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【回眸八】泥水盾构:上海耀华支路越江隧道工程技术

作者:  来源:隧道网  发布:2017/3/10  浏览: + 放大字体 | - 减小字体

摘 要:上海耀华支路越江隧道是上海世博会重要交通建设项目,于2006年6月开工。圆隧道施工764m,隧道外径14500mm,内径13300mm,环宽2000mm,采用错缝拼装的工艺,工程采用一台超大型直径14.88m泥水气平衡盾构施工。施工中,盾构一度停留在原状土中,及时采取安全可靠的技术措施,盾构回复掘进后,成功地穿越了邮局及金龙花苑,地面和建(构)物沉降量控制在30mm以内,隧道稳定后沉降值小于10mm,各项技术指标均达到设计标准。

耀华支路越江隧道工程概况

2006年6月,上海耀华支路越江隧道开工。上海耀华支路越江隧道工程是上海世博会重要交通建设项目,位于上海市徐汇区和浦东新区内,隧道起始于浦东上钢三厂终止于浦西龙吴路、新日铁路支线。圆隧道施工764m,轴线最小半径1006m,最大坡度4.8%,隧道最大埋深43.5m,江中最小埋深27.7m,隧道外径14500mm,内径13300mm,环宽2000mm,采用错缝拼装的工艺。工程采用一台超大型直径14.88m泥水气平衡盾构施工,主要穿越土层为③1灰色淤泥质黏土、④1灰色淤泥质黏土、⑤1—2灰色粉质黏土、⑤2-2灰色砂质粉土、⑤3灰色粉质黏土、⑤4灰绿色粉质黏土、⑦1草黄~灰黄色砂质粉土和⑦2灰黄~灰色粉砂等地层。

超大直径盾构机按期下井安装掘进

由于场地提交拖延,但因盾构掘进机采购为涉外合同,要求土建工程必须确保盾构按期下井安装,相对工期非常紧张。为实现直径14.88m超大直径盾构机按期下井安装掘进,于2006年9月底开始基坑开挖,通过设计方案优化,改进施工工艺,实现了快速施工,完成上海地区开挖最深的大型盾构工作井,于2006年12月25日实现基坑全面封底,于2007年1月17日完成第一阶段相关土建结构,于2007年2月13日全面移交日本IHI公司进行盾构机下井安装。当盾构机掘进拼装完251环后,由于种种原因,2008年3月25日业主相关会议要求停止施工,待301环处地基加固施工后,盾构再掘进至加固区停顿。由于地基加固的施工需3~4个月的时间,盾构需从2008年3月25日至7月13日,停留在未采取任何加固措施的原状土中,为期110天。

盾构长久停留在原状土中的技术安全措施

盾构长久停留在原状土中具有很大的风险,尤其盾构长时间不掘进,在泥水压力的作用下,泥水不断渗入土壤,使泥水舱液位下降,新鲜的泥浆未能及时地进行补充,造成泥水压力下降,可能打破原有的泥水平衡,造成开挖面不稳定,正面土体坍塌。针对诸多新情况,建设单位每天用自动化测量系统测量盾构机切口的高程及平面坐标,定期安排测量人员对成环隧道及盾构机姿态进行复测(包括管片上浮、管片椭圆度、管片环高差等)。若连续几天测得切口高程坐标有5 mm以上的偏差,或盾构机累计沉降量达到30 mm时,可使用盾构机底部注浆孔进行注浆,根据实际情况调整注入量和压力,控制盾构机的姿态。每周对盾构停顿区域的地面沉降进行测量,若连续几次测得沉降量较大时,可进行衬砌壁后补压浆,使衬砌与土体稳定,让外部压力均匀地作用在衬砌上,使衬砌受到约束,防止衬砌变形和衬砌周围土体的松动,从而有效地减小地面沉降量。在盾构停顿期间,由于采用了合理的施工技术,使盾构停顿风险降低至最小。

地面和建(构)物沉降量控制在30mm以内

2008年10月28日,盾构又继续掘进,并成功地穿越了邮局及金龙花苑。盾构推进中,地面和建(构)物沉降量控制在30mm以内,隧道稳定后沉降值小于10mm,各项技术指标均达到设计标准。停顿期间所采取的技术措施,实践证明是可行的。

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