提 要:本工程為穿越黃浦江的公路隧道,工程規(guī)模為雙管雙向四車道。其中過江圓隧道長1274m,采用單層柔性襯砌,隧道外徑11m,隧道內(nèi)徑10.04m,襯砌環(huán)寬1.5m,采用11.22m大型泥水平衡盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)穿越黃浦江底全斷面粉砂地層及兩岸碼頭等重要構(gòu)筑物。在黃浦江底兩條圓隧道間設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道,采用水平凍結(jié)土體暗挖施工方法。兩岸暗埋段為兩孔一管廊形式,采用地下連續(xù)墻圍護(hù),明挖法施工。
關(guān)鍵詞:隧道泥水盾構(gòu)深基坑土體凍結(jié)加固施工技術(shù)
上海大連路隧道工程下游距楊浦大橋3.0km,上游距延安東路隧道3.5km,浦西位于虹口區(qū)與楊浦區(qū)交界處,浦東位于陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)。工程總投資為人民幣16.552 6億元,以類似BOT形式進(jìn)行融資、建設(shè)、經(jīng)營、管理。工程線路平面圖。
1 概況
隧道按城市次干道設(shè)計,設(shè)計荷載按城B級,隧道布置為雙管雙向四車道,車輛在每條隧道內(nèi)屬同向行駛,設(shè)計車速40km/h,通行凈高4.5m。隧道內(nèi)雙車道寬度為3.75m×2,兩側(cè)路緣帶寬0.25m×2,外側(cè)布置防撞側(cè)石及安全帶。
1.1 工程地質(zhì)
本工程設(shè)計線路總長度為:東線2565.740m,西線2549.600m!
工程中浦西設(shè)隧道管理中心大樓。浦西、浦東各設(shè)一座風(fēng)塔。全線共設(shè)兩座降壓變電所,兩座雨水泵房,兩座消防泵房和兩座江中泵房。
1.2 線路設(shè)計
由于大連路及東方路以西地鐵明珠線二期先于本工程半年前開工,因此大連路隧道只能在地鐵線路東側(cè)布線。為回避浦西毛麻公司碼頭較深樁基,隧道平面線型呈反S形,最小曲率半徑R=500m,東西線浦西側(cè)縱坡為4.24%,浦東側(cè)縱坡為4%,東西線最小豎曲線半徑為1 500m。
1.3 工程進(jìn)展情況
大連路隧道由上海隧道工程股份有限公司設(shè)計施工總承包,工程合同工期36個月。其總體安排由原計劃的一臺盾構(gòu)來回掘進(jìn)過江圓隧道優(yōu)化為兩臺盾構(gòu)同步由浦東往浦西掘進(jìn)。2001年5月25日浦東工作井率先開工,2001年11月浦東工作井基本結(jié)束;2001年12月先后開始西線盾構(gòu)和東線盾構(gòu)井下安裝調(diào)試,2002年3月25日西線盾構(gòu)順利出洞始發(fā)掘進(jìn),2002年6月17日東線盾構(gòu)隨后出洞始發(fā)掘進(jìn);浦西工作井于2002年2月開工,2002年7月完成,為盾構(gòu)進(jìn)入接收井創(chuàng)造了條件。西線盾構(gòu)于2002年9月抵達(dá)浦西工作井、東線盾構(gòu)于在2002年12月抵達(dá)浦西工作井;兩岸的暗埋段和引道段于2003年6月實現(xiàn)隧道土建結(jié)構(gòu)貫通,整個工程于2003年9月通車,比合同工期提早8個月。
2 江中圓隧道施工技術(shù)
圓形主隧道東線長2565m,西線長2549m,采用11.22m泥水盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)施工。圓形襯砌環(huán)由5塊標(biāo)準(zhǔn)塊、2塊鄰接塊和1塊封頂塊組成。襯砌環(huán)采用外徑11 000mm、內(nèi)徑10 040mm、環(huán)寬1 500mm、厚度480mm的平板式襯砌結(jié)構(gòu)。襯砌環(huán)采用大封頂,拼裝時縱向插入。環(huán)間采用錯縫拼裝,環(huán)間錯縫11.25°。
