1.本发明涉顶管用竖井施工技术领域，尤其是涉及一种富水粉砂层地下隧道顶管用竖井施工方法。
背景技术：
2.顶管技术能够解决管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面具有突出的优势。施工时，通过工作井把要埋设的管子顶入土内。当顶管埋深较深时，需要开挖与顶管作业相配套的较深的工作井。传统顶管工作井多采用沉井施工，但对于位于河道附近、土质较差、含水率较高的深大竖井，其施工空间有限，沉井下沉过程中容易造成基底突涌，河道河床下沉破坏，施工安全风险极高、对环境污染较大、施工效率低。
技术实现要素：
3.为了解决上述问题，本发明提供一种富水粉砂层地下隧道顶管用竖井施工方法，具体可采取如下技术方案：本发明所述的富水粉砂层地下隧道顶管用竖井施工方法，包括如下施工步骤：第一步，按照设计位置施工位于竖井基坑周围的混凝土导墙，然后施工圆环状布置的咬合桩；第二步，按照设计位置在竖井基坑底部施工高压旋喷桩；第三步，施工咬合桩冠梁，然后开挖竖井基坑，并在咬合桩内侧施工环梁；第四步，竖井基坑开挖完毕，在高压旋喷桩的表面施工底板垫层和防水层，并及时浇筑混凝土底板；第五步，施工部分竖井井壁，并在该段竖井井壁上预埋顶管洞门环；第六步，吊装顶进设备，进行顶管顶进施工；第七步，顶管完成后，施工其余部分的竖井井壁以及竖井顶板。
4.所述第一步中，咬合桩施工前的测量放样位置处于竖井基坑设计位置外侧10cm；咬合桩施工时采用全套筒钻机进行套筒压入，旋挖钻配合取土，施工时无需采用泥浆护壁；咬合桩采用钢筋砼桩和素砼桩间隔咬合布置，其中，素砼桩采用超缓凝砼，砼初凝时间不低于72h，钢筋砼桩采用普通砼，施工时先施工两边的素砼桩，在素砼桩初凝之前，完成中间钢筋砼桩的咬合施工。
5.所述第二步中，高压旋喷桩采用二重管喷射水泥浆。
6.所述第三步中，采用边开挖竖井基坑边施工环梁的方式，每一环梁及其与咬合桩的接触面均进行防水处理。
7.所述环梁和咬合桩之间设置有斜拉杆。
8.所述第五步中施工的竖井井壁为与顶管洞门环上方最接近的环梁以下部分。
9.本发明提供的富水粉砂层地下隧道顶管用竖井施工方法，采用全套管咬合桩进行
圆环形布置，其受力结构好，基坑围护结构变形小，减小了安全隐患，确保竖井施工时安全与质量；上述咬合桩不仅可以作为支护结构，还可以作为止水帷幕，其止水效果好，节约了降水费用，且在咬合桩施作过程中无需泥浆护壁，减少了水土污染，具有良好的环保效果；采用混凝土环梁支撑作为咬合桩圆形支护的内撑，不占用竖井空间，对顶管设备吊装影响较小，同时，环梁还可作为竖井井壁的一部分，无需拆除，既节省了井壁混凝土材料，减少了拆除工作量，缩短了施工工期，又避免了材料浪费。本发明施工快速、安全可靠，对环境污染较小，非常适合于富水粉砂层地下隧道顶管用工作井的施工。
附图说明
10.图1是本发明中的竖井结构示意图。
11.图2是本发明中咬合桩的平面布置示意图。
12.图3是本发明中咬合桩和高压旋喷桩的位置关系示意图。
具体实施方式
13.本发明所述的富水粉砂层地下隧道顶管用竖井施工方法，包括如下施工步骤：第一步，按照设计位置施工位于竖井基坑周围的混凝土导墙，然后施工圆环状布置的咬合桩；第二步，按照设计位置在竖井基坑底部施工高压旋喷桩；第三步，施工咬合桩冠梁，然后开挖竖井基坑，并在咬合桩内侧施工环梁；第四步，竖井基坑开挖完毕，在高压旋喷桩的表面施工底板垫层和防水层，并及时浇筑混凝土底板；第五步，施工部分竖井井壁，并在该段竖井井壁上预埋顶管洞门环；第六步，吊装顶进设备，进行顶管顶进施工；第七步，顶管完成后，施工其余部分的竖井井壁以及竖井顶板。
