深圳春风隧道工程作为改善春风路高架交通拥堵问题的重要措施,将打通船步路至春风路高架段交通瓶颈,与现状春风路高架共同构建罗湖区南部东西向复合通道,分离中长距离过境交通需求,缓解现状春风路高架段通行能力不足的状况,成为深圳市“东进拓展、中轴提升、西部优化”交通战略的重要一环。
工程名片
建设单位:深圳市交通公用设施建设中心
设计单位:上海市隧道工程轨道交通设计研究院、北京市政工程设计研究总院有限公司、深圳市综合交通设计研究院有限公司
施工单位:中国中铁股份有限公司、中国中铁隧道局集团有限公司
设备制造:中国中铁工程装备集团有限公司 直径15.80m
工程概况
工程线路全长约5.08km,盾构隧道全长约3.6km,采用单洞双层方案,双向4车道+连续式紧急停车带,小客车专用城市快速路标准设计,设计速度60km/h。盾构隧道管片内径13.9m,外径15.2m,管片厚度0.65m,管片宽度2.0m。
工程难点
春风隧道为城市中心区在建的超大直径公路隧道,穿越建(构)筑物多,地质复杂,施工难度大。
穿越建构筑物“多”
隧道沿线穿越红岭立交桥、滨河宝安立交桥、春风高架桥3座既有桥梁,穿越布吉河、地铁1号线、地铁9号线、广深铁路、3处人行通道、6处雨污水箱涵、海关大院、深圳边检大院等重要建(构)筑物。
穿越地质“复杂”
盾构隧道主要穿越地层为花岗岩、凝灰质砂岩、片岩、变质砂岩、糜棱岩、少量软石及砾砂地层,复合地层上软下硬占比22.7%,全断面硬岩占比77.3%,穿越11条断裂带。盾构邻近深圳河,最近处约35m。
隧道穿越软硬不均、断裂破碎等不良地层,微风化片岩平均强度103.3MPa,最大达173.7MPa,高强度岩层中盾构推进速度慢,刀具易损坏,同时由于岩层破碎后比重大,掘进过程易发生滞排。
转弯半径“小”
盾构隧道段最小平曲线半径750m,对于15m级的超大直径盾构隧道,小转弯半径盾构掘进过程中,往往会产生隧道轴线易偏离设计轴线、拼装的管片质量差等问题。
盾构装备
应用在春风隧道工程施工中的“春风号”盾构机由中铁隧道局和中铁装备联合研发制造,开挖直径15.80m。结合深圳地区复杂的地质情况,“春风号”盾构机在选型设计制造过程中采用了常压换刀技术,针对以花岗岩、石英岩为主的全断面硬岩对设备造成的严重磨损问题,通过在刀盘外周焊镶耐磨复合钢板,强化了刀盘、刀具、泥水环流系统的耐磨性,并配置磨损、温度、转速检测装置,渣土二次破碎系统、中心刀冲刷系统。
“春风号”盾构机
盾构施工
始发至今,“春风号”盾构机克服了地层变化频繁,刀盘结泥滞排,盾构刀具、泥浆管路磨损严重,换刀、管道维护时间长等困难,并先后顺利穿越市政管线、桥梁、地铁9号线、布吉河、高层建筑等多个风险源,盾构机累计掘进约1359m,单日最高掘进7环(14m)、单月最高掘进152m。
在“春风号”盾构机侧穿红岭立交2号桥桩过程中, 2-3桥桩与开挖轮廓水平净距只有1m,施工中沉降风险极大。为确保周边建筑安全,项目在盾构机开始侧穿前组织开展了专项交底,并对盾构机和刀具进行全面检修。掘进过程中,综合运用基于InSAR技术的卫星遥感监测、桥梁自动化监测技术,全天候实时监测,过程中红岭立交2号桥桥桩累计最大沉降值仅3.18mm。
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