環(huán)與環(huán)間以32根M30的縱向螺栓相連,環(huán)面設(shè)有半圓形剪切鍵。塊與塊間以3根M36的環(huán)向螺栓緊密相連,縱縫內(nèi)設(shè)凹凸榫槽,以利提高拼裝精度。外弧側(cè)設(shè)框形彈性密封墊槽,內(nèi)弧側(cè)設(shè)嵌縫槽。環(huán)向螺栓、縱向螺栓均采用鋅基鉻酸鹽涂層作防腐蝕處理。
2.1 高精度鋼筋混凝土管片生產(chǎn)工藝
為確保高精度鋼筋混凝土管片的質(zhì)量要求,采用由日本都筑株式會社設(shè)計的輕型高精度鋼模,其寬度允差小于0.2mm。根據(jù)隧道各型號管片需求量,共生產(chǎn)直線環(huán)鋼模4套、左楔環(huán)鋼模1套、右楔環(huán)鋼模1套。
管片結(jié)構(gòu)混凝土的設(shè)計強度等級為C50、抗?jié)B等級為S10,混凝土采用高效減水劑、高活性微礦粉摻料,選擇合理的拌和物配合比參數(shù),配制以抗裂、耐久為重點的高性能混凝土。為確保管片生產(chǎn)質(zhì)量,本次管片全部在室內(nèi)工廠化流水線生產(chǎn)。
本次管片生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)良,單塊檢驗達(dá)到了寬度允差小于±0.2mm、弧弦長允差小于±1mm、管片內(nèi)半徑允差小于±1mm、螺栓直徑與孔位允差小于±1mm的精度要求。管片3環(huán)拼裝檢驗相鄰環(huán)環(huán)面間隙小于0.8mm、縱縫相鄰塊塊間間隙小于1mm、對應(yīng)的環(huán)向螺栓孔不同軸度小于1mm。
2.2 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)
經(jīng)多方案比較反復(fù)論證,選用了由日本三菱重工設(shè)計和制造11.22m大型泥水平衡盾構(gòu)(圖3)。
該盾構(gòu)大致可分為盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)、掘進(jìn)管理、泥水輸送、泥水處理和同步注漿等五大系統(tǒng)。盾構(gòu)掘進(jìn)主機(jī)(圖3)是進(jìn)行掘進(jìn)和完成管片拼裝的主要設(shè)備。
表2 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表
名 稱 技術(shù)參數(shù) 名 稱 技術(shù)參數(shù)
盾構(gòu)本
體 外徑 Φ11220mm
大刀
盤 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 電動機(jī)
75kw× 12
內(nèi)徑(盾尾) Φ11080mm 外徑 Φ11240mm
總長 12045mm 額定轉(zhuǎn)速 0.47 rpm
盾尾密
封裝置 三道 額定力矩 18550kN·m
總推力 112000kN
(3500kN×32) 力矩 22260kN·m
推進(jìn)速度
4.6cm/min 仿形超挖刀(2把) Φ11500 mm
超挖4.65 m3/環(huán)
舉重臂 驅(qū)動形式 液壓油馬達(dá) 土體探測裝置 形式 內(nèi)藏式土壓計
探測部位 盾構(gòu)前方殼體外345mm
驅(qū)動速度 0~0.63rpm 測試范圍 土壓計0~20kg/cm2
土壓計0~300kg/cm2
牽引千斤頂 牽引力 500kN×3
旋轉(zhuǎn)角度 ± 220° 牽引行程 200mm
