中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 武汉 430074
摘要：顶管技术一种采用机械施工对地层扰动较小的一种施工方法，在地铁出入口施工中有一定的应用，本文结合翱翔路顶管施工中遇到的地表沉降及顶管接收困难等问题进行了一定探讨分析。运用地质雷达探测注浆后的顶管区域无异常，注浆效果良好，采用现场实测、数值模拟等分析接收平台的稳定性和承载能力，接收平台有效的解决了顶管接收难题，具有一定的实践价值，值得借鉴应用。
关键词：顶管技术；地铁出入口；应用
Discussion on the application of pipe jacking technology
in subway entrance and exit
Song Shengli
China Railway 11thBureau Group Co．Ltd．，Wuhan 430074，China
Abstract：Pipe jacking technology is a construction method which uses mechanical construction to have less disturbance to the stratum，It has certain application in the subway entrance and exit construction.This paper discusses and analyzes the problems of ground settlement and pipe jacking receiving difficulties encountered in the pipe jacking construction of soaring road.GPR is used to detect the pipe jacking area after grouting，and the grouting effect is good.Field measurement and numerical simulation are used to analyze the stability and bearing capacity of the receiving platform.The receiving platform effectively solves the problem of pipe jacking receiving，It has certain practical value and is worth using for reference.
Keywords：Pipe jacking technology；Subway entrance and exit；application
1.前言
郑州机场至许昌市域铁路17号线沿着华夏大道主干线走向，华夏大道是港区的主要交通干道，道路两侧管线较多。采用明挖法施工，管线迁改工程量较大，成本较高，社会环境受到较大影响，安全风险太大[1]。结合工程特点，通过对工程技术的综合比较，出入口施工时决定采用对地层扰动较小的顶管技术。顶管施工过程中遇到扰动沉降[2]、管土间隙沉降[3]，顶管机接收困难等。本文结合翱翔施工现场遇到的问题，有效的解决了顶管施工过程中遇到的沉降及接收困难的问题，工程施工有一定的借鉴意义。
2.工程概况
翱翔路站位于航空港区华夏大道与翱翔路口，是郑州连接许昌铁路工程的第五座地下二层岛式车站，车站设置2个出入口，2组风亭。1号出入口位于华夏大大道路的西侧，与车站主体连接时需横穿DN1000的雨水管，中压、次高压燃气管以及军缆等管线。燃气公司为确保次高压燃气管过路口的安全，在过翱翔路口时预埋设DN800的预制混凝土管，次高燃气管从预制混凝土管中过翱翔路十字路口，采用明挖施工时将造成承插的混凝土管节脱节给次高压燃气带来一定的安全隐患，不利于燃气管的保护工作。为此1号出入口过路口段施工采用对地层扰动小的矩形顶管机进行掘进施工。
2.1顶管施工工艺
顶管机顶进工作时刀盘旋转将顶管段改良的泥土切削，螺旋输送机将改良切削的泥土输送出来，安装在工作井的液压油缸给顶管机及管片一个顶推力，将顶管机及管节往前缓慢推送。达到一定的行程后，吊装管节，重复切削顶进工序，完成顶进工作。
2.2顶管施工过程中遇到问题
