上海m超大直径盾构穿越复合地层关键施工技术案例

超大直径盾构穿越复合地层关键施工技术xx江通道工程xx隧道工程局有限公司2014年4月28日汇报提纲工程简介管理体系施工进度项目施工关键技术一、工程简介xx江通道工程位于xx长江大桥和纬七路过江通道之间，距离xx长江大桥约5km，连接xx主城区与浦口规划新市区，是xx市城市快速路系统跨江成网的重要通道之一。xx江通道起于浦口区浦珠路转盘西侧，向东南跨越丰子河路、北岸滨江大道，北线（N线）穿越长江主航道、潜洲及夹江水道后与扬子江大道相接，南线（S线）与扬子江大道交叉并下穿后，止于江东路，和定淮门大街（xx路）连接。工程简介S线隧道工程地质纵断面图工程位置Φ14.5m衬砌厚0.6mΦ13.3m双层4车道隧道结构：双层四车道管片参数：

每环：7B+2L+1F

管片宽：2000mm

管片厚：600mm

楔形量：48mm安装方式：错缝拼装一个隧道，上下两层，四个车道，南上北下。工程概况地质复杂：隧道穿越粘土层、粉细砂、中粗砂、卵砾石层以及中风化粉砂岩地层。地质特点淤泥粉砂砂卵层粉质粘土泥岩角砾岩砂岩1468m480m580m1607mxx江通道工程盾构隧道特点工程特点435掘进距离长4135m

1开挖直径15.02m2险隧道穿越上软下硬复合地层施工风险大水压高石英含量高管片拼装精度高覆土厚度0.6D薄长大高大----盾构开挖直径达到15.02米，为目前世界上最大的泥水平衡盾构机之一；15.02m相当于5层楼高工程特点工程特点高----施工中承受的水压最高达0.74MPa，为国内之最；

复合地层岩石石英含量高达65%；

管片拼装精度高；

0.74MPaS线4135m长----盾构一次掘进距离长达(S线4135m）薄----最小覆土厚度0.6D(D为隧道直径）工程特点0.6D险--祝--地质谅条件血复杂午，需嫌穿越羡卵石冒层、孔泥岩掏层、屿砂岩考层，芽同时零沿线仆需穿宵越桩来群和墙风井峡，并膏可能隔存在威孤石歌、漂呀木、路铁锚、沉船汽等不霸明障南碍物裙。工程缩慧特点风井二、罗管鞭理篮体脑系根据衫工程巷施工微需要断，中愧交隧辱道工腿程局西有限暴公司自组建抛了项争目经稻理部启，项寻目经似理部烈下设钓“七震部两教室”完：工熟程部纠、安村质部提、物碗资部裙、设迅备部设、科或技部吨、财艰务部割、计秋合部订、试膊验室缴、综界合办阁公室单。根叫据工鬼程地叹域特勇点项家目部提下设冰四个米工区突：盾置构工纯区、诵梅子挪洲工饥区、兰江南茶工区林和管悔片预颠制场劈燕。机构赤设置机构镰设置三、精施锤工询进末度管片沿预制启场管片电预制飞场：拉承担20随70环管暖片和20嗽70块口插型构苍件施侮工任郊务，娘目前泄管片跑预制胸完成16睛39环，京口型纹构件18闯39块。盾构脆工区盾构柄工区柳：盾声构掘伶进13谊24疯m，管芒片共仙拼装66谜2环，完谷成盾筐构段便内部粉结构厦施工95恢8m。梅子傅洲工萍区梅子哀洲工纲区：揉完成烘围护掩结构挣、水颠下开妻挖、屈混凝终土封巩底施晴工，窑地下天主体餐结构绩基本罚完成亦，拟棋进入示地上区风塔通施工耻。江南割工区江南潜工区眯：完末成盾氧构接勉收井轿，连通接线茅的明径挖基涂坑工弃程基拣本完棚工。四、傲施工劣关键鹊技术汇报资大纲复合嚼地层女超大邻直径词盾构寸掘进驱关键渠技术管片削预制毕与拼谋装技海术隧道蚂结构茧防水内部串结构箩同步链施工临江剧超深剧圆形头深基睁坑施干工复合狭地层玩超大销直径者盾构邪掘进暖关键驳技术刀盘档直径:1皂5m开口貌率：25且.7详%固定结滚刀松：19英寸微双刃距滚刀45把（桶可更寄换)17英寸盐双刃暑滚刀6把(可更菠换）可推景出式哄滚刀朽：面板19英寸看双刃格滚刀32把（已可更冬换）外周19英寸扎双刃辨滚刀6把（穴不可变更换梁）刀具耳配置砂卵层、岩层掘进状态B、硬岩工况------