2.3 盾構(gòu)出洞技術(shù)
泥水平衡盾構(gòu)的出洞口土體穩(wěn)定極為重要,一旦洞口土體受到擾動或破壞,將使剛出洞時的泥膜支護(hù)前方土體的能力大為降低,被擾動的土體更易造成地表坍陷和泥水冒溢地面等不利現(xiàn)象。為確保在破洞門過程中,暴露的土體具有穩(wěn)定性和可靠性,對洞門外土體作局部垂直冰凍加固處理。
盾構(gòu)在出洞過程中,工作井壁洞口與盾構(gòu)殼體形成的環(huán)形建筑空隙達(dá)19cm,為防止出洞時泥水大量從洞門外通過此建筑空隙竄入井內(nèi),影響盾構(gòu)開挖面泥水壓力的建立和開挖面土體的穩(wěn)定,特設(shè)置密封止水裝置。
西線盾構(gòu)于2002年3月25日始發(fā)掘進(jìn),2002年4月1日洞圈初步封堵完畢,盾尾脫出工作井后,盾構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)為正常掘進(jìn)施工,至8月底已完成1 000m隧道,月均掘進(jìn)達(dá)250m;東線盾構(gòu)于2002年6月17日始發(fā)掘進(jìn),2002年6月21日洞圈初步封堵完畢轉(zhuǎn)為正常掘進(jìn)施工。
2.4 盾構(gòu)掘進(jìn)管理
2.4.1 主要施工參數(shù)
。1) 在泥水平衡盾構(gòu)掘進(jìn)施工過程中,切口泥水壓力必須使開挖面保持穩(wěn)定,即與作用在開挖面上的土壓力保持平衡。
設(shè)定泥水壓p0=土壓(含水壓)p+加壓k
土壓p的取值在工程中通過試推進(jìn)后確定,一般取靜止土壓力。加壓 k取0.02Mpa。
。2) 掘進(jìn)速度取2~3cm/min。
(3) 送泥水比重取1.18~1.25g/cm3,粘度取20~25s。
(4) 建筑空隙采用雙液注漿充填,雙液漿初凝時間為6~8s,1h抗壓強度大于60kPa,注漿壓力取0.3~0.4MPa,注漿量取理論建筑空隙的120%~200%。
施工過程中檢查掘削量來判斷開挖面的穩(wěn)定、坍方、超挖以及土質(zhì)變化等情況;并通過地面沉降監(jiān)測等數(shù)據(jù)來分析掘進(jìn)控制效果,并隨時調(diào)整完善各施工參數(shù)取值。正常掘進(jìn)施工引起的地面隆起小于1cm,地面沉降小于3cm。
2.4.2 穿越構(gòu)筑物
盾構(gòu)掘進(jìn)沿線穿越大量房屋建筑物和兩次穿越黃浦江碼頭及防汛墻,特別是兩岸碼頭及防汛墻幾經(jīng)改建、擴(kuò)建,基礎(chǔ)較為復(fù)雜,必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施確保構(gòu)筑物的安全。
(1) 嚴(yán)格控制盾構(gòu)正面切口水壓,使盾構(gòu)切口處的地層有微小的隆起量來平衡盾構(gòu)背土?xí)r的地層沉降量。
。2) 穿越構(gòu)筑物時,推進(jìn)速度不宜過快,盡量做到均衡施工。
(3) 盾構(gòu)姿態(tài)變化不可過大、過頻,隧道軸線和折角變化不超過0.4%。推進(jìn)時不急糾、不猛糾,多注意觀察管片與盾殼的間隙,采用穩(wěn)坡法、緩坡法推進(jìn),以減少盾構(gòu)施工對地層的影響。
(4) 在保證每環(huán)同步注漿總量的同時,還須保證均勻合理地注漿,并保證漿液的配比稠度符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(5) 在構(gòu)筑物區(qū)域合理布置相關(guān)測點,在盾構(gòu)穿越前后,根據(jù)實際情況加密監(jiān)測頻率,必要時進(jìn)行跟蹤監(jiān)測,并將監(jiān)測結(jié)果及時反饋給相關(guān)施工人員,以便調(diào)整施工參數(shù),做到信息化施工。
