上海m超大直徑盾構穿越復合地層關鍵施工技術案例

超大直徑盾構穿越復合地層關鍵施工技術xx江通道工程xx隧道工程局有限公司2014年4月28日匯報提綱工程簡介管理體系施工進度項目施工關鍵技術一、工程簡介xx江通道工程位于xx長江大橋和緯七路過江通道之間，距離xx長江大橋約5km，連接xx主城區(qū)與浦口規(guī)劃新市區(qū)，是xx市城市快速路系統(tǒng)跨江成網的重要通道之一。xx江通道起于浦口區(qū)浦珠路轉盤西側，向東南跨越豐子河路、北岸濱江大道，北線（N線）穿越長江主航道、潛洲及夾江水道后與揚子江大道相接，南線（S線）與揚子江大道交叉并下穿后，止于江東路，和定淮門大街（xx路）連接。工程簡介S線隧道工程地質縱斷面圖工程位置Φ14.5m襯砌厚0.6mΦ13.3m雙層4車道隧道結構：雙層四車道管片參數(shù)：

每環(huán)：7B+2L+1F

管片寬：2000mm

管片厚：600mm

楔形量：48mm安裝方式：錯縫拼裝一個隧道，上下兩層，四個車道，南上北下。工程概況地質復雜：隧道穿越粘土層、粉細砂、中粗砂、卵礫石層以及中風化粉砂巖地層。地質特點淤泥粉砂砂卵層粉質粘土泥巖角礫巖砂巖1468m480m580m1607mxx江通道工程盾構隧道特點工程特點435掘進距離長4135m

1開挖直徑15.02m2險隧道穿越上軟下硬復合地層施工風險大水壓高石英含量高管片拼裝精度高覆土厚度0.6D薄長大高大----盾構開挖直徑達到15.02米，為目前世界上最大的泥水平衡盾構機之一；15.02m相當于5層樓高工程特點工程特點高----施工中承受的水壓最高達0.74MPa，為國內之最；

復合地層巖石石英含量高達65%；

管片拼裝精度高；

0.74MPaS線4135m長----盾構一次掘進距離長達(S線4135m）薄----最小覆土厚度0.6D(D為隧道直徑）工程特點0.6D險----地質條件復雜，需穿越卵石層、泥巖層、砂巖層，同時沿線需穿越樁群和風井，并可能存在孤石、漂木、鐵錨、沉船等不明障礙物。工程特點風井二、管理體系根據(jù)工程施工需要，中交隧道工程局有限公司組建了項目經理部，項目經理部下設“七部兩室”：工程部、安質部、物資部、設備部、科技部、財務部、計合部、試驗室、綜合辦公室。根據(jù)工程地域特點項目部下設四個工區(qū)：盾構工區(qū)、梅子洲工區(qū)、江南工區(qū)和管片預制場。機構設置機構設置三、施工進度管片朗預制碼場管片然預制痛場：老承擔20討70環(huán)管躺片和20輸70塊口搜型構朋件施理工任田務，小目前回管片丙預制前完成16究39環(huán)，現(xiàn)口型謝構件18縣39塊。盾構殺工區(qū)盾構千工區(qū)拾：盾乒構掘冰進13插24冠m，管暫片共士拼裝66墊2環(huán)，完侮成盾腎構段演內部殼結構海施工95含8m。梅子懼洲工早區(qū)梅子善洲工紋區(qū)：碼完成咱圍護么結構泰、水煤下開像挖、娃混凝肥土封聰?shù)资┌艄?，澡地下捷主體刪結構巧基本啊完成些，擬僅進入曬地上塌風塔閱施工塌。江南污工區(qū)江南渣工區(qū)隸：完亂成盾戀構接焦收井娛，連懇接線裙的明忙挖基僻坑工按程基鳥本完爐工。四、郵施工比關鍵盒技術匯報避大綱復合侮地層碧超大渾直徑蜻盾構陽掘進濕關鍵刺技術管片被預制搶與拼鉆裝技悠術隧道茶結構務防水內部勉結構英同步爆施工臨江遙超深克圓形虎深基扁坑施稼工復合榴地層參超大植直徑桿盾構熱掘進羅關鍵醋技術刀盤鹽直徑:1興5m開口訊率：25泰.7僻%固定雕滾刀肆：19英寸治雙刃鴨滾刀45把（它可更炮換)17英寸賊雙刃販滾刀6把(可更倆換）可推腹出式受滾刀野：面板19英寸兩雙刃吩滾刀32把（祖可更錘換）外周19英寸魔雙刃患滾刀6把（而不可胞更換飲）刀具蘆配置砂卵層、巖層掘進狀態(tài)B、硬巖工況------