滚刀冲前头、刮刀当助手A、软土工况------刮刀上前线、滚刀躲后边软土掘进状态掘进蜜工况刀具浅配置4个常淹压换沟刀舱扯：可常耻压更雁换80把主耗切削螺刀，椅保持孝软土勺掘进斜效率作业泥人员抵在刀钳盘幅叫条内袜更换求刀具常压烧更换贱切削掌刀近十庆年来页，国奇内穿选江越夫河的牛大直江径盾忽构隧交道建蛮设得阶到了带飞速袄的发待展。大直揭径、扫高水余压、府长距拼离是大巨型越赔江隧或道的录共同助特点变。长距避离掘葬进对甩盾构概机刀具料寿命提出隆了更史高的拳要求殖。尤其贺是在境复合句地层失中，企刀具宫磨损牙不可趋避免扣，在刀具奇无法伪满足睁全程腥掘进梨寿命老要求迁的现土状下，不得演不寻求抹中途益更换膛刀具唯的技位术突刻破。刀具更换膊分为朴常压遥开舱局更换佩和带御压开弯舱更童换两商种方团式，脑地质复杂痕性、铸多变吹性和泊周边笛条件箭的局鬼限性欠，尤滩其是省深水赤江河嫌下，很难汪实现仙常压虹条件忽下开誉舱更落换刀扎具，卸因此商带压聚开舱烤更换参刀具且成为仔唯一武的选血择。带压开论舱分框为常南规压弦缩空遭气条很件下洋开舱至和饱缠和压尤缩空腰气条久件下纤开舱战两种赠形式栋，实书践表哄明后敲一种陕开舱极方法饿具有慌极大陪的优锐越性爱。盾构痛开舱寻作业1、泥叉膜的瓜形成荐机理甚和泥处水平物衡在压嘉力作责用下拳，泥侍水中稻的悬手浮颗柿粒随淡着泥秩水渗致入到好开挖搜面土金体颗匆粒空饰隙中假，产煮生填草充孔狂隙的贸阻塞恰和架阶桥效矩应，贩形成券泥膜隔。压力骗泥水撒通过劲泥膜碧对挖或掘面蝇土体晶产生假支撑惑的平免衡效漆果。左这种礼动态伟的平度衡就搏叫泥莲水平漫衡。在盾域构掘巧进中默，盾杏构刀古具不挠断地出切削泡开挖雄面土礼体的剧过程后，也琴是泥植膜不飘断地喇被破荷坏和杀再建闹立的痰循环述过程枪。不授同的安地质鄙其泥刺浆配猾置不独同，鱼泥膜姨形成易时间坡也各碧不相对同。盾构纺开舱冲作业2、土杯层级哭配与辉建膜徒关系泥浆直接从土体中逸散土层乘有级价配、亲泥浆烛要匹携配泥浆在开挖面形成稳定泥膜盾构急开舱探作业3、泥趴膜类蚂型根据设泥浆移在土腾体中前渗透斧的深汉度和肤密封量效果佳，可亡分为筑：泥督皮泥绳膜和她渗透质泥膜雷。渗透损泥膜写的建鸦膜速阔度快垂，对质泥浆允指标郑变化固的敏旦感度李低，佣适用臣于盾虑构掘有进中捕开挖屈面的帐动态焰支护摆。缺肺点是层泥浆蓄滤量暮大。泥皮陡泥膜扑的建唱膜速草度慢跳，密恐封性缴好，史对泥衡浆指鸡标变夏化的锦敏感庆度高催，泥棋浆滤奇失量家小，被一般棚用于件开挖练面的方静态蹄支护盐。缺控点是译失水惰易开忌裂和孩剥落蛮。盾构戒开舱同作业4、带抱压作新业的狼泥膜——复合只泥膜要求翼：气颤密性谊好；滤失烂量小皂；织寿命服长；复合颤泥膜=渗透呼泥膜+泥皮翅泥膜泥膜的气密性研究带压作业泥膜的状态模拟压气管排水管盾构柄开舱锦作业5、复单合泥弱膜的糖关键狠技术地层级配泥浆颗粒级配界面压差1渗透贷泥膜高指标泥浆界面压差2泥皮瞎泥膜复合泥膜盾构牲开舱请作业常规见压缩博空气混开舱汽作业怒流程常压按区0.托61～0.江64MP碗a压力辛区泥水循舱人闸俘舱气泡臣舱常规灵压缩友空气橡开舱窄存在锹的弊熄端作业人员谱呼吸尺压缩录空气招，呼屑吸气夏体密瓶度增挺加，变呼吸啦阻力显增大私，工辫作能荐力下题降；棋压缩午空气沈中氮气恢的麻咽醉作冷用，导趟致作丢业人赚员风移险意恐识和替判断孟能力装严重盲降低功，容济易出想现人亲身伤灰害事伸故。超过压缩下空气借开舱隆技术限于6.壁0b拾ar的极宝限。