在盾構(gòu)穿越兩岸碼頭及防汛墻時,由于嚴(yán)格遵守上述措施,盾構(gòu)穿越后,碼頭及防汛墻沉降量均控制在允許范圍內(nèi),保證了碼頭的正常使用和安然度汛。
3.4.3 江底全斷面粉砂地層技術(shù)措施
盾構(gòu)穿越黃浦江底有近400m為全斷面⑦1-1草黃色砂質(zhì)粉土與⑦1-2草黃~灰色粉細(xì)砂地層,其中含承壓水,為此特制定了“保頭護(hù)尾”的針對性措施。
(1) 推進(jìn)時根據(jù)潮位變化情況,對切口水壓進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,控制其波動范圍在設(shè)定值±0.02MPa,防止江底冒漿和土層坍陷。
。2) 由于⑦層土內(nèi)粘粒含量幾乎為零,粘聚力極低,在全斷面⑦層土掘進(jìn)時,排泥水的粘度都會有所降低,因此在施工中適當(dāng)提高送泥水的比重和粘度,防止開挖面土體坍塌和正面泥水后竄。
。3) 在江中段推進(jìn)時,在每塊管片外側(cè)墊放止水海綿條,封堵管片與盾尾間存在的間隙,必要時,在管片與盾殼間隙內(nèi)填塞鋼絲球,以加強盾尾密封效果。
。4) 管片拼裝堅持居中原則,使成環(huán)襯砌與盾殼的間隙均勻,確保盾尾密封效果的正常發(fā)揮。拼裝后及時調(diào)整千斤頂?shù)捻斄,防止盾?gòu)姿態(tài)發(fā)生突變。
西線盾構(gòu)已于2002年6月上旬進(jìn)入黃浦江,于2002年7月下旬順利穿越黃浦江抵達(dá)浦西毛麻公司碼頭區(qū)。過程中取得了日均掘進(jìn)6~7環(huán)的好成績。
3.5 盾構(gòu)進(jìn)洞方案
為保證盾構(gòu)進(jìn)洞的安全、可靠,洞門外土體加固采用凍結(jié)帷幕墻。經(jīng)過計算,取厚度為2.8m的板狀全深凍結(jié)加固方式,凍結(jié)墻寬16.7m,深21.6m。為保證土體加固強度的均勻性,凍結(jié)孔排距、孔距不大于0.8m。
為防止盾構(gòu)推力波及凍土墻,造成拔管困難,在盾構(gòu)掘進(jìn)離凍土墻20m時,暫停掘進(jìn),將隧道斷面范圍的凍結(jié)管拔出至盾構(gòu)頂部上1m處,并與其他未拔凍結(jié)管一起繼續(xù)維護(hù)凍結(jié)。拔管結(jié)束后,盾構(gòu)繼續(xù)掘進(jìn),并逐步降低切口水壓、減緩掘進(jìn)速度,直至穿過凍土墻,靠近地下連續(xù)墻,然后完全鑿除洞門口地下連續(xù)墻,盾構(gòu)進(jìn)入接收井。進(jìn)洞特殊環(huán)管片的背覆鋼板與井壁洞門預(yù)留鋼圓環(huán)之間用扇形鋼板進(jìn)行電焊連接封堵。
關(guān)鍵詞:隧道泥水盾構(gòu)深基坑土體凍結(jié)加固施工技術(shù)
上海大連路隧道工程下游距楊浦大橋3.0km,上游距延安東路隧道3.5km,浦西位于虹口區(qū)與楊浦區(qū)交界處,浦東位于陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)。工程總投資為人民幣16.552 6億元,以類似BOT形式進(jìn)行融資、建設(shè)、經(jīng)營、管理。工程線路平面圖。
1 概況
隧道按城市次干道設(shè)計,設(shè)計荷載按城B級,隧道布置為雙管雙向四車道,車輛在每條隧道內(nèi)屬同向行駛,設(shè)計車速40km/h,通行凈高4.5m。隧道內(nèi)雙車道寬度為3.75m×2,兩側(cè)路緣帶寬0.25m×2,外側(cè)布置防撞側(cè)石及安全帶。
1.1 工程地質(zhì)
本工程設(shè)計線路總長度為:東線2565.740m,西線2549.600m!