滾刀沖前頭、刮刀當助手A、軟土工況------刮刀上前線、滾刀躲后邊軟土掘進狀態(tài)掘進誓工況刀具肅配置4個常敵壓換振刀艙陷：可常勾壓更低換80把主止切削紛刀，召保持決軟土飯掘進追效率作業(yè)孕人員己在刀悅盤幅抖條內訂更換揭刀具常壓境更換慨切削每刀近十故年來墨，國抗內穿餡江越奔河的草大直參徑盾院構隧畝道建凡設得栽到了凈飛速跪的發(fā)紫展。大直拆徑、弦高水惡壓、技長距粒離是大匪型越眼江隧譜道的捆共同銷特點第。長距殲離掘賽進對參盾構糊機刀具躺壽命提出偵了更皮高的類要求置。尤其罷是在盞復合士地層材中，拿刀具桶磨損立不可秋避免堂，在刀具權無法竄滿足無全程充掘進按壽命軟要求艷的現(xiàn)殺狀下，不得膝不尋求涂中途曲更換邁刀具右的技層術突殖破。刀具更換晉分為尖常壓煌開艙喜更換吳和帶裳壓開引艙更國換兩息種方霸式，消地質復雜且性、碰多變評性和阿周邊策條件賭的局綠限性喉，尤議其是毯深水坊江河釀下，很難辯實現(xiàn)悲常壓補條件累下開貪艙更磨換刀鋼具，苦因此檢帶壓慌開艙邀更換錦刀具聯(lián)成為篩唯一推的選達擇。帶壓開乞艙分威為常料規(guī)壓面縮空位氣條挑件下走開艙當和飽樓和壓薄縮空架氣條色件下酬開艙節(jié)兩種滾形式介，實殊踐表控明后扇一種撫開艙陵方法好具有耕極大粉的優(yōu)捧越性劈燕。盾構孩開艙悄作業(yè)1、泥徑膜的代形成莫機理吊和泥挖水平拿衡在壓污力作握用下液，泥便水中譯的懸駁浮顆獲粒隨去著泥細水滲沫入到歡開挖貫面土泄體顆找?？障湎吨猩?，產棍生填調充孔局隙的具阻塞捉和架宵橋效熔應，串形成洪泥膜槍。壓力和泥水郊通過骨泥膜橫對挖民掘面哭土體字產生特支撐汽的平糕衡效嗽果。濾這種沾動態(tài)跨的平沫衡就惡叫泥干水平屈衡。在盾禮構掘鋪進中選，盾退構刀抖具不貢斷地印切削襪開挖壘面土怨體的貪過程態(tài)，也五是泥羽膜不沖斷地暖被破娘壞和驢再建謊立的召循環(huán)慰過程象。不保同的違地質離其泥活漿配奴置不格同，現(xiàn)泥膜可形成袋時間雄也各拘不相贏同。盾構廣開艙裳作業(yè)2、土懸層級塌配與產建膜蘿關系泥漿直接從土體中逸散土層呢有級厭配、墓泥漿怪要匹次配泥漿在開挖面形成穩(wěn)定泥膜盾構罩開艙拆作業(yè)3、泥饒膜類首型根據(jù)濕泥漿召在土佛體中玻滲透器的深有度和異密封雀效果恰，可虜分為晃：泥脈皮泥社膜和國滲透號泥膜訊。滲透喊泥膜器的建壯膜速省度快乖，對針泥漿充指標幕變化挽的敏釀感度為低，燃適用叼于盾保構掘晝進中薦開挖孟面的織動態(tài)羽支護挎。缺羽點是蘇泥漿電濾量變大。泥皮棒泥膜幅的建鐘膜速塞度慢賞，密罰封性電好，錘對泥兄漿指巷標變趣化的醬敏感盯度高黎，泥憶漿濾暑失量域小，籮一般扔用于莖開挖客面的卸靜態(tài)鏟支護喪。缺煤點是遵失水扛易開忍裂和乞剝落招。盾構卸開艙拳作業(yè)4、帶跌壓作撲業(yè)的怖泥膜——復合拳泥膜要求岡：氣憲密性哭好；濾失趴量小訊；峰壽命愿長；復合頓泥膜=滲透皺泥膜+泥皮隱泥膜泥膜的氣密性研究帶壓作業(yè)泥膜的狀態(tài)模擬壓氣管排水管盾構饒開艙咸作業(yè)5、復替合泥準膜的傻關鍵穩(wěn)技術地層級配泥漿顆粒級配界面壓差1滲透金泥膜高指標泥漿界面壓差2泥皮懇泥膜復合泥膜盾構泳開艙娛作業(yè)常規(guī)哭壓縮腦空氣抬開艙掩作業(yè)燙流程常壓喪區(qū)0.胖61～0.哨64MP碰a壓力寺區(qū)泥水里艙人閘猴艙氣泡塔艙常規(guī)謹壓縮斬空氣蠅開艙供存在匆的弊等端作業(yè)人員僻呼吸設壓縮進空氣解，呼蘇吸氣吧體密全度增露加，捐呼吸暑阻力壟增大林，工疑作能舟力下曬降；壟壓縮西空氣險中氮氣終的麻司醉作列用，導糕致作騾業(yè)人序員風吉險意致識和敬判斷向能力趟嚴重敵降低割，容趨易出圾現(xiàn)人跳身傷糊害事割故。超過壓縮請空氣瞧開艙伸技術限于6.淚0b眾ar的極良限。每班次佳壓氣抗作業(yè)薦均須掏執(zhí)行車加壓含和減番壓至態(tài)常壓高的程展序，豈每班茂次的有效抹工作族的時盞間僅誘為20～25礙mi閃n，減史壓總搜時間蔬大于18北0m筆in，工軟作效素率低堡下，謎極大鄰的影襲響工拼程進肢度。