[发明专利]一种顶管井围护结构及开挖施工方法

说明书

本发明提供了一种顶管井围护结构及其开挖支护方法，属于顶管施工领域。其技术方案为：所述顶管井围护结构开挖支护方法包括以下步骤：平整场地、降水井施工、钢板桩施工、第一层土方开挖、混凝土圈梁施工、后续节段施工及封底。本发明的有益效果为：本施工方法施工周期短、可周转使用、造价低、支护强度较高、地下空间充足、安全性高，提高了施工安全和施工效率，同时利于保护环境。

技术领域

本发明涉及一种顶管施工领域，尤其涉及一种顶管井围护结构及开挖施工方法。

背景技术

随着城市发展，城市建设空间逐步由地上延伸至地下，由快速路高架拓展至地下深层通道结构，如隧道、管廊、管道等，城市空间利用率达到最大化，是新型现代化城市发展趋势，同时，我们也面临着对地下工程建设的挑战。

在地下工程施工过程中，常采用明挖、暗挖等形式进行，暗挖包含矿山法、顶管法、盾构法等。在复杂城市环境下，对于城市管网施工，为了不影响地面房屋和其他工程设施，常采用顶管法施工，需设置始发井，始发井支护形式一般为混凝土地下连续墙形式在地面提前预制，再通过井内挖土，圆周同步下沉，最终达到设计基坑底标高，但混凝土地下连续墙造价高、下沉费时、混凝土封底危险性大，因其力学性能高，安全系数大，普遍采用，但是，工程造价、施工质量、施工工艺要求、始发井数量等因素不可忽略，如何安全、快速、经济的选择基坑支护形式，最大限度地发挥各支护构件力学性能，保证基坑支护体系稳定是个技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施工周期短、可周转使用、造价低、支护强度较高、地下空间充足、安全性高，提高了施工安全和施工效率，同时利于保护环境的顶管井围护结构及开挖施工方法。

本发明是通过如下措施实现的：

一种顶管井围护结构开挖支护方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)平整场地：对预施工的场地进行平整，清除地面异物，根据绿色施工的要求进行施工场地围挡搭设，及时封闭，并根据设计要求，确定开挖顶管井的地面位置；

(2)降水井施工：在待开挖的始发井外围的地面上设置若干个降水井(降水井数量可根据地下水位情况、挖深情况适当增加，以达到降水效果)，在始发井内设置1个降水井，并提前1周进行抽水作业；

(3)钢板桩施工：根据始发井的设计，在施工区域放线，插打单排环形封闭钢板桩；

(4)第一层土方开挖：进行施工范围内土方开挖，同步进行内侧降水无砂管拆除，土方开挖至第一层混凝土圈梁底标高后，进行混凝土圈梁施工；

(5)混凝土圈梁施工：焊接钢板桩耳板，铺设混凝土圈梁底、侧模板，围圈绑扎主体钢筋，焊接防坠落钢筋，最后，搭设砼模板支撑，浇筑混凝土圈梁混凝土，待强度达到设计要求的75％后，拆除模板，形成混凝土圈梁支撑；

(6)后续节段施工及封底：重复步骤(4)和步骤(5)，开挖至基坑设计底标高后，进行封底混凝土浇筑。

本发明的具体特点还有：

所述钢板桩采用固定模数拉森Ⅳ型钢板桩，所述钢板桩接口紧扣，每块所述钢板桩斜度不超过2％。

所述第一层土方开挖为钢板桩施工完毕后进行的地表土体挖除，其开挖深度满足第一层混凝土圈梁结构的深度，且保证围护桩对土体的支护作用满足土体稳定性要求。

所述钢板桩施工步骤中，将10-20根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状进行施打，首先将屏风墙两端的一组钢板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。

所述混凝土圈梁底模、侧模采用塑料材质。

一种顶管井围护结构，其特征在于，包括若干钢板桩和设置在若干所述钢板桩内侧的混凝土圈梁，若干所述钢板桩构成一环形围堰。