工程中浦西設(shè)隧道管理中心大樓。浦西、浦東各設(shè)一座風(fēng)塔。全線共設(shè)兩座降壓變電所,兩座雨水泵房,兩座消防泵房和兩座江中泵房。
1.2 線路設(shè)計
由于大連路及東方路以西地鐵明珠線二期先于本工程半年前開工,因此大連路隧道只能在地鐵線路東側(cè)布線。為回避浦西毛麻公司碼頭較深樁基,隧道平面線型呈反S形,最小曲率半徑R=500m,東西線浦西側(cè)縱坡為4.24%,浦東側(cè)縱坡為4%,東西線最小豎曲線半徑為1 500m。
1.3 工程進(jìn)展情況
大連路隧道由上海隧道工程股份有限公司設(shè)計施工總承包,工程合同工期36個月。其總體安排由原計劃的一臺盾構(gòu)來回掘進(jìn)過江圓隧道優(yōu)化為兩臺盾構(gòu)同步由浦東往浦西掘進(jìn)。2001年5月25日浦東工作井率先開工,2001年11月浦東工作井基本結(jié)束;2001年12月先后開始西線盾構(gòu)和東線盾構(gòu)井下安裝調(diào)試,2002年3月25日西線盾構(gòu)順利出洞始發(fā)掘進(jìn),2002年6月17日東線盾構(gòu)隨后出洞始發(fā)掘進(jìn);浦西工作井于2002年2月開工,2002年7月完成,為盾構(gòu)進(jìn)入接收井創(chuàng)造了條件。西線盾構(gòu)于2002年9月抵達(dá)浦西工作井、東線盾構(gòu)于在2002年12月抵達(dá)浦西工作井;兩岸的暗埋段和引道段于2003年6月實現(xiàn)隧道土建結(jié)構(gòu)貫通,整個工程于2003年9月通車,比合同工期提早8個月。
2 江中圓隧道施工技術(shù)
圓形主隧道東線長2565m,西線長2549m,采用11.22m泥水盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)施工。圓形襯砌環(huán)由5塊標(biāo)準(zhǔn)塊、2塊鄰接塊和1塊封頂塊組成。襯砌環(huán)采用外徑11 000mm、內(nèi)徑10 040mm、環(huán)寬1 500mm、厚度480mm的平板式襯砌結(jié)構(gòu)。襯砌環(huán)采用大封頂,拼裝時縱向插入。環(huán)間采用錯縫拼裝,環(huán)間錯縫11.25°。
環(huán)與環(huán)間以32根M30的縱向螺栓相連,環(huán)面設(shè)有半圓形剪切鍵。塊與塊間以3根M36的環(huán)向螺栓緊密相連,縱縫內(nèi)設(shè)凹凸榫槽,以利提高拼裝精度。外弧側(cè)設(shè)框形彈性密封墊槽,內(nèi)弧側(cè)設(shè)嵌縫槽。環(huán)向螺栓、縱向螺栓均采用鋅基鉻酸鹽涂層作防腐蝕處理。
2.1 高精度鋼筋混凝土管片生產(chǎn)工藝
為確保高精度鋼筋混凝土管片的質(zhì)量要求,采用由日本都筑株式會社設(shè)計的輕型高精度鋼模,其寬度允差小于0.2mm。根據(jù)隧道各型號管片需求量,共生產(chǎn)直線環(huán)鋼模4套、左楔環(huán)鋼模1套、右楔環(huán)鋼模1套。
管片結(jié)構(gòu)混凝土的設(shè)計強度等級為C50、抗?jié)B等級為S10,混凝土采用高效減水劑、高活性微礦粉摻料,選擇合理的拌和物配合比參數(shù),配制以抗裂、耐久為重點的高性能混凝土。為確保管片生產(chǎn)質(zhì)量,本次管片全部在室內(nèi)工廠化流水線生產(chǎn)。
本次管片生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)良,單塊檢驗達(dá)到了寬度允差小于±0.2mm、弧弦長允差小于±1mm、管片內(nèi)半徑允差小于±1mm、螺栓直徑與孔位允差小于±1mm的精度要求。管片3環(huán)拼裝檢驗相鄰環(huán)環(huán)面間隙小于0.8mm、縱縫相鄰塊塊間間隙小于1mm、對應(yīng)的環(huán)向螺栓孔不同軸度小于1mm。
2.2 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)
