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軟土地質(zhì)條件下樹(shù)根樁技術(shù)在保護(hù)鄰近頂管施工地下管線(xiàn)中的應(yīng)用

文檔作者：杜小萍，郝鑫，趙建立文檔來(lái)源：中冶天工上海十三冶建設(shè)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年12月15日
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2013年8月上
第42卷第15期
施工技術(shù)
CONSTRUCTl0N TECHNOLOGY 103
DOI：10．7672／sgjs2013150103
軟土地質(zhì)條件下樹(shù)根樁技術(shù)在保護(hù)鄰近頂管
施工地下管線(xiàn)中的應(yīng)用
杜小萍，郝鑫，趙建立
(中冶天工上海十三冶建設(shè)有限公司，上海201900)
【摘要]在上海市白龍港南線(xiàn)輸送干線(xiàn)完善工程中，鄰近頂管出洞口位置有l(wèi)條西600mm上水管線(xiàn)，頂管施工期間
必須進(jìn)行保護(hù)。首先介紹了工程遇到的問(wèn)題，然后介紹了采取的樹(shù)根樁保護(hù)技術(shù)措施。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，頂管出洞
施工過(guò)程中，樹(shù)根樁對(duì)該上水管有很好的保護(hù)作用，沉降數(shù)據(jù)均在允許范圍內(nèi)，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[關(guān)鍵詞]地下工程；頂管；樹(shù)根樁；軟土；應(yīng)用
[中圍分類(lèi)號(hào)】Tu753．1；TU478 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A 【文章編號(hào)]1002-8498(2013)15-0103旬3
AppUcation of Root Pile in Protecting Underground
PipeHne During Construction of Pipe Jacking in Soft SoiI
Du XiaOpjng，Ha0 Xin，ZhaO Jianli
(c肘丁’cc s^Ⅱ，lgh口i^，o．13肘0l口zzⅡ唱記口f co，“打1上cl如n co．，—kd．，s^口，lg^ni 201900，c^in口)
Abstract：During construction of Bailonggang pipe jacking in Shanghai，mot piIe technoIogy was adopted
to protect(p600mm water pipeline nearby． Firsdy，the engineering difficulties were introduced in detail．
The pIIotecting technoIogy was also discussed，The monitoring data s}lows tha￡￡he roo￡pile is Very
effective to restrict the defonnation of water pipeline nearby． The setdement is controlled in allowable
range． Good social and economic benefifs are achieVed．
Key worIls：underground；pipe jacking；roo‘pile8；soft soil；application
頂管施工是將預(yù)制的箱形或圓形管節(jié)，利用頂
進(jìn)設(shè)備頂人一定深度的土層中，構(gòu)成立體交叉通道
或涵洞的施工方法?。在頂管施工尤其是頂管出
洞過(guò)程中，頂管周邊的土體會(huì)發(fā)生不均勻沉降或地
表隆起，若處理不當(dāng)，將造成頂管周?chē)叵乱延泄?
線(xiàn)損壞，導(dǎo)致管線(xiàn)斷裂或接頭錯(cuò)位∞1。目前，保護(hù)
地下管線(xiàn)主要采用懸吊法、支撐法和土體加固
法等‘引。
本文結(jié)合上海市自龍港南線(xiàn)輸送干線(xiàn)完善工
程，重點(diǎn)介紹在保護(hù)鄰近頂管施工的地下管線(xiàn)時(shí)采
用的樹(shù)根樁技術(shù)，通過(guò)對(duì)地下管線(xiàn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，分
析總結(jié)樹(shù)根樁的保護(hù)效果，以供類(lèi)似工程參考。
l 工程概況
上海市白龍港片區(qū)南線(xiàn)輸送干線(xiàn)頂管工程在
w3～W4區(qū)閩段，采用咖2 700mm大刀盤(pán)泥水平衡
式頂管機(jī)。頂管軸線(xiàn)主要位于灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏
【作者簡(jiǎn)介】杜小萍，項(xiàng)目總工程師，E-md：18430253@qq．com
【收稿日期】2013ml旬6
土、灰色淤泥質(zhì)黏土中。頂管頂進(jìn)過(guò)程中易發(fā)生地
層損失，導(dǎo)致地層產(chǎn)生不均勻沉降。該段頂管全長(zhǎng)
936．3m，管內(nèi)底標(biāo)高為一3．440一一4．590m，管道平
均埋深5．465m(4．69—6．24m)，頂管管節(jié)采用F形