每班次况压气坊作业容均须轰执行盯加压侵和减积压至驴常压遇的程擦序，捐每班吩次的有效酸工作躺的时揉间仅炊为20～25懒mi写n，减荐压总壶时间绘大于18判0m尖in，工傻作效方率低彼下，乞极大约的影紫响工译程进泄度。每天多次骡执行摊减压扮程序鬼，减压谋病发希病率缝较高，危扛害作苦业人现员身反体健备康。饱和师法开恐舱作拆业在一乳定压就力下由，人伟体血仰液和信组织钥中溶尼解的岛气体族的压托力与驻肺中旋该气父体的阴压力温相同旦情况颠下的榜带压惧作业财方式遇叫饱企和法茄开舱蹄作业穿梭舱运输穿梭舱与生活舱分离穿梭舱与盾构舱对接泥水虹舱人闸屠舱气压阅舱地面生活舱0.56PMPa氦氧饱和气体0.笛65白MP沙a穿梭舱0.56MPa饱和菌法开动舱作齿业流滑程：人工领配置艰混合耍气体现：(5欠%派O2/伤75悬%陈He营/恰2溪0%水N2)饱和闯法开它舱作躁业的斧优点避免幸了常务规带压伏开舱纹每次凤作业佛都需备要加遮压、镇减压流的问处题，冒使得双舱内工作绕时间膏大大延长，每氏班次展工作御时间扰最长镇可达5h，在岩瞎石地暑层磨劫损严姻重、但维修西工作虽量大、维揉修持续屑时间内较长底时，御饱和披法开室舱技恳术能茶大幅大度减少碎停机寇换刀鞠作业曲时间，加快工程进度，工活作时炸间比古常规雨压缩剂空气诊进舱皮提高9倍。作业轰人员璃呼吸浆专用局的压筋缩氦大氧混胞合气熔体，既降该低作原业人喉员呼圆吸阻舌力，又避免疏了氮县麻醉底情况砌的发生。饱和梢潜水和法进姐舱作叮业饱和绒潜水宴换刀站可以迟在满考足不店了掌基子面混支护销压力核的情斩况下逼进行愁作业锹，例悼如泥俱膜无匪法形埋成的抢地层蓬或者船支护泰压力酒达不述到掌顽子面惭稳定扫需要适的程横度等霞情况顺。另慌外，省在打扔捞泥撇水仓勾底部鸭遇到氧的异逝物等器工况商下也析可以团使用涝饱和日潜水吗。挖掘舱气泡舱刀盘照明显装置每预留遥孔可视诊系统遵预留谱孔冲洗印装置项预留葡孔气泡诉前舱络壁安良装球泛阀作旷为可捆视系爸统预屈留孔可视汽化刀员具检抢测系粗统螺杆法兰钢制外管手轮推进设计后视惜系统可视楚化刀砍具检北测系温统前视体系统可视璃化刀绘具检主测系绣统检测逆结果刀具捕捉三维计算计算结果可视嫌化刀罢具检挑测系角统通过千对盾妖构机头刀盘—驱动赏部深财化设深计，助创新蒸研制野出刀膀盘—驱动获部滑嫂动装悉置，训运用辞其功肉能特酬性，买使刀结盘整匆体脱得离开如挖面搬土体健。不位仅在张刀具凭更换班过程饭中，览给新讽刀具锅留有叠足够寒的余颂量，惕减小坛刀具栋安装鬼阻力掌；而花且在暮盾构珠施工羡中可宴作为门刀盘糖脱困腊应急消方案敞。当简刀盘启扭矩贷达到诞上限暂时，亭通过弊该系健统可魔减少灶掌子渠面土狂体作啊用在抛刀盘悉上的煮扭矩演，使辞盾构蚂机恢页复到慢正常沸掘进雪工作琴中。刀盘啄伸缩刀盘攻伸缩16.1m5道盾音尾密罪封刷--墓--拐--阻隔交洞外过高压框泥水阶进隧耗道，驳尾刷都在掘留进过踩程中述如有夺损坏哀，最内茎侧两撒道可以检查仗和更出换。5道盾尾刷隔离1MPa水压和土压尾刷订更换管片预制材与拼榴装技识术管片附预制隧道裙管片忘：外径14稍.5辫m，内速径13沉.3名m，环允宽2m，管优片厚咸度0.铺6m，楔辨形量栗为48窗mm。隧浑道衬屯砌采压用单铲层管悄片，丛为通取用环牙楔形签管片颜，每括环由10块管颗片构防成。归其中李标准涛块7块(B迷1，B2，B3，B4，B5，B6，B7犁)，邻散接块2块(L合1，L2寒)，封察顶块1块(F安)。管悄片环盆与环叉之间少用58根T3五0的纵侄向斜分螺栓海相连蚀接，判每环股管片且块与队块间亦以3根T3升6的环榴向斜法螺栓辛连接笔，环奶向斜甘螺栓眯共30根。模具检测钢筋笼入模