14.下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的施工过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
15.某市电缆隧道施工时，在下穿河道段时设计有长300m、内径3.5m的顶管隧道，隧道两端设始发井和接收井，两处竖井位于河道两侧且均处于滩涂地带，地质为富水粉砂层地质，常年水位为地表下0.5m-1.5m，两处竖井深度约18m。由于地质较差，水位较高，若采用传统沉井施工，一是施工作业面有限，紧邻河堤，易对造成河堤下沉破坏；二是地质较差，沉井过程中容易造成基底突涌事故，安全风险较高，因此，采用本发明所述的富水粉砂层地下隧道顶管用竖井（见图1-3）施工方法，具体包括：第一步，测量放样，施工位于竖井基坑周围的混凝土导墙，然后施工圆环状布置的咬合桩1。
16.上述测量放样以咬合桩1位于竖井基坑设计位置外侧10cm的标准进行，即咬合桩1整体向外移10cm，可以抵消咬合桩1在基坑开挖时，受外侧土压力作用向内位移和变形而造成的基坑结构净空变化减小。
17.基坑支护采用圆环状布置结构的咬合桩1，其钢筋砼桩11和素砼桩12间隔咬合布
置，整体结构受力形式较好，既可以作为竖井施工支护结构，又可以作为止水帷幕，节省降水费用，减少环境污染。
18.咬合桩1施工时，采用全套筒钻机进行套筒压入，旋挖钻配合取土，施工时无需采用泥浆护壁，减少了对环境的污染；施工过程中，套筒可拔出重复利用，节省了施工成本。上述素砼桩12采用超缓凝砼，砼初凝时间不低于72h，钢筋砼桩11采用普通砼，施做时先施工两边的素砼桩12，在素砼桩12初凝之前，完成中间钢筋砼桩11的咬合施做。
19.第二步，待咬合桩1施工完成且达到设计强度后，方可按照设计位置在竖井基坑底部施工高压旋喷桩2，上述高压旋喷桩2采用二重管喷射水泥浆进行基底加固。
20.第三步，高压旋喷桩2施工完成后方可进行基坑开挖，具体地，先开挖咬合桩1顶部的土方，施做咬合桩1桩顶冠梁3，待冠梁3施做完成，且强度满足规范要求后，开始开挖圆形竖井基坑，并在咬合桩内侧及时施做圆形环梁4支撑。上述环梁4间距为4m，竖井基坑向下开挖时，每至一道环梁4位置处，应立即施工该处的环梁4支撑；环梁4施工时，应做好其与咬合桩1接触面的防水措施，在环梁4顶面与底面应预埋好止水材料，按照井壁施工缝进行处理，后期作为井壁一部分与整个井壁形成一体，避免拆除上述环梁4支撑结构。环梁4施工时，还应采用斜拉杆件将其固定在咬合桩1上，防止开挖环梁4时土方脱落发生安全事故。
21.第四步，竖井基坑开挖完毕，在高压旋喷桩2的表面施工底板垫层和防水层，并及时浇筑混凝土底板5。
22.第五步，施工部分竖井井壁6，并在该段竖井井壁6上预埋顶管洞7门环。具体地，为给顶管作业争取时间，保证顶管尽快施作，竖井井壁6施工至与顶管洞门环上方最接近的环梁时，即可停止继续向上施做，待井壁砼达到设计强度后立即顶管顶进作业，施工本节井壁6时要精准预埋顶管洞7门环。
23.第六步，吊装顶进设备，进行顶管顶进施工；第七步，顶管完成后，施工其余部分的竖井井壁6以及竖井顶板8。
24.使用本发明进行顶管工作井开挖时，不仅缩短了施工工期，而且能够保证施工过程中的安全、质量和环境保护，具有较高的经济效益。
25.需要说明的是，在本发明的描述中，诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。