經(jīng)多方案比較反復(fù)論證,選用了由日本三菱重工設(shè)計和制造11.22m大型泥水平衡盾構(gòu)(圖3)。
該盾構(gòu)大致可分為盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)、掘進(jìn)管理、泥水輸送、泥水處理和同步注漿等五大系統(tǒng)。盾構(gòu)掘進(jìn)主機(jī)(圖3)是進(jìn)行掘進(jìn)和完成管片拼裝的主要設(shè)備。
表2 盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表
名 稱 技術(shù)參數(shù) 名 稱 技術(shù)參數(shù)
盾構(gòu)本
體 外徑 Φ11220mm
大刀
盤 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 電動機(jī)
75kw× 12
內(nèi)徑(盾尾) Φ11080mm 外徑 Φ11240mm
總長 12045mm 額定轉(zhuǎn)速 0.47 rpm
盾尾密
封裝置 三道 額定力矩 18550kN·m
總推力 112000kN
(3500kN×32) 力矩 22260kN·m
推進(jìn)速度
4.6cm/min 仿形超挖刀(2把) Φ11500 mm
超挖4.65 m3/環(huán)
舉重臂 驅(qū)動形式 液壓油馬達(dá) 土體探測裝置 形式 內(nèi)藏式土壓計
探測部位 盾構(gòu)前方殼體外345mm
驅(qū)動速度 0~0.63rpm 測試范圍 土壓計0~20kg/cm2
土壓計0~300kg/cm2
牽引千斤頂 牽引力 500kN×3
旋轉(zhuǎn)角度 ± 220° 牽引行程 200mm
2.3 盾構(gòu)出洞技術(shù)
泥水平衡盾構(gòu)的出洞口土體穩(wěn)定極為重要,一旦洞口土體受到擾動或破壞,將使剛出洞時的泥膜支護(hù)前方土體的能力大為降低,被擾動的土體更易造成地表坍陷和泥水冒溢地面等不利現(xiàn)象。為確保在破洞門過程中,暴露的土體具有穩(wěn)定性和可靠性,對洞門外土體作局部垂直冰凍加固處理。
盾構(gòu)在出洞過程中,工作井壁洞口與盾構(gòu)殼體形成的環(huán)形建筑空隙達(dá)19cm,為防止出洞時泥水大量從洞門外通過此建筑空隙竄入井內(nèi),影響盾構(gòu)開挖面泥水壓力的建立和開挖面土體的穩(wěn)定,特設(shè)置密封止水裝置。
西線盾構(gòu)于2002年3月25日始發(fā)掘進(jìn),2002年4月1日洞圈初步封堵完畢,盾尾脫出工作井后,盾構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)為正常掘進(jìn)施工,至8月底已完成1 000m隧道,月均掘進(jìn)達(dá)250m;東線盾構(gòu)于2002年6月17日始發(fā)掘進(jìn),2002年6月21日洞圈初步封堵完畢轉(zhuǎn)為正常掘進(jìn)施工。
2.4 盾構(gòu)掘進(jìn)管理
2.4.1 主要施工參數(shù)
。1) 在泥水平衡盾構(gòu)掘進(jìn)施工過程中,切口泥水壓力必須使開挖面保持穩(wěn)定,即與作用在開挖面上的土壓力保持平衡。
設(shè)定泥水壓p0=土壓(含水壓)p+加壓k
土壓p的取值在工程中通過試推進(jìn)后確定,一般取靜止土壓力。加壓 k取0.02Mpa。
。2) 掘進(jìn)速度取2~3cm/min。
(3) 送泥水比重取1.18~1.25g/cm3,粘度取20~25s。
(4) 建筑空隙采用雙液注漿充填,雙液漿初凝時間為6~8s,1h抗壓強度大于60kPa,注漿壓力取0.3~0.4MPa,注漿量取理論建筑空隙的120%~200%。
施工過程中檢查掘削量來判斷開挖面的穩(wěn)定、坍方、超挖以及土質(zhì)變化等情況;并通過地面沉降監(jiān)測等數(shù)據(jù)來分析掘進(jìn)控制效果,并隨時調(diào)整完善各施工參數(shù)取值。正常掘進(jìn)施工引起的地面隆起小于1cm,地面沉降小于3cm。
2.4.2 穿越構(gòu)筑物