鋼承口式鋼筋混凝土管，楔形橡膠圈接口。
施工場(chǎng)地西側(cè)有l(wèi)根咖600mm上水管(鑄鐵)，
為承插口式’，與W3號(hào)工作井頂管出洞口距離為
8．02m，上水管靠近w3號(hào)頂管井處埋深為1．6m。
上水管與頂管之間的位置關(guān)系如圖1所示。頂管施
工必須保護(hù)上水管的安全。
2管線(xiàn)保護(hù)難點(diǎn)
在選擇保護(hù)上水管的技術(shù)措施時(shí)，主要遇到了
以下難點(diǎn)。
1)該工程位于軟土地區(qū)，W3號(hào)工作井內(nèi)頂管
機(jī)頭出洞時(shí)闖較長(zhǎng)(約12h)，完成整個(gè)線(xiàn)路頂進(jìn)時(shí)
間為41d，對(duì)周?chē)馏w造成的擾動(dòng)較大。
2)西600mm上水管道位于頂管施工影響范圍
內(nèi)，頂管施工會(huì)對(duì)上水管的穩(wěn)定造成不利影響。
3)施工場(chǎng)地十分狹小，鄰近道路上方有一高壓
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
施工技術(shù)第42卷
圖l 刪mm上水管與頂管位置示意
Fig．1 P惦i6蚰of枷∞mm wa鈀r蛐pply
pipe and jacking pipe
線(xiàn)，不利于大型機(jī)械施工。
為確保上水管安全，在頂管頂進(jìn)施工之前，采
取了樹(shù)根樁技術(shù)，預(yù)先將幣2 700mm頂管和
幣600mm上水管隔離，使頂管施工造成的影響降到
最低。
3樹(shù)根樁技術(shù)應(yīng)用
3．1樹(shù)根樁技術(shù)
本工程采用樹(shù)根樁對(duì)頂管施工過(guò)程中出洞口
附近的上水管進(jìn)行保護(hù)。樹(shù)根樁是一種小型鉆孔
灌注樁，它是利用小型鉆機(jī)按設(shè)計(jì)直徑鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)
深度，然后放人鋼筋籠和灌漿管，注入水泥漿或水
泥砂漿，結(jié)合碎石骨料成樁。樹(shù)根樁技術(shù)可用于新
建工程的地基處理、現(xiàn)有工程的基礎(chǔ)托換等領(lǐng)域，
特別是對(duì)于場(chǎng)地狹窄，凈空低矮的工程現(xiàn)場(chǎng)，其優(yōu)
點(diǎn)尤為突出H1。
3．2現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
樹(shù)根樁的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用如圖2所示。在頂管施工前
10一14d，對(duì)新建頂管和幣600mm上水管采用樹(shù)根樁
進(jìn)行隔離，隔離范圍長(zhǎng)14m，采用單排妒00mm樹(shù)根
樁，樁長(zhǎng)12m，樁心距為450mm。為了保證樹(shù)根樁
之間的密實(shí)，在樹(shù)根樁內(nèi)外側(cè)1．om范圍進(jìn)行壓密
注漿(注漿深度同樹(shù)根樁深度)。
注漿采用新鮮P·042．5水泥與摻2％水玻璃
(模數(shù)為3．0～3．3)混合液，漿液注入率為20％，注
f
w3號(hào)I作并Y／／／／／／，霹建電2 1
樁內(nèi)外傾聽(tīng)而蠢蟊壓{ 樁距頂管約3
—弋=．==_三__[L—弋—————。I樹(shù)根樁距上水管約8m ＼旃工圍擋；400樹(shù)根樁i”1”“”1”5”rlll
老滬閔路、妒600上水管
a平面
f1．6m俄1
胤
‘
1600上水管畦長(zhǎng)12r¨
頂管平土5
壓密注漿一
5．465m
口400樹(shù)根樁一() 壓密注漿一
-——
一D 2 700頂{
m 玲
樹(shù)根樁距上水管約5m樹(shù)根樁距頂管約3n1
b立面
圖2樹(shù)根樁應(yīng)用
Fig．2 R∞t piles appHcatiOⅡ
漿壓力0．3～1．OMPa，水灰比≥0．5，注漿孔沿樹(shù)根
樁內(nèi)外兩側(cè)布置，間距1．Om，注漿深度為12m，注漿
順序?yàn)橄茸啥?，再注中間。
3．3施工要點(diǎn)
1)鉆孔由于本工程從自然地面直接往下鉆
孔，鉆孔深度12．3m。施工中通過(guò)調(diào)整鉆機(jī)動(dòng)力頭
輸出的轉(zhuǎn)速變化來(lái)適應(yīng)土層的變化。鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)
程中，為防止塌孔，采用泥漿護(hù)壁。
2)第1次清孔鉆機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，將鉆桿
提起200mm左右，注入泥漿開(kāi)動(dòng)鉆機(jī)空鉆，進(jìn)行清
孔作業(yè)，直至孔中流出的泥漿相對(duì)密度<1．5為止。
3)鋼筋籠制作安裝分段制作鋼筋籠，并確保
在移動(dòng)、起吊時(shí)不變形。相鄰兩段鋼筋籠接頭需錯(cuò)
開(kāi)并保證每節(jié)鋼筋籠的保護(hù)層滿(mǎn)足要求。
4)放注漿套管注漿管采用咖20mm鐵管，直
插到孔底。
5)投放填料直接往孔內(nèi)填入5—25mm粒徑、
用水沖洗的碎石，填入量不小于計(jì)算體積的0．9倍。
下料不宜太快，下料過(guò)程中，應(yīng)輕輕敲擊鋼筋籠，保
證填料密實(shí)。
6)第2次清孔在填料過(guò)程中應(yīng)始終利用注
漿管注水清孔。
7)注漿漿液水灰比為0．45～0．5。開(kāi)始注漿
