以上两个方面对工程事故的预先判断、安全控制措施的及时实施形成了障碍。目前，国内的地下工程安全风险管理应用主要集中在地铁建设领域，在其他地下工程建设领域，开展安全风险管理的仅限于个别大型重点隧道建设项目。......
2025-09-30
地下工程施工安全控制案例分析：箱涵全断面双重置换法
【摘要】：箱涵全断面双重置换法的工艺如下：1）施工前准备地质及地下水环境现场勘查。周边环境及障碍物情况调查。根据箱涵截面，确定工具式钢管幕排列方法及顶入顺序、流程。施工总体方案及总平面布置图编制，确定箱涵形式。图8-2箱涵全断面双重置换法主要施工流程图8-3工作井施工示意图工作井防水施工。图8-5工具式钢管幕顶进完成示意图图8-6顶进箱涵置换工具式钢管幕示意图进始发工作井施工处理。
箱涵全断面双重置换法是可置换管幕的管幕箱涵顶进法，该方法运用化整为零的思想，利用工具式钢管幕的模数化组合，按照工具式钢管幕的尺寸将拟顶进施工的箱涵断面划分为若干小断面，工具式钢管幕总的施工横截面与准备设置的箱涵外缘吻合，并贯通施工区间全程，先采用顶管法按一定的顺序依次顶进工具式钢管幕，全断面置换出拟顶进施工的箱涵断面内的土，工具式钢管幕在土体内支撑外部荷载，完成第一重置换，工具式钢管幕全断面置换土；再顶进箱涵将工具式钢管幕全部置换出，并在接收井内逐节回收工具式钢管幕，管幕不留在土体内，完成第二重置换，箱涵全断面置换工具式钢管幕，即采用双重置换来实现大断面箱涵的非开挖顶进施工，而且钢管幕不留在土体内，如图8-1所示。
图8-1 箱涵全断面双重置换法概念图
为适应浅覆土箱涵顶进施工，在外周圈的工具式钢管幕顶进时，将减摩钢板与工具式钢管幕固定，随工具式钢管幕的顶进进入土体内，工具式钢管幕顶进完成后，解除固定；箱涵顶进时，减摩钢板留在土体内，将箱涵与土体隔离，避免箱涵上部土体产生背土效应。主要施工流程如图8-2所示。
箱涵全断面双重置换法的工艺如下：
1）施工前准备
（1）地质及地下水环境现场勘查。
（2）周边环境及障碍物情况调查。
（3）工具式钢管幕、背土装置、箱涵、洞门等设计。
（4）测量基准线（标高、定位等）。
（5）根据箱涵截面，确定工具式钢管幕排列方法及顶入顺序、流程。
（6）施工总体方案及总平面布置图编制，确定箱涵形式（现浇或拼装）。
（7）各类施工设备及材料准备。
2）顶管法工作井施工（图8-3）
（1）根据工程实际确定工作井截面及结构设计。
（2）工作井施工。
图8-2 箱涵全断面双重置换法主要施工流程
图8-3 工作井施工示意图
（3）工作井防水施工。
（4）顶推反力壁施工。
（5）土体加固。(https://www.chuimin.cn)
3）顶入工具式钢管幕（图8-4）
（1）破除洞门，顶管机头顶进施工。
（2）顶入工具式钢管幕。
（3）对每一根工具式钢管幕，重复上述1）、2）步骤进行施工。
（4）完成工具式钢管幕施工（矩形顶管法，图8-5）。
图8-4 工具式钢管幕顶进示意图
4）顶进箱涵置换工具式钢管幕（图8-6）
（1）箱涵现场预制。
（2）利用反力顶推作用，顶入钢筋混凝土箱涵，置换出工具式钢管幕。
（3）钢筋混凝土箱涵接缝处防水处理。
5）施工后处理
（1）回收工具式钢管幕。
图8-5 工具式钢管幕顶进完成示意图
图8-6 顶进箱涵置换工具式钢管幕示意图
（2）进始发工作井施工处理。
（3）清洁刀头、施工机械及工具式钢管幕，以备下次施工。
（4）施工完成（图8-7）。
图8-7 箱涵施工完成
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