一种综合注浆保压加管幕支护的箱涵顶推工法制造技术

一种综合注浆保压加管幕支护的箱涵顶推工法，其特征在于，在同一个顶涵施工工作面上采用管幕支护下顶推箱涵，同时采取综合注浆、润滑减阻措施和保压措施控制路面沉降，所述工法，包括管幕支护下顶推箱涵、多处综合注浆、在箱涵顶体周围形成保压润滑膜和路面下注浆微调控减少路面沉降的控制步骤，有益效果是：本工法在普通顶涵法基础上，增加了管幕支护和综合注浆及保压润滑措施，在管幕保护下顶进预制箱涵，整个施工过程结合了地下闭水措施和掌子面临时加固措施以及地面高程微调控措施，可以在确保高速公路正常通行条件下完成穿越施工，且无需增加土地征用和辅路修建费用，风险小、造价低、工期短，与以往常规顶涵工艺相比显示了巨大的优越性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，其特征在于，在同一个顶涵施工工作面上采用管幕支护下顶推箱涵，同时采取综合注浆、润滑减阻措施和保压措施控制路面沉降，所述工法，包括管幕支护下顶推箱涵、多处综合注浆、在箱涵顶体周围形成保压润滑膜和路面下注浆微调控减少路面沉降的控制步骤，有益效果是：本工法在普通顶涵法基础上，增加了管幕支护和综合注浆及保压润滑措施，在管幕保护下顶进预制箱涵，整个施工过程结合了地下闭水措施和掌子面临时加固措施以及地面高程微调控措施，可以在确保高速公路正常通行条件下完成穿越施工，且无需增加土地征用和辅路修建费用，风险小、造价低、工期短，与以往常规顶涵工艺相比显示了巨大的优越性。【专利说明】
本专利技术涉及高速公路路面下顶涵施工
，特别涉及，即钢管幕+综合注浆工法，其应用于下穿高速路顶涵施工及其它道面下顶涵施工。
技术介绍
顶涵施工又称顶进涵施工，这种施工方法的优点是:对既有道路上的行车影响小。目前，路面下顶涵施工的现有技术通常采用的方法包括: 1.无管棚支护情况下，直接顶入涵体，不采取任何措施(属于公知技术)的缺点是:顶涵距离受限，一般不超过35米，顶进过程中涵周土体随顶进被涵体带走，由于无润滑和保压措施，顶进阻力大，涵体摆尾严重，由于频繁纠偏，不仅严重影响了顶进精度，也加大了涵体周边与土体的空隙，加之为减少阻力，常常出现不得已的超挖现象，导致涵周土体下沉。若顶进速度过快，则出现地面隆起，若掌子面超挖则路面下沉。2、小管棚支护条件下顶进涵体，情况较第一中情况稍好，管棚直径一般为70-180mm，在长距离顶进时，由于管棚直径较小，挠度大，对地面支撑强度不足，加之顶涵阶段没有注浆润滑措施，情况一中出现的问题经常发生，威胁路面安全。3、大管幕支护顶推箱涵技术，其缺点是:钢管直径一般在600-1000mm左右，管幕施工完成后，在钢管内浇筑混凝土，管幕自身强度高，挠度小，同时，在钢管两侧设有锁扣，通过公母扣的互锁对管幕外侧滞水进行有效阻止，使管幕形成一个封闭的空间。另外，通过锁扣增加管幕的整体刚度，在实际施工中钢管进洞口保压密封困难，互锁后顶力急剧增加，且无法进行纠偏。另外，在顶管及顶涵前没有路基土体注浆加固措施，路基土体仍处于松散状态，顶进阶段没有采取润滑和保压措施，不仅顶进阻力大，精度不准，同时由于无端头封堵和保压措施，与涵体接触的土体不断被涵体带走，引起路面较大沉降和严重裂缝；该工法于2003年首次在上海使用并成功实现贯通，印证了该工艺的实用性，也开创了国内管幕顶涵法穿越地面建筑的先河，由于其具有工期短、占地少、不破坏交通道路诸多优点，在国内市场逐渐得到拓展，但由于该工艺在国内尚处于初期阶段，很多细节还正在逐渐成熟和完善，尤其在保证路面高程和顶进精度上，与理论目标值之间还存在不小的差距，穿越后的路面沉降值均较大，对高速公路及路面建筑造成了不小的影响。基于目前顶涵穿越高速公路技术的实际状况，需要设计一种综合各种控沉和减阻措施工法来克服现有技术的缺陷，而国内目前尚无此类技术文献报道和实施成功的案例。具体包括:1、目前国内尚无自下向上打管、在公路面板下注浆控沉的实例记载，2.目前国内尚无在顶涵时，MM加固土体注浆和帷幕堵水注浆的实例，3.目前国内尚无在公路顶涵时，在涵体两端密封保压润滑减阻成功的实例。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为克服现有技术的不足，针对顶涵过程中路面沉降大、中后期顶进困难的难题，提供一种在顶涵过程中钢管幕支护+保压润滑+综合注浆工法。