時(shí)，從1MPa的起始?jí)毫{液經(jīng)注漿管中壓出。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2013 No．15 杜小萍等：軟土地質(zhì)條件下樹(shù)根樁技術(shù)在保護(hù)鄰近頂管施工地下管線(xiàn)中的應(yīng)用
接著壓力宜為0．1～0．3MPa，使?jié){液均勻上冒，直至
漿液流出孔口停止。額定注漿量不宜超過(guò)按樁身
體積計(jì)算量的3倍，達(dá)到額定注漿量時(shí)停止注漿。
8)補(bǔ)壓第1次注漿后穩(wěn)定約30min，再進(jìn)行
第2次注漿，第2次注漿應(yīng)邊注漿邊將注漿管向外
拔，并補(bǔ)充碎石。
9)養(yǎng)護(hù)樹(shù)根樁施工完28d后，開(kāi)始頂管出洞
的準(zhǔn)備工作。
4現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)
4．1 測(cè)點(diǎn)布置
為及時(shí)掌握頂管施工對(duì)上水管的影響，及時(shí)調(diào)
整施工方案，在頂管開(kāi)頂前，在咖600mm上水管上
布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用于監(jiān)測(cè)其位移變化。共設(shè)5個(gè)監(jiān)測(cè)
點(diǎn)，如圖3所示。監(jiān)測(cè)頻率根據(jù)頂進(jìn)情況及時(shí)調(diào)整。
頂管開(kāi)頂時(shí)定為12次／d(2h／次)。管道沉降位移
趨于穩(wěn)定后檢測(cè)頻率調(diào)整為4h／次。如遇變形超過(guò)
報(bào)警值情況，應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。
圖3監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置平面
Fig．3 Plans of mOnitoring points
4．2報(bào)警值
壓力給水管線(xiàn)的監(jiān)測(cè)報(bào)警值單次沉降量為
±2mm，累計(jì)沉降量為±10mm”1。
4．3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析
上水管監(jiān)測(cè)沉降值如圖4所示，由圖4可以發(fā)
現(xiàn)變化規(guī)律如下。
圖4上水管監(jiān)測(cè)沉降值
Fig．4 SettIement of water supply pipe
1)在樹(shù)根樁保護(hù)范圍內(nèi)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的累計(jì)沉降量
均在報(bào)警值之內(nèi)。
2)在出洞口影響范圍內(nèi)，S0，s1點(diǎn)累計(jì)沉降量
值均在3mm內(nèi)，S3點(diǎn)由于離樹(shù)根樁距離稍遠(yuǎn)，累計(jì)
沉降量較大，但也在允許范圍內(nèi)。s4點(diǎn)由于頂管出
洞口較遠(yuǎn)，所以沉降很小。
3)在樹(shù)根樁保護(hù)范圍內(nèi)，S0，S1，S3，S4水平位
移均為O，S2處于施工場(chǎng)地大門(mén)處，累計(jì)水平位移為
lmm。由此可見(jiàn)，樹(shù)根樁對(duì)上水管起到了很好的保
護(hù)作用。
5 結(jié)語(yǔ)
1)在軟土地質(zhì)條件下，可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情
況，采用樹(shù)根樁作為隔離墻，對(duì)鄰近頂管施工的構(gòu)
筑物進(jìn)行保護(hù)。
2)頂管出洞時(shí)間較久，工況復(fù)雜，對(duì)鄰近地下
管線(xiàn)的影響較大，應(yīng)采取有效措施進(jìn)行保護(hù)。
3)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，在頂管出洞施工過(guò)程中，樹(shù)
根樁能有效地限制地下管線(xiàn)周?chē)耐馏w位移，避免
擠壓或振動(dòng)管線(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
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國(guó)計(jì)劃出版社。2009．
(上接第102頁(yè))
續(xù)時(shí)間約為2年，對(duì)于斷航限流過(guò)程中可能產(chǎn)生的
洋涇港水質(zhì)惡化，準(zhǔn)備采取以下應(yīng)急預(yù)案。
1)積極協(xié)調(diào)水務(wù)、河閘等各政府部門(mén)，一旦水
質(zhì)指標(biāo)惡化到一定程度，采取調(diào)水稀釋處理。
2)在調(diào)水處理有一定難度的情況下，在河道中
投入相應(yīng)水質(zhì)處理劑，達(dá)到改善水質(zhì)的目的。
3)在施工主要路口及居民小區(qū)前懸掛橫幅宣
傳，并列出專(zhuān)人聯(lián)系處理電話(huà)與居民協(xié)調(diào)。
6結(jié)語(yǔ)
采取先施工圍堰然后采取大直徑過(guò)水鋼管穿
越基坑的施工方法，既保證洋涇港不斷流，又保證
主干道的交通不中斷，還保證了順利完成東西通道
結(jié)構(gòu)施工和洋涇港橋結(jié)構(gòu)施工，經(jīng)濟(jì)性和安全性較
好，可以為以后類(lèi)似工程的施工提供參考。
參考文獻(xiàn)：
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