進行加固；對頂管管頂以上8m范圍內塊石區進行注漿固結，以上塊石層則采取灌漿方法對鉆孔固結；

(2)海堤注漿

利用鉆孔設備，在海堤地面上及附近地段直接進行鉆孔施工，并采用鉆管法毛石注漿加固工藝在填石層中需加固高程范圍內擠壓充填雙液水泥與水玻璃混合漿液，漿液凝固后形成的水泥漿固結體，降低填石層等的透水性能，提高土體中填石間膠結強度及密實度，使填石層加固形成整體密閉復合土層，從而為頂管施工創造安全有利條件。

(二)頂管穿越大堤

(1)開挖倉氣壓設定

氣壓平衡工具管開挖倉壓縮空氣的壓力值按頂管底部上面三分之一直徑處的地下水壓力，理論上，10m水頭必須用1kg/cm²的附加空氣壓力來平衡，但實際上平衡壓力的大小還與頂管四周土層的性質以及開挖面土層的干濕程度有關，由于一部分水頭壓力消耗在土體孔隙的阻力上，所以附加氣壓所需的壓力值僅為理論值的70％～90％，其計算公式如下：

P＝(H+2/3D)γw

式中：P-壓縮空氣壓力值(kg/cm²)；

??????H-頂管頂部地下水水頭(m)，地下水按±0.00m考慮；

D-頂管外徑(m)；

γw-水的容重，一般按1計算。

根據上式計算，本工程開挖倉氣壓控制在1.6～2.3kg/cm²；

在穿越大堤頂進前，先在大堤及前面一定范圍沿頂進軸線上設若干變形監測點，通過監測區的地表變形量來調節和修正平衡氣壓的大小；

(2)大塊石清除

頂管推進至塊石區域時，應注意工具管糾偏油缸反力，若反力上升急劇，應將格柵外土體破壞，減小工具管正面阻力；同時在氣壓條件下，清理正面塊石；若頂管推進至塊石段遇到人工無法清理的大塊石時，擬在全氣壓條件下采用氣腳式鑿巖機按孔網參數鉆孔，然后利用液壓分裂機及氣動破碎機相結合的機械方法對塊石分層進行破碎清理；

(3)全氣壓施工防塌方

全氣壓施工前，必須先向開挖倉內加氣壓，觀察工具管正面土體在氣壓條件下是否保持穩定，若壓縮氣體外泄較慢，正面土體能保持穩定時間在10分鐘以上，方可進行全氣壓施工；若氣壓出現冒頂現象，應停止向開挖倉加氣，采取從工具管向外注漿措施，也可從地面進行注漿措施，堵塞氣體通道，待漿液初凝后，再加氣壓；

工作人員進入操作倉，關閉大密水門，然后逐步向操作倉內加氣壓，當氣壓加至開挖倉能保持土體穩定的氣壓時，再打開小密水門；

全氣壓施工時，氣壓控制在1.6kg/cm²，其最高氣壓不得超過2.3kg/cm²，以防氣壓冒頂；

整個施工過程中，必須保持工具管內氣壓穩定，以維持正面土體的穩定，若出現塌方現象，工作人員應立即進入操作倉內，迅速關閉小密水門，并向開挖倉內注觸變泥漿，防止塌方進一步擴展；

全氣壓作業人員或監護人員發現氣壓迅速下降時，及時增大供氣量，必要時啟動第二臺空壓機，增大供氣速度，確保作業人員安全撤離；

當淤泥從小密水門大量涌入操作倉時，停止向開挖倉供氣，增大操作倉供氣量，若小密水門被淤泥堵塞，應用高壓水槍沖洗，同時打開工具管尾部6寸排水閥門，將工具管內泥水排入鋼管內。同時監護人員應根據工具管內水位情況，及時切斷工具管內電源，改用應急燈照明。

2.根據權利要求1所述的頂管穿越塊石海堤施工方法，其特征在于：所述注漿鉆孔開孔直徑為45～50mm，垂直精度小于1％；雙液注漿中的水泥采用R.0.32.5普通硅酸鹽水泥，按照不同土層調整注漿量，塊石層每米注漿長度水泥用量為300Kg。

3.根據權利要求1所述的頂管穿越塊石海堤施工方法，其特征在于：所述雙液水泥與水玻璃混合漿液采用體積比為1∶0.75～1的混合方式，由注漿泵通過鉆管注入到所需加固體間隙中，使加固體提高強度及密實性和止水性能。