上海虹梅南路圆隧道工程施工技术要点及质量控制方法探析

文/姜骅 上海隧道工程有限公司 上海 200032

上海虹梅南路道圆隧道工程包含东线和西线两个部分，每一个部分都有着特殊的施工环境，在施工建设的过程中，通过分段建设的方式来提升整体建设效率和施工质量，以此来优化相关工作开展和运营服务管理。

1、项目简介

虹梅南路～金海路通道越江段新建工程位于闵行区和奉贤区，北起虹梅路、永德路交叉口，沿现状虹梅南路向南延伸，先后穿越剑川路、东川路、沪闵支线、江川东路、黄浦江，终点至西闸路以南约500m，全长约5260m。盾构段隧道全长3388m，由一台Φ14.93m泥水气平衡盾构从奉贤段工作井出洞进行西线隧道施工，盾构到达闵行接收井后掉头再完成东线隧道施工，盾构施工沿线将穿越闵行段乙烯管、闵行段建筑物、黄浦江及黄浦江防汛墙等，如图1所示。

东线隧道施工盾构采用德国海瑞克公司设计制造的Ф14930mm的泥水气平衡盾构掘进施工。隧道衬砌结构外径14500mm，内径13300mm，厚600mm，环宽2000mm。盾构隧道主线最大纵坡为4.1%，最小平曲线半径为R1540.800m，隧道全长3388m，共需管片1694环。每环管片由封顶块F块(1块：F块)、邻接块L块(2块：L1、L2)、标准块B块(7块:S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7)共10块管片组成，为通用楔形管片，采用错缝拼装，管片楔形量为40mm。管片纵向和环向均采用螺栓连接。管片环与环之间采用38根M27的纵向螺栓连接；管片块与块之间采用20根M36的环向螺栓连接。

图1 虹梅南路隧道工程平面图

图2 施工现场外景

西线隧道施工盾构采用德国海瑞克公司设计制造的Ф14930mm的泥水气平衡盾构掘进施工。隧道衬砌结构外径14500mm，内径13300mm，厚600mm，环宽2000mm。盾构隧道主线最大纵坡为4.1%，最小平曲线半径为R2014.675m，隧道全长3391m，共需管片1696环。每环管片由封顶块F块(1块：S10)、邻接块L块(2块：S8、S9)、标准块B块 (7块 :S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7)共10块管片组成，为通用楔形管片，采用错缝拼装，管片楔形量为40mm。管片纵向和环向均采用螺栓连接。管片环与环之间采用38根M27的纵向螺栓连接；管片块与块之间采用20根M36的环向螺栓连接。

2、施工技术要点

施工过程中要注重相关技术应用，只有明确了施工要点，才能够做到针对、有效，实现工作的有序性，因此在设计施工的过程中主要注意以下几个方面的要点：

2.1 盾构推进施工

盾构推进施工之前，出洞时确保基准环环面平整，且与设计轴线垂直。管片在作防水处理之前对管片进行环面、端面的清理，然后再进行防水橡胶条的粘贴。盾构推进中要根据盾构报表中高程和平面的偏差值和盾壳与管片四周的间隙，严格控制盾构姿态，避免盾构卡住圆环管片。平稳控制盾构推进轴线，减少不必要的盾构推进纠偏，且每次纠偏量掌握在允许范围内，合理使用千斤顶，尽量保证环面受力均匀。

2.2 管片拼装施工

管片拼装时需要根据当前盾构姿态、管片超前量、盾尾间隙等数据，合理选择管片旋转角度。在拼装过程中清除盾尾处拼装部位的垃圾和杂物，尤其是第一块管片的定位会影响整环管片成环后的质量及与盾构的相对位置良好度。每环管片精心拼装，做到管片接缝密贴，环面平整。圆环隧道由纵、环向斜螺栓连接而成，其连接的紧密度将直接影响到隧道的整体性能和质量。每一块管片拼装结束后，伸出千斤顶并控制到所需的顶力，再进行下一块管片的拼装，这样逐块进行完成一环的拼装。对于不平整环面的管片，在拼装下一环管片用千斤顶压实时，应先顶“凸”位置的千斤顶。

3、隧道施工质量控制方法

在明确了施工要点的基础上要针对性的采取有效应对措施，这样才能够在复杂的环境中采取针对性的施工对策，提高施工质量和施工效率

3.1 做好隧道掘进施工

为了在工程开展的过程中做好隧道掘进施工工作，测量采用人工测量，能及时反映盾构掘进每环的姿态，并安装盾构仪，盾构司机根据测量系统和人工测量报表及时调整盾构施工参数，确保了隧道中心轴线偏差控制在±100mm范围之内。本盾构的同步注浆系统采用单液注浆方式，由地面拌浆系统拌制后，通过搅拌车运送至二号车架，利用车架上的设备泵送至一号车架上的浆桶，在盾构推进时，通过6点注出口注入土体，及时充填建筑空隙，防止地面沉陷。隧道施工使用的同步注浆及搅拌设备，全部由计算机编制程序控制，它控制的模式主要分为手动和自动两部分，自动部分又可进行分部控制(如：配比称重控制、搅拌时间控制、搅拌次数控制等)。