每天多次穴執(zhí)行芝減壓裝程序扁，減壓聯(lián)病發(fā)蠢病率該較高，危浩害作退業(yè)人離員身街體健豈康。飽和叨法開揀艙作筆業(yè)在一腥定壓浮力下跨，人而體血介液和封組織份中溶炭解的荒氣體債的壓只力與受肺中崇該氣版體的揮壓力秋相同頭情況自下的禍帶壓巧作業(yè)吵方式毛叫飽糾和法適開艙艇作業(yè)穿梭艙運輸穿梭艙與生活艙分離穿梭艙與盾構艙對接泥水電艙人閘裂艙氣壓嶺艙地面生活艙0.56PMPa氦氧飽和氣體0.腐65竟MP橋a穿梭艙0.56MPa飽和鬧法開喜艙作晌業(yè)流辯程：人工蘋配置哄混合嗽氣體鐵：(5淺%蹤蝶O2/幕75稈%活He蠅/漢2框0%唯N2)飽和息法開顯艙作摧業(yè)的墊優(yōu)點避免猾了常途規(guī)帶壓糠開艙卸每次吵作業(yè)次都需徑要加殲壓、河減壓素的問近題，尾使得刻艙內工作轉時間診大大延長，每貌班次麥工作屠時間奏最長以可達5h，在巖紛石地間層磨特損嚴塊重、辛維修勝工作結量大、維糖修持續(xù)辱時間翻較長鐘時，晃飽和寬法開倘艙技耳術能配大幅情度減少穗停機科換刀譽作業(yè)察時間，加快工程進度，工爹作時儉間比禮常規(guī)謊壓縮難空氣映進艙紋提高9倍。作業(yè)裙人員漂呼吸霜專用班的壓歉縮氦師氧混堵合氣社體，既降永低作耳業(yè)人料員呼倡吸阻耗力，又避免姿了氮遷麻醉惕情況舟的發(fā)生。飽和慘潛水被法進蝦艙作扮業(yè)飽和勝潛水惕換刀溫可以酷在滿區(qū)足不短了掌紀子面帆支護胖壓力扇的情蘋況下智進行勾作業(yè)掙，例撕如泥擦膜無露法形姻成的竄地層芬或者盆支護生壓力券達不確到掌醫(yī)子面蔥穩(wěn)定挎需要勤的程假度等云情況商。另愧外，善在打扣撈泥景水倉點底部熱遇到補的異盒物等塘工況條下也世可以賣使用燒飽和鴿潛水遇。挖掘艙氣泡艙刀盤照明薄裝置間預留尺孔可視元系統(tǒng)譜預留?？讻_洗舅裝置牙預留善孔氣泡退前艙知壁安讓裝球愛閥作灘為可票視系兇統(tǒng)預恒留孔可視謎化刀快具檢葵測系喚統(tǒng)螺桿法蘭鋼制外管手輪推進設計后視捏系統(tǒng)可視境化刀橫具檢郊測系粒統(tǒng)前視艷系統(tǒng)可視翅化刀陸具檢渣測系省統(tǒng)檢測榨結果刀具捕捉三維計算計算結果可視照化刀傲具檢得測系飼統(tǒng)通過包對盾哲構機榮刀盤—驅動接部深亡化設孕計，近創(chuàng)新抄研制詞出刀尸盤—驅動健部滑咐動裝鍬置，鐘運用忍其功抹能特嘗性，盟使刀腹盤整圓體脫訓離開霉挖面恥土體鹽。不添僅在喘刀具繞更換檔過程寄中，丑給新述刀具妻留有饒足夠驗的余象量，西減小舒刀具斧安裝摸阻力套；而表且在代盾構浩施工維中可競作為鼓刀盤供脫困逆應急耕方案尾。當繁刀盤針扭矩楚達到蔽上限酬時，裂通過黑該系帳統(tǒng)可很減少棟掌子動面土字體作裙用在忌刀盤義上的凍扭矩屬，使困盾構隨機恢冰復到科正常仙掘進天工作尾中。刀盤低伸縮刀盤濃伸縮16.1m5道盾軋尾密鄙封刷--持--違--阻隔樂洞外綠高壓炭泥水吵進隧闖道，怨尾刷微在掘纏進過潑程中峽如有姜損壞潤，最內理側兩摟道可以檢查設和更姑換。5道盾尾刷隔離1MPa水壓和土壓尾刷壘更換管片預制川與拼船裝技效術管片盛預制隧道策管片繡：外徑14服.5谷m，內燒徑13洪.3逼m，環(huán)帥寬2m，管何片厚鴨度0.控6m，楔塘形量豈為48飼mm。隧概道襯得砌采刪用單興層管洲片，六為通城用環(huán)襲楔形翼管片亡，每芒環(huán)由10塊管朵片構般成。腹其中鼠標準粒塊7塊(B止1，B2，B3，B4，B5，B6，B7才)，鄰求接塊2塊(L早1，L2聲)，封負頂塊1塊(F煉)。管炎片環(huán)靈與環(huán)征之間隔用58根T3豈0的縱次向斜避螺栓由相連法接，堵每環(huán)糕管片踩塊與弄塊間絹以3根T3錦6的環(huán)夠向斜遞螺栓禽連接鳥，環(huán)康向斜隱螺栓唇共30根。模具檢測鋼筋籠入模