预埋件安装管片解预制骨架成型混凝土振捣养护拆模管片矩预制管片起吊

管片翻身管片静停降温区管片入水池养护管片港预制序号项

目检测要求检测方法允许误差(mm)1环缝间隙每环测6点插片≤0.82纵缝间隙每条缝测4点插片-0，+23成环后内径测4条(不放衬垫)用钢卷尺±24成环后外径测4条(不放衬垫)用钢卷尺-0，+45环、纵向接缝螺栓孔不同轴度螺栓能顺利穿进安装螺栓<1.0管片仆拼装管片材拼装隧道渣结构絮防水xx江通混道工冻程隧校道防驰水方毯案三元乙丙橡胶断面海绵橡胶挡浆条断面隧道乌防水螺栓孔防水聚醚聚氨酯密封条隧道市防水xx江通悉道工序程隧港道防端水方功案隧道边防水隧道斩内部嘉结构宗施工512mm厚上层车道板车道、立柱基础口型构件（预制）排烟通道500×1200mm车道纵梁500×500mm车道立柱（间距6m）预制混凝土隔墙板逃生楼梯逃生通道隧道早内部名结构硬施工隧道敲内部离结构座施工临江超饶深圆佛形深篮基坑施工12悼00刘mm地下狐连续感墙，冤深度62慎.4地52臭m墙间腊接头连采用“套铣究接头”内支开撑体遍系采泽用一贵道顶纯冠梁+三道亡环梁盾构革穿