超大断面顶管隧道上浮控制方法

本工程包含四条地下人行通道，其中人行通道一顶管段长约74m，呈南北走向下穿主干道，通道上方为高架起坡段，净高仅2m~3m。人行通道一顶管段采用一台超大断面土压平衡矩形顶管机从位于12#地块北侧工作井始发后，侧穿下穿高架后到达位于15#地块南侧工作井。顶管通道顶进最大坡度+5‰，通道顶部埋深5.4m～5.8m。 1.3 事件概况

某顶管项目正常施工中顶管机推进，进行进洞施工，进洞过程中洞圈无渗漏。

进洞次日下午17:20，顶管机出洞圈约3.47m，发现管节上浮产生一定踏步。立刻停止推进，并向上级部门汇报。

超大断面顶管浅覆土施工，顶管推进中有一定的上浮。在进入加固区后，顶管机头下来的趋势很快，管节应力集中在1#管节与2#管节之间，造成管节间较大错台。 1.4 实施工法与预期目标

本次采取管节预留二寸孔与新开四寸孔分次分批利用高压旋喷设备及MJS设备进行冲水掏泥，对管节下部土体进行水力切割并掏出，达到部分清除上浮顶管隧道下部土体的效果，使隧道上浮部分逐步下沉，回归既定隧道轴线。

通过对比顶管隧道上浮量，预期单个顶管管节下沉量为10mm~50mm。 2 高压旋喷设备冲水 2.1 实施情况

事故发生后第十天 0 点进行试管节冲水；冲水管节为 2 号~4 号管节； 实施统计参数：1）冲水量；2）排泥浆比重；3）前 5 节管节高程变化；4） 前 5 节地面沉降变化。 2.1.1实施设备

采用一台高压旋喷桩机。 隧道内压铁布置施工要点： 1）隧道内进行压铁堆载；

2）压铁顺序由第二节管节至第九节管节； 3) 压铁重量单节约 20 吨，平均布置；

4）压铁堆放装框，并铺设护栏，防止压铁侧翻。 2.1.3 冲水注意事项

1）隧道内进行水力掏土施工；

2）钻机钻头插入管节底部预留的2寸注浆孔36cm，开始喷水； 3) 翻出泥浆及时清理；

4）先从第三节管节开始掏土施工，取土约0.5方，移机至第四节、第五节；

2.2.2 地面监测数据

冲水试验后13小时地面沉降变化见下表

3、4、5 号管节底部 2 寸孔冲水后有泥浆冒出，泥浆比重为 1.2g/cm3。翻出原状土共计约 1.2m3。 3 MJS设备冲水 3.1 实施情况

事故发生后15天，微型MJS进行管节试冲水；实施管节为2#管节；统计参数：1）冲水量；2）排泥浆比重；3）前 5 节管节高程变化；4） 前 5 节地面沉降变化。 3.1.1 实施设备

采用一台微型MJS桩机。 隧道内压铁布置施工要点： 1）隧道内进行压铁堆载；

2）压铁顺序由第二节管节至第九节管节； 3) 压铁重量单节约 20 吨，平均布置；

4）压铁堆放装框，并铺设护栏，防止压铁侧翻。 3.1.3 冲水顺序

从2号管节开设 4 个DN100孔，进行冲水施工。2#管节开好孔后，预埋法兰，并安装4寸球阀，防止开孔后泥浆喷涌。共计4个孔。 3.2.2 地面监测数据

切削二号管节底部 5.8 米×1.3 米范围的土体，深度约为 50～55cm。根据泥 浆比重及抽出的水量判断一共出土 2.5 方左右。 4 总结

1）本次超大断面顶管隧道上浮控制方法基本达到预定目标，顶管隧道回到既定隧道轴线，冲水掏泥在淤泥质软土中对面沉降影响较小，对长距离大断面顶管顶进至中后期的较大上浮有较好控制效果；

2）在隧道压重的基础上，隧道底部掏泥可以降低隧道高程； 3）采用旋喷桩机冲水排泥的方式，可以将底部原状土排出； 4）加固土无法采用冲水方式排出；

5）建议采用微型MJS降低对冲水本节管节的高程，同时对前后节管节也会有影响； 6）需根据上浮量选择冲水设备及冲水时长，对翻出泥浆情况进行计算监督，以免翻出泥浆过多导致顶管隧道下沉。