預埋件安裝管片蔥預制骨架成型混凝土振搗養(yǎng)護拆模管片專預制管片起吊

管片翻身管片靜停降溫區(qū)管片入水池養(yǎng)護管片霸預制序號項

目檢測要求檢測方法允許誤差(mm)1環(huán)縫間隙每環(huán)測6點插片≤0.82縱縫間隙每條縫測4點插片-0，+23成環(huán)后內徑測4條(不放襯墊)用鋼卷尺±24成環(huán)后外徑測4條(不放襯墊)用鋼卷尺-0，+45環(huán)、縱向接縫螺栓孔不同軸度螺栓能順利穿進安裝螺栓<1.0管片甚拼裝管片男拼裝隧道擾結構贈防水xx江通扔道工沈程隧容道防幻玉水方師案三元乙丙橡膠斷面海綿橡膠擋漿條斷面隧道伯防水螺栓孔防水聚醚聚氨酯密封條隧道緒防水xx江通執(zhí)道工粘程隧塌道防同水方筋案隧道漢防水隧道保內部顛結構丟施工512mm厚上層車道板車道、立柱基礎口型構件（預制）排煙通道500×1200mm車道縱梁500×500mm車道立柱（間距6m）預制混凝土隔墻板逃生樓梯逃生通道隧道變內部鐵結構溝施工隧道旨內部任結構夾施工臨江超歪深圓免形深鏟基坑施工12暈00政mm地下吐連續(xù)汽墻，溪深度62烏.4桶52歸m墻間圾接頭的采用“套銑剩接頭”內支喬撐體木系采觸用一鹿道頂嘆冠梁+三道儲環(huán)梁盾構惠穿越壇區(qū)地兆連墻畝采用玻璃較纖維(G繼