在寸土寸金的城市核心区,地下空间开发面临三大限制——既有建筑密集、地下管网复杂、环境变形控制要求极高。传统顶管技术往往顾此失彼:闹市区施工易引发道路塌陷、管线破裂;既有建筑地下作业需“大动干戈”加固结构;无接收井场景更是被视为“施工禁区”。
上海建工一建集团依托浦业路综合管廊、福泉路地下人行通道、张江复旦地下连通道、张江58-77地块地下人行通道四个顶管项目,历时多年完成四代顶管技术迭代,攻克12项关键技术难题,形成覆盖9大类复杂场景的城市地下空间顶管微影响综合施工技术体系,为高密度城市地下开发树立“施工零干扰、环境零损伤”的行业新标杆。
四代升级,破解全场景施工瓶颈
▌ 顶管1.0:常规场景下的“智能稳控”——以浦业路管廊树立上海新标准
浦业路下穿姚家浜综合管廊采用了土压平衡式顶管工艺来贯通,管廊截面为矩形四舱断面,高6.8m,宽7.4m,顶管长度为102m,是目前上海市断面最大的综合管廊,也是市政工程公司承建的第一个顶管项目。
浦业路下穿姚家浜综合管廊
浦业路顶管下穿河道,河底覆土浅,离水闸所近,顶进过程中周边环境变形控制要求高,为了解决以上难点,团队首创“智能出土+动态土压平衡”技术。通过螺旋出土泵替代传统小车出土,提升顶进效率;结合压力传感器实时调控土仓压力,将沉降误差精准控制在毫米级,河道零渗漏、水闸零损伤。
新型出土泵
贯通后的管廊内部
▌顶管2.0:闹市区的“毫米级沉降控制” ——福泉路通道刷新国内纪录
福泉路地下人行通道采用土压平衡式顶管法沿福泉路正下方穿越贯通,实现了该道路通行的人车分离。通道为单舱矩形截面,顶管全长210m,管节截面尺寸为9.8m×6.3m,是目前国内最长人行通道矩形顶管。
福泉路地下人行通道
福泉路地下人行通道顶管需在超浅覆土下穿越φ1500雨水管,摩阻力超常规值。项目团队融合三大核心技术——新型止退装置分散顶力、新型顶铁回拉系统压缩单循环时间、智能水土补偿实时填补地层流失,最终将地表沉降控制在毫米级别,创下国内最长人行通道矩形顶管(210m)纪录,相关技术已申请发明专利。
新型止退装置
自动水土补偿装置
新型顶铁回拉装置
▌顶管3.0:地下室的“无痕穿越”——张江复旦项目的“无创手术”
张江复旦地下连通道采用了土压平衡式顶管工艺贯通,由于始发井和接收井均处于地下室中,属于首次尝试在地下室内完成大截面矩形顶管始发和接收作业。
张江复旦地下连通道
张江复旦项目首次在地下室B2层顶进大截面顶管(6.9m×4.2m),后靠顶力需求高达20000KN。团队创新优化“刀片墙传力体系”,合理分配顶力通过工程桩传递至深部土层;同时研发内置可周转止退装置,止退能力大幅提升。施工全程未拆除地下室结构,减少建筑垃圾,降低碳排放。
刀片墙在张江复旦顶管项目中的运用
顶管内置式可周转止退装置
▌ 顶管4.0:无井接收的“金蝉脱壳”——张江58-77地块的“空间魔术”
张江58-01地块至77-02地块地下人行通道采用土压平衡式顶管工艺贯通,顶管长度约 61m,通道截面尺寸约 9.3m×4.75m,高度为 4.5m。
张江58-01至77-02地块地下通道
张江58-77地块顶管面临无接收井、顶力超30000KN的极限挑战。团队首创“新型组合式后靠墙+无井接收”技术:1.5m加固墙与地下室结构形成三维传力网,顶力分散效率提升70%;顶管机头内置分体模块,抵达终点后自动“弃壳”回收,实现零开挖接收。
新型后靠传力体系
无井接收技术
城市地下空间顶管微影响综合施工技术可实现地上地下空间占用率最小化,实现顶管作业对周边建构物微影响甚至无影响,可适用于城市郊区、闹市区、跨通航河道、跨城市道路、在建筑地下室内设井始发和接收、在紧邻建筑地下室外设井始发和无井接收等多种类型的场景,极具推广价值。
来源 微信公众号“上海建工科技创新平台”
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地下室设计
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