上海虹梅南路圓隧道工程施工技術要點及質量控制方法探析

文/姜驊 上海隧道工程有限公司 上海 200032

上海虹梅南路道圓隧道工程包含東線和西線兩個部分，每一個部分都有著特殊的施工環境，在施工建設的過程中，通過分段建設的方式來提升整體建設效率和施工質量，以此來優化相關工作開展和運營服務管理。

1、項目簡介

虹梅南路～金海路通道越江段新建工程位于閔行區和奉賢區，北起虹梅路、永德路交叉口，沿現狀虹梅南路向南延伸，先后穿越劍川路、東川路、滬閔支線、江川東路、黃浦江，終點至西閘路以南約500m，全長約5260m。盾構段隧道全長3388m，由一臺Φ14.93m泥水氣平衡盾構從奉賢段工作井出洞進行西線隧道施工，盾構到達閔行接收井后掉頭再完成東線隧道施工，盾構施工沿線將穿越閔行段乙烯管、閔行段建筑物、黃浦江及黃浦江防汛墻等，如圖1所示。

東線隧道施工盾構采用德國海瑞克公司設計制造的Ф14930mm的泥水氣平衡盾構掘進施工。隧道襯砌結構外徑14500mm，內徑13300mm，厚600mm，環寬2000mm。盾構隧道主線最大縱坡為4.1%，最小平曲線半徑為R1540.800m，隧道全長3388m，共需管片1694環。每環管片由封頂塊F塊(1塊：F塊)、鄰接塊L塊(2塊：L1、L2)、標準塊B塊(7塊:S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7)共10塊管片組成，為通用楔形管片，采用錯縫拼裝，管片楔形量為40mm。管片縱向和環向均采用螺栓連接。管片環與環之間采用38根M27的縱向螺栓連接；管片塊與塊之間采用20根M36的環向螺栓連接。

圖1 虹梅南路隧道工程平面圖

圖2 施工現場外景

西線隧道施工盾構采用德國海瑞克公司設計制造的Ф14930mm的泥水氣平衡盾構掘進施工。隧道襯砌結構外徑14500mm，內徑13300mm，厚600mm，環寬2000mm。盾構隧道主線最大縱坡為4.1%，最小平曲線半徑為R2014.675m，隧道全長3391m，共需管片1696環。每環管片由封頂塊F塊(1塊：S10)、鄰接塊L塊(2塊：S8、S9)、標準塊B塊 (7塊 :S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7)共10塊管片組成，為通用楔形管片，采用錯縫拼裝，管片楔形量為40mm。管片縱向和環向均采用螺栓連接。管片環與環之間采用38根M27的縱向螺栓連接；管片塊與塊之間采用20根M36的環向螺栓連接。

2、施工技術要點

施工過程中要注重相關技術應用，只有明確了施工要點，才能夠做到針對、有效，實現工作的有序性，因此在設計施工的過程中主要注意以下幾個方面的要點：

2.1 盾構推進施工

盾構推進施工之前，出洞時確保基準環環面平整，且與設計軸線垂直。管片在作防水處理之前對管片進行環面、端面的清理，然后再進行防水橡膠條的粘貼。盾構推進中要根據盾構報表中高程和平面的偏差值和盾殼與管片四周的間隙，嚴格控制盾構姿態，避免盾構卡住圓環管片。平穩控制盾構推進軸線，減少不必要的盾構推進糾偏，且每次糾偏量掌握在允許范圍內，合理使用千斤頂，盡量保證環面受力均勻。

2.2 管片拼裝施工

管片拼裝時需要根據當前盾構姿態、管片超前量、盾尾間隙等數據，合理選擇管片旋轉角度。在拼裝過程中清除盾尾處拼裝部位的垃圾和雜物，尤其是第一塊管片的定位會影響整環管片成環后的質量及與盾構的相對位置良好度。每環管片精心拼裝，做到管片接縫密貼，環面平整。圓環隧道由縱、環向斜螺栓連接而成，其連接的緊密度將直接影響到隧道的整體性能和質量。每一塊管片拼裝結束后，伸出千斤頂并控制到所需的頂力，再進行下一塊管片的拼裝，這樣逐塊進行完成一環的拼裝。對于不平整環面的管片，在拼裝下一環管片用千斤頂壓實時，應先頂“凸”位置的千斤頂。

3、隧道施工質量控制方法

在明確了施工要點的基礎上要針對性的采取有效應對措施，這樣才能夠在復雜的環境中采取針對性的施工對策，提高施工質量和施工效率

3.1 做好隧道掘進施工

為了在工程開展的過程中做好隧道掘進施工工作，測量采用人工測量，能及時反映盾構掘進每環的姿態，并安裝盾構儀，盾構司機根據測量系統和人工測量報表及時調整盾構施工參數，確保了隧道中心軸線偏差控制在±100mm范圍之內。本盾構的同步注漿系統采用單液注漿方式，由地面拌漿系統拌制后，通過攪拌車運送至二號車架，利用車架上的設備泵送至一號車架上的漿桶，在盾構推進時，通過6點注出口注入土體，及時充填建筑空隙，防止地面沉陷。隧道施工使用的同步注漿及攪拌設備，全部由計算機編制程序控制，它控制的模式主要分為手動和自動兩部分，自動部分又可進行分部控制(如：配比稱重控制、攪拌時間控制、攪拌次數控制等)。

