APP下载

突破六大难点 世界在建最大直径公轨合建盾构隧道
——济南黄河隧道

2020-01-06

隧道建设(中英文) 2020年9期
关键词:箱涵黏土盾构

济南黄河隧道工程是目前世界在建最大直径公轨合建盾构隧道。该工程位于济南城市中轴线,隧道北连鹊山、济北次中心,南接济泺路,隧道全长4 760 m,其中,盾构段长2 519.2 m,管片外径15.2 m,内径13.9 m。设计为双管双层,上层为双向6车道公路,下层为预留轨道交通、烟道、纵向逃生通道、管廊等,项目预计2021年10月全线贯通。该工程突破了六大难点:

超大直径盾构隧道首次穿越地上悬河,施工风险高

万里黄河从河南境内到出海口逐渐形成地上悬河,济南泺口段河床高出南岸天桥区地面5 m,最大洪水位高出11.62 m,隧道最低点位于河床下54 m,最大水土压力达0.65 MPa,施工风险高。工程采用2台德国海瑞克泥水平衡盾构进行盾构段开挖掘进作业,根据勘察的地质条件在盾构选型方面进行了“量身打造”。

盾构长距离穿越钙质结核层,对刀具磨损特别大

盾构段埋深26.3~54.6 m,穿越地层主要以粉质黏土为主。盾构在钙质结核地层掘进中,易造成刀具磨损、刀齿崩断;核径较大钙质结核易造成格栅口堵塞,排浆困难。选择合适的刀盘设计、刀具配置,尽量减少换刀频次,并实现安全高效的换刀作业,是盾构施工的重点,也是工期控制的难点。

隧道穿越全断面粉质黏土,盾构施工难度大

本工程穿越地层主要为黏土和粉质黏土层,细颗粒含量高,盾构在全断面粉质黏土地层掘进会造成泥浆相对密度增大,产生大量的废浆;土质黏性高,刀盘易结泥饼,排泥吸口易堵塞。选择合适的泥水处理设备和工艺,提高泥水处理效率,选择合适的刀盘开口率及冲刷系统,将是项目工作的重点。

公轨合建隧道首次采用π型箱涵同步施工,施工控制难度大

盾构段隧道设计为双管双层隧道,上层为双向6车道的市政公路,下层为轨道交通预留工程。隧道管片拼装完成后,进行π型箱涵安装及现浇。本项目π型箱涵尺寸为5.42 m×6 m×2 m,是国内超大π型箱涵首次采用同步安装工艺,面临预制、吊装、运输、安装等一系列难题。受公轨合建轨道交通限界影响,盾构掘进姿态、箱涵安装精度要求相当高,是项目施工面临的重大难题。需要提高箱涵预制的精度,提前测量放样,把控好参数。

临近地上悬河超深基坑施工,施工难度大、风险高

本工程位于一级黄河阶地,所在场区地下水丰富,地下水位较高,基坑开挖深度最大达35 m,宽度达50 m,是济南地区开挖深度、宽度最大的基坑,无工程类比经验,存在基坑涌水、支护失稳等风险。地下连续墙最大深度60 m,吊装风险高,施工难度大。

隧道沿线穿越多所建(构)筑物,沉降控制要求高

本工程穿越鹊山片区低矮房屋群、黄河南北岸大堤,侧穿绕城高速桥桩,最小净距3.9 m,南岸紧邻主干道、居民区,沉降控制是本工程实施的重点。

另外,济南黄河隧道北延工程,沿黄河隧道向北穿越鹊山水库,接入省道S101,直至国道G308。北延工程规划定位为城市道路与轨道交通预留土建工程共用的隧道,是联系大桥城市副中心与主城中心区的重要交通走廊,承担着均衡中心区过河交通客流与车流、完善城市道路网与轨道网、支撑先行区发展的功能。

猜你喜欢

箱涵黏土盾构
浅析铁路箱涵顶进控制滑床板技术
小直径双模式盾构机在复合地层中的施工应用与实践
箱涵埋深对双孔箱涵结构计算的影响分析
水泥回填土技术在盾构出洞加固中的应用及改善方法
盾构穿越既有建筑物施工关键技术研究
大跨度多孔箱涵顶进过程基底摩阻力研究
基于非线性FAHP的箱涵下穿铁路顶进施工风险评价
不一般的黏土插画
新型盾构机刀圈用6Cr5Mo2V钢力学性能研究
黏土多肉植物