上海长江隧道试验段工程施工技术

上海长江隧道试验段工程施工技术

[摘要] 文章介绍了上海长江隧道试验段工程的施工技术。对采用基坑内混合井的降水方案、超深地下连续墙的施工技术、1号工作井内预留圆隧道钢圆环的安装工艺和工作井逆作法施工作了较

为详细的说明，并对为考虑盾构推进、在软土地质和特殊承压水条件下的深基坑施工，提出了相关的技术措施。

[关键词] 盾构隧道工作井地下连续墙

中图分类号：u455 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）10-0135-01

1 前言

上海长江隧桥（崇明越江通道）工程（见图1）南起浦东五号沟，途经长兴岛，向北止于崇明岛东端陈海公路，在南、北港分别采用隧道过江和桥梁过江方案，全长25.5km，道路规划为双向6车道，设计时速为80km。

穿越长江南港的隧道长8.9km，为双向6车道双线隧道。圆隧道采用f15.43 m泥水平衡盾构连续掘进，长7.5km；内径为13.7m，外径为15.0m；管片宽2m、厚65cm。

2 地质情况

本场地的地下水类型主要为潜水和承压水两种。根据邻近工程的水质分析结果，潜水赋存于⑤2粘质粉土层以上的土层中，其中②2、②3、③2层为主要含潜水层，其渗透性强，在一定的动水条件下，易产生流砂、管涌等不良地质现象。埋藏于⑤2粘质粉土

性强，在一定的动水条件下，易产生流砂、管涌等不良地质现象。埋藏于⑤2粘质粉土层、⑦1-2层灰色砂质粉土层中的地下水具有承压性，由勘察报告提供，⑦2层的承压水水头埋深为10.33m（标高-5.45m）。但根据本场地的地层情况来看，必须考虑⑤2粘质粉土层的承压性，根据经验，其水头埋深暂按地表以下6.00m计，相应的绝对标高为-2.00m。

3 试验段工程施工技术

3.1 超深地下连续墙施工技术

试验段工作井的设计外包尺寸为48m×22m，围护结构为45m深、1m厚的地下连续墙。暗埋段长295.5m，基坑也采用地下连续墙围护。考虑到超大直径泥水平衡盾构掘进机的超长距离连续掘进施工特点，为确保整个盾构掘进机系统一次安装就位，需同时完成工作井及其相邻暗埋段的施工。

⑴施工1m厚、45m深的超深地下连续墙，需要有相关的施工机械设备和施工工艺进行配合。本工程采用liebherr

hswg2.8/800-1200液压抓斗配hs855履带吊（90t）进行挖槽，采用2台150t履带吊整幅起吊钢筋笼。由于⑦号土层的强度较高，需要采用先钻先导孔、后成槽的方式，这样，既可提高抓斗的开挖速度，又可确成槽的垂直度。

⑵先对施工地下连续墙的场区（鱼塘）进行处理。浅层的②2～③2为粉性土层或夹较多薄层粉砂，渗透性强，易造成地下连续墙坍孔，因此，在施工前先进行轻型井点降水施工。

⑶为了防止浅层土体在地下连续墙的成槽过程中发生大面积塌方，因此，需要制作深导墙。导墙应深入原状土（或加固土）30cm 以上，导墙宽1050mm，需确保垂直精度。

⑷将原设计的十字止水钢板接头改为接头管。为方便接头管起拔，一方面在接头管表面涂抹减摩剂，另一方面在钢筋笼靠近接头管侧设置“∑”形钢板，减少水下混凝土绕管现象发生，并设计、加工了起拔接头管的专用顶拔设备，确保接头管顺利起拔。

⑸在地下连续墙的成槽、起吊钢筋笼和接头管及起拔接头管时，150t履带吊和起拔设备等重型机械，对导墙和周边道路的要求较高，为确保其有良好的承载力，防止在

施工过程中发生沉陷，影响正常施工，施工场区的道路必须与导墙整体制作。

⑹考虑⑦号砂土层的稳定，必须适当提高泥浆的粘度和比重，还需增加重晶石的掺量。

3.2 土方开挖

为满足盾构安装要求，盾构工作井和相邻暗埋段的施工需同时完成，暗埋段为分层放坡开挖，开挖到底后，紧接着将工作井开挖到底，然后同步完成内部结构。

土方按1～6顺序开挖，开挖到sd2底，制作sd2底板；sd2底板完成后，开挖7，制作sd1底板；sd2底板完成后，开挖8，制作工作井底板。

3.3 结构施工

3.3.1 工作井

⑴试验段工作井的支撑形式为5道钢筋混凝土围檩支撑和1道钢支撑，其中第一、第二道钢筋混凝土围檩支撑兼做永久结构的顶框架和中框架。

⑵原设计的内衬结构采用明挖顺作法施工，逐层开挖、浇筑围檩支撑、开挖到底，再由下往上逐层浇筑围檩间的内衬结构。由于工作井与后续的暗埋段同步、逐层开挖，在工作井和暗埋段的施工中形成2个工作面，即可在一处进行挖土，在另一处进行结构施工。因此，将工作井的内衬墙施工改为逆作法。在暗埋段开挖时，工作井处可先完成围檩支撑（结合正面钢洞圈安装）施工，待混凝土围檩达到强度后，再完成围檩之间的井壁内衬结构。

⑶为确保逆作法的施工质量，采取的措施有：

①根据围檩和内衬的不同厚度，设置预留混凝土浇灌孔，确保混凝土浇筑时由上而下、充分、密实；

②为确保混凝土二次浇筑的结合面不渗漏，设置呈楔形且有凹凸口的施工缝；

③考虑到钢筋分布的间距密集，浇筑混凝土时，应根据不同的部位，采用不同尺寸的振捣器进行振捣，并采用模板外侧补振措施；

④为确保盾构出洞时的止水效果，洞圈先在厂内一次成型，然后根据施工顺序分成8块进行安装，安装时采用与设计轴线垂直的方式，分块之间设置楔形企口钢板；洞圈的安装精度控制在1 cm

之内。

4 结语

试验段工程是上海长江隧道工程的先遣工程，1号工作井（盾构始发井48 m×22m×26.963m）已于2005年5月20日完成底板混凝土浇筑。

⑴通过现场降水试验，根据实际情况进行降水井点布置，采用疏干与降压共用的混合井，使场地的地质条件得到了较大的改善，满足了地下连续墙施工和基坑开挖的安全要求。

⑵根据实际情况，灵活地调整施工顺序，将工作井改为逆作法施工，既简化了施工，又为后续工序提供了方便。

⑶工作井内预留圆隧道钢圆环（洞圈）安装工艺的优化，达到了±1 cm的精度标准。

⑷首次先行实施洞口地基加固，不仅降低了基坑开挖的风险、有效地保护了长江大堤，又大大地节约了工程费用。

⑸因地制宜，敞开段结构选用放坡形式施工，未采用市内隧道传统的u形结构，有较好的经济性和入口效果。