3.2 優化管片拼裝施工

隧道設計采用環寬2m的管片，管片上的遇水膨脹橡膠止水條粘貼牢固，尤其管片角部的材料粘結閉合牢固。管片吊運過程中能認真地避免觸碰密封止水條，個別脫落進行及時粘貼處理，在管片安裝前均進行專項檢查。及時對管片背后的間隙進行同步注漿和補壓漿。各管片襯砌塊之間用螺栓連接，螺栓進入現場之前均進行檢測，符合設計及規范要求，盡量降低項目建設對周圍環境帶來的影響。

圖3 東線管片橢圓度

3.3 做好防水施工

管片自身防水－設計要求：管片混凝土抗壓強度C60，抗滲等級S12，生產中管片混凝土抗壓強度、抗滲要求均符合設計要求；在生產過程中，嚴格控制各項施工流程，確保混凝土及澆搗質量。隧道襯砌防水采用遇水膨脹橡膠止水條－上海隧橋特種橡膠廠生產的，經上海橡膠制品研究所檢測中心檢測，它的各項性能指標均符合GB/T18173.3-2002《高分子防水材料第二部分遇水膨脹橡膠》標準，從而確保了工程的防水質量。

3.4 其他質量控制

在施工的過程中還要做好其他質量控制工作，測量放樣按業主提供的導線點和水準點及設計提供的結構平面、高程、軸線點進行同步施工放樣。測量放樣嚴格按設計平面、高程及軸線點進行，曲線段范圍內，如有必要，則適當增設放樣點，以保證放樣及施工的準確性。施工放樣均經監理復核確認。

植筋施工，本次隧道同步施工所用的植筋膠為無掛流、注射式環氧植筋膠，生產單位為美國SYMONS公司。該植筋膠可用于潮濕的錨固孔洞，惡劣的天氣及小邊距情況，可用于淺埋預埋件且氣味很輕，符合國際標準。本產品分組分A及組分B，有較強的致敏性，所以推薦操作者佩戴安全護目鏡。本植筋膠僅針對車道板和下部局部范圍。鉆孔結束進行清孔，清孔完畢后經監理抽檢鉆孔位置、孔深及垂直度，合格后再種植鋼筋。鋼筋種植完畢，在植筋膠固化期內嚴禁擾動種植鋼筋，不得進行鋼筋綁扎施工。

圖4 內部施工現場

鋼筋施工，鋼筋原材采用合格的材料，原材料進場必須經檢驗合格方可使用。鋼筋按設計圖紙位置安裝，鋼筋骨架固定牢固，在澆注過程中不移位，鋼筋就位后放置符合要求的保護層墊塊，保護層墊塊綁扎牢固，無碎裂。除特殊要求外，主筋凈保護層均為30mm，鋼筋直徑小于25mm時采用搭接，大于或等于25mm時采用氣體保護焊焊接（單面焊10d，雙面焊5d），焊接接頭50%錯開。嚴格控制鋼筋間距，保證偏差滿足相應規范要求，網片綁扎做到橫平豎直。

模板施工，路面板統一采用小鋼模，與牛腿、壓重塊一樣，每塊模板長1.2m，模架在支架頂端布置縱向雙拼方鋼作為主梁，上面布置單根方鋼作為次梁，次梁上鋪設路面板模板。設封頭防撞墻作車道終點，設醒目禁行標志，后續澆筑完畢部分以防護欄桿隔離車道，設醒目禁行標志，實施養護。路面板位置確保各接縫位置不漏漿，立模分為兩個步驟，支架搭設完畢即搭設部分模板，提供牛腿施工作業面，待牛腿上部模板拆除后拼裝該位置路面模板，澆筑混凝土。

混凝土施工，混凝土除特殊注明外，混凝土強度等級為C35，混凝土施工過程中，嚴格控制到場的商品混凝土質量，做好現場混凝土的坍落度監測，確保混凝土供應質量，對不符合要求的砼不予使用，并按規范要求留置好試塊。澆搗混凝土時，規范混凝土操作，嚴格控制振搗棒插入的深度和間距，控制好混凝土振搗時間。見圖4

結論：

隧道施工過程中要做好相應的質量控制工作，只有這樣才能夠確保施工能夠符合相應的標準。在具體的施工中需要充分認識到現場環境，針對現場實際情況做出調整，明確現場需求，針對性的做好調整工作，力求在復雜的施工過程中，通過有效手段來提高綜合施工能力。