3.2 优化管片拼装施工

隧道设计采用环宽2m的管片，管片上的遇水膨胀橡胶止水条粘贴牢固，尤其管片角部的材料粘结闭合牢固。管片吊运过程中能认真地避免触碰密封止水条，个别脱落进行及时粘贴处理，在管片安装前均进行专项检查。及时对管片背后的间隙进行同步注浆和补压浆。各管片衬砌块之间用螺栓连接，螺栓进入现场之前均进行检测，符合设计及规范要求，尽量降低项目建设对周围环境带来的影响。

图3 东线管片椭圆度

3.3 做好防水施工

管片自身防水－设计要求：管片混凝土抗压强度C60，抗渗等级S12，生产中管片混凝土抗压强度、抗渗要求均符合设计要求；在生产过程中，严格控制各项施工流程，确保混凝土及浇捣质量。隧道衬砌防水采用遇水膨胀橡胶止水条－上海隧桥特种橡胶厂生产的，经上海橡胶制品研究所检测中心检测，它的各项性能指标均符合GB/T18173.3-2002《高分子防水材料第二部分遇水膨胀橡胶》标准，从而确保了工程的防水质量。

3.4 其他质量控制

在施工的过程中还要做好其他质量控制工作，测量放样按业主提供的导线点和水准点及设计提供的结构平面、高程、轴线点进行同步施工放样。测量放样严格按设计平面、高程及轴线点进行，曲线段范围内，如有必要，则适当增设放样点，以保证放样及施工的准确性。施工放样均经监理复核确认。

植筋施工，本次隧道同步施工所用的植筋胶为无挂流、注射式环氧植筋胶，生产单位为美国SYMONS公司。该植筋胶可用于潮湿的锚固孔洞，恶劣的天气及小边距情况，可用于浅埋预埋件且气味很轻，符合国际标准。本产品分组分A及组分B，有较强的致敏性，所以推荐操作者佩戴安全护目镜。本植筋胶仅针对车道板和下部局部范围。钻孔结束进行清孔，清孔完毕后经监理抽检钻孔位置、孔深及垂直度，合格后再种植钢筋。钢筋种植完毕，在植筋胶固化期内严禁扰动种植钢筋，不得进行钢筋绑扎施工。

图4 内部施工现场

钢筋施工，钢筋原材采用合格的材料，原材料进场必须经检验合格方可使用。钢筋按设计图纸位置安装，钢筋骨架固定牢固，在浇注过程中不移位，钢筋就位后放置符合要求的保护层垫块，保护层垫块绑扎牢固，无碎裂。除特殊要求外，主筋净保护层均为30mm，钢筋直径小于25mm时采用搭接，大于或等于25mm时采用气体保护焊焊接（单面焊10d，双面焊5d），焊接接头50%错开。严格控制钢筋间距，保证偏差满足相应规范要求，网片绑扎做到横平竖直。

模板施工，路面板统一采用小钢模，与牛腿、压重块一样，每块模板长1.2m，模架在支架顶端布置纵向双拼方钢作为主梁，上面布置单根方钢作为次梁，次梁上铺设路面板模板。设封头防撞墙作车道终点，设醒目禁行标志，后续浇筑完毕部分以防护栏杆隔离车道，设醒目禁行标志，实施养护。路面板位置确保各接缝位置不漏浆，立模分为两个步骤，支架搭设完毕即搭设部分模板，提供牛腿施工作业面，待牛腿上部模板拆除后拼装该位置路面模板，浇筑混凝土。

混凝土施工，混凝土除特殊注明外，混凝土强度等级为C35，混凝土施工过程中，严格控制到场的商品混凝土质量，做好现场混凝土的坍落度监测，确保混凝土供应质量，对不符合要求的砼不予使用，并按规范要求留置好试块。浇捣混凝土时，规范混凝土操作，严格控制振捣棒插入的深度和间距，控制好混凝土振捣时间。见图4

结论：

隧道施工过程中要做好相应的质量控制工作，只有这样才能够确保施工能够符合相应的标准。在具体的施工中需要充分认识到现场环境，针对现场实际情况做出调整，明确现场需求，针对性的做好调整工作，力求在复杂的施工过程中，通过有效手段来提高综合施工能力。