盾構(gòu)掘進(jìn)沿線穿越大量房屋建筑物和兩次穿越黃浦江碼頭及防汛墻,特別是兩岸碼頭及防汛墻幾經(jīng)改建、擴(kuò)建,基礎(chǔ)較為復(fù)雜,必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施確保構(gòu)筑物的安全。
(1) 嚴(yán)格控制盾構(gòu)正面切口水壓,使盾構(gòu)切口處的地層有微小的隆起量來平衡盾構(gòu)背土?xí)r的地層沉降量。
。2) 穿越構(gòu)筑物時,推進(jìn)速度不宜過快,盡量做到均衡施工。
(3) 盾構(gòu)姿態(tài)變化不可過大、過頻,隧道軸線和折角變化不超過0.4%。推進(jìn)時不急糾、不猛糾,多注意觀察管片與盾殼的間隙,采用穩(wěn)坡法、緩坡法推進(jìn),以減少盾構(gòu)施工對地層的影響。
(4) 在保證每環(huán)同步注漿總量的同時,還須保證均勻合理地注漿,并保證漿液的配比稠度符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(5) 在構(gòu)筑物區(qū)域合理布置相關(guān)測點,在盾構(gòu)穿越前后,根據(jù)實際情況加密監(jiān)測頻率,必要時進(jìn)行跟蹤監(jiān)測,并將監(jiān)測結(jié)果及時反饋給相關(guān)施工人員,以便調(diào)整施工參數(shù),做到信息化施工。
在盾構(gòu)穿越兩岸碼頭及防汛墻時,由于嚴(yán)格遵守上述措施,盾構(gòu)穿越后,碼頭及防汛墻沉降量均控制在允許范圍內(nèi),保證了碼頭的正常使用和安然度汛。
3.4.3 江底全斷面粉砂地層技術(shù)措施
盾構(gòu)穿越黃浦江底有近400m為全斷面⑦1-1草黃色砂質(zhì)粉土與⑦1-2草黃~灰色粉細(xì)砂地層,其中含承壓水,為此特制定了“保頭護(hù)尾”的針對性措施。
(1) 推進(jìn)時根據(jù)潮位變化情況,對切口水壓進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,控制其波動范圍在設(shè)定值±0.02MPa,防止江底冒漿和土層坍陷。
。2) 由于⑦層土內(nèi)粘粒含量幾乎為零,粘聚力極低,在全斷面⑦層土掘進(jìn)時,排泥水的粘度都會有所降低,因此在施工中適當(dāng)提高送泥水的比重和粘度,防止開挖面土體坍塌和正面泥水后竄。
。3) 在江中段推進(jìn)時,在每塊管片外側(cè)墊放止水海綿條,封堵管片與盾尾間存在的間隙,必要時,在管片與盾殼間隙內(nèi)填塞鋼絲球,以加強盾尾密封效果。
。4) 管片拼裝堅持居中原則,使成環(huán)襯砌與盾殼的間隙均勻,確保盾尾密封效果的正常發(fā)揮。拼裝后及時調(diào)整千斤頂?shù)捻斄,防止盾?gòu)姿態(tài)發(fā)生突變。
西線盾構(gòu)已于2002年6月上旬進(jìn)入黃浦江,于2002年7月下旬順利穿越黃浦江抵達(dá)浦西毛麻公司碼頭區(qū)。過程中取得了日均掘進(jìn)6~7環(huán)的好成績。
3.5 盾構(gòu)進(jìn)洞方案
為保證盾構(gòu)進(jìn)洞的安全、可靠,洞門外土體加固采用凍結(jié)帷幕墻。經(jīng)過計算,取厚度為2.8m的板狀全深凍結(jié)加固方式,凍結(jié)墻寬16.7m,深21.6m。為保證土體加固強度的均勻性,凍結(jié)孔排距、孔距不大于0.8m。
為防止盾構(gòu)推力波及凍土墻,造成拔管困難,在盾構(gòu)掘進(jìn)離凍土墻20m時,暫停掘進(jìn),將隧道斷面范圍的凍結(jié)管拔出至盾構(gòu)頂部上1m處,并與其他未拔凍結(jié)管一起繼續(xù)維護(hù)凍結(jié)。拔管結(jié)束后,盾構(gòu)繼續(xù)掘進(jìn),并逐步降低切口水壓、減緩掘進(jìn)速度,直至穿過凍土墻,靠近地下連續(xù)墻,然后完全鑿除洞門口地下連續(xù)墻,盾構(gòu)進(jìn)入接收井。進(jìn)洞特殊環(huán)管片的背覆鋼板與井壁洞門預(yù)留鋼圓環(huán)之間用扇形鋼板進(jìn)行電焊連接封堵。