通过本方法所采取的措施，实现对管幕施工中盾头泥水仓压力的控制、有效堵水、控制沉降、对已发生的沉降空隙填充水泥浆进行顶升路面、减少涵表面与土体摩擦阻力和防止润滑浆流失及强化润滑效果。从而克服现有技术的缺陷。本专利技术是通过这样的技术方案实现的:，其特征在于，在同一个顶涵施工工作面上采用管幕支护下顶推箱涵，同时采取综合注浆、润滑减阻措施和保压措施控制路面沉降，所述工法，包括管幕支护下顶推箱涵、多处综合注浆、在箱涵及钢管周围形成保压润滑膜和路面下注浆微调控减少路面沉降的控制步骤。所述管幕支护下顶推箱涵的步骤包括: 步骤1、沿涵体周侧浇筑钢筋混凝土保压梁，保压梁兼做为框架梁，预先做好钢管进出洞口，做好保压胶圈，用直径970mm的钢管排列围成一个口字型的管幕，钢管采用顶管技术用微型盾构机水平顶进土里，并对管幕间缝隙进行注浆闭水； 步骤2、预制箱涵顶进启动，边顶进边出土，挖运土方与顶进作业循环交替进行，顶进过程中，始终保持钢刃角位置欠挖500_，确保钢刃角切土顶进，这样将预制好的箱涵被顶进钢管围成一个矩型的管幕内； 把箱涵顶进钢管围成一个矩型的管幕内， 箱涵下边沿与下边外围排列的钢管之间不留空隙； 箱涵上边沿与其外围排列的钢管之间留有250mm的空隙； 箱涵左边沿与其外围排列的钢管之间留有265_的空隙； 箱涵右边沿与其外围排列的钢管之间留有265mm的空隙。所述多处综合注浆的步骤包括: 步骤1:在路基两侧覆土厚度不足3米的管.顶进范围内，施做厚度为10_的混凝土保压盖板，防止由于覆土厚度不足，在管幕施工中盾头泥水仓压力大，泥浆外溢，引起道面下陷； 步骤2:在顶涵前，加固土体注浆，和帷幕堵水注浆；对管幕范围内地下水位线以下的土体进行水玻璃-水泥浆双液注浆加固，对钢管间缝隙土体采用化学浆封闭止水，对顶涵掌子面进行喷锚加固； 步骤3:在顶涵影响范围土体内加固注浆，目的是为了增加土体抗剪强度，防顶涵时掌子面塌方，以控沉降；首先为保证高速公路路基稳定，对穿越处路基土体分二次注浆加固处理，第一次加固范围为顶层管幕以上至高速路面以下2米，主要目的是通过在原状土体中高压注入水泥浆液，使水泥浆液与土体发生一系列的物理化学反应，将高速路基土体固结成块体，以增强路基的整体稳定性和密实度，提高土体抗剪性能；第二次加固范围为管幕实施后对管幕周侧进行加固，主要目的是防止后期高速运营过程中出现W沉降(W沉降就是路面在后期运行过程中由于不均匀沉降而于道路表面形成的位于顶进涵体两侧的凹陷)，注浆对于控制路基沉降有着重要的意义； 步骤4:在已完成的管幕内自下向上打管在公路面板下注浆控沉，用多次低压脉冲注浆法，不断对已发生的沉降空隙填充水泥浆进行补偿顶升。所述在箱涵顶体周围形成保压润滑膜的步骤包括: 步骤1、在公路顶涵时两端密封，并进行保压条件下润滑减阻，涵结构体内沿涵周外皮布置注浆嘴及管路系统，向涵周不断注入润滑浆，润滑浆的成分为BIOS颗粒一体型滑材(市面上有售)，该润滑浆液遇水不分解，不被土层吸收，砂层中不渗漏，长时间不变粘绸，不变硬失效，能够在顶进物周围形成长效保护膜，有效减少顶进阻力，防止由于顶进阻力过大造成的涵体摆尾及频繁纠偏导致的顶进精度不足甚至路面波形隆起；经验证，可以减少涵表面与土体摩擦阻力的40% ； 步骤2、涵进出洞口两端设计安装密封保压系统，目的防止润滑浆流失，避免由于浆液流失带走涵周土体； 所述路面下注浆微调控减少路面沉降的控制步骤包括: 步骤1、路面高程监测:用全站仪自动扫测路面上已粘贴好的反光片，在高速路面沿行车方向设8条测线，垂直轴线方向18条测线，共设置测点144个，与施工干扰区外侧设观测站，正常施工时每2小时观测一次路面高程情况，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综合注浆保压加管幕支护的箱涵顶推工法，其特征在于，在同一个顶涵施工工作面上采用管幕支护下顶推箱涵，同时采取综合注浆、润滑减阻措施和保压措施控制路面沉降，所述工法，包括管幕支护下顶推箱涵、多处综合注浆、在箱涵顶体周围形成保压润滑膜和路面下注浆微调控减少路面沉降的控制步骤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜辉，陈佑新，禹作利，
申请(专利权)人：天津市水利工程有限公司，
类型：发明
国别省市：