顶管技术在出入口中的应有得到了一定的推广，但是顶管施工引起的地表沉及其接收问题不得不考虑，不同类型的车站顶管施工都采取了不同的处理措施，在翱翔路顶管施工中遇到的沉降沉降及其接收问题值得思索和采取的处理措施值得借鉴。
翱翔路1出入口采用顶管技术施工过程中，由于顶管机角度的调整，刀盘与地层的切削超挖量过大，顶管机顶进后，减租泥浆注入不及时，造成管节与底层间存在空隙，粘质粉土极易随水土流失，特别是管节在顶进过程中反复与地层摩擦造成土层间的空隙增加，极易造成水土流失，导致地表沉降。
在地铁施工中附属结构的施工往往是在主体结构施工结束后才陆续进行。1号出入口顶管施工时，主体结构已预留出接收洞门环。预留的接受洞门环底部在中板以下0.5m处，在顶管施工结束前主体结构预留的接受区域的中板无法施工，导致1号出入口顶管施工存在悬空接收的问题。顶管机整体重量约为200T，接收平台的稳固性成为顶管机能否安全接收的关键点。
3.采取的技术措施
3.1针对地表沉降采取的措施
在1号出入口顶管施工过程中加强施工监测，根据现场监测得知在顶管计顶进过程中，导致顶管区域上部地层沉降，从而导致管线监测区域出现沉降。为有效的控制管线特别是次高压燃气管的沉降，在顶管机掘进时同时注入减租泥浆，减小顶管机及管节与土层间的空隙。为减少管节与土层间的空隙，减小管节的与土层间的摩擦阻力，注入减租泥浆的同时注入浓泥减小管节与土层间的空隙。压浆时必须坚持“随顶随压、逐孔压浆、全线补浆、浆量均匀”的原则。在顶管段顶进结束后，在管节预留注浆孔及时连接高压注浆管注入水泥浆液（图1），将减租置换同时加固管节周围被剪切破坏的土层，增减被破坏土体间的强度，有效的将管节周围充填加固，防止顶管段出现漏水现象。
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图1管节预留孔注浆加固
3.2针对顶管机接收采取的措施
顶管机顶进结束时，在主体结构负二层搭设接收平台，接收平台的高度搭设至预留洞门环下150mm处，接收平台采用Φ609钢支撑+45双拼工字钢+45a工资钢焊接而成。为确保顶管机的顺利接收搭设平台的承载力和稳定性成为接收的关键点。运用大型有限元软件MIDAS对矩形顶管机施工接收平台的稳定性和承载力进行模拟分析。
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图2静载作用下结构单元变形分析
对结构单元在静载作用下变形分析可知（见图2）：X轴向最大变形量为-0.616mm，Y轴向最大变形量为-0.760mm，Z轴向最大变形量为0.208mm，沿Z轴向最大变形量较小接收平台一定的稳定性，能够满足顶管机的安全接收。
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图3荷载作用下结构单元轴力分析
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图4荷载作用下结构Z向弯矩分析
对接收平台施加载荷，通过模拟分析（图3、4）接收平台沿Z轴方向的轴力和弯矩可知，接收平台沿Z轴方向的最大轴力为-9.65KN，最大弯矩为-9.26KN*m，能够满足矩形顶管机的接收承载力。
4取得效果分析
顶管段注浆结束后，采用地质雷达探测顶管段区域的注浆情况，根据地质雷达探测得知顶管段区域未发生异常区域，注浆效果良好，有效的填充了顶管区域的空隙，控制了地表沉降。
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图5地质雷达探测图 图6顶管接收图
顶管机推至接受平台上时，接受平台比较稳妥，现场未出现异常情况，接受平台的承载力和稳定性能有利于顶管机的顺利接收。
5结论
（1）顶管机顶顶进时管节与土层间多次摩擦，造成土层间空隙过大，通过注浆，将间隙充填密实，有效的控制的地表沉降。
（2）搭设的接受平台有足够的承载力和稳定性，为顶管机的接收提供了安全保障，为类似工程施工提供了有效的借鉴，有一定的借鉴意义。
参考文献：
[1]金秋.城市地铁附属结构大断面矩形顶管的施工及应用[J].市政工程，2017.
[2]增员，银英姿.大断面矩形顶管施工引起的管线沉降特性研究[J].建筑技术，2019.5.
[3]苏越，张敏，李更召等.顶管施工引起地表竖向变形分析[J].水利与建筑工程学报，2019.6.
作者简介：宋胜利，男，湖北人，（198*-），工程师，现从事地铁施工管理工作。