全预制拼装+最大直径土压平衡盾构——上海诸光路隧道

2019年8月30日,国内最大直径土压平衡盾构隧道——上海诸光路通道正式通车。这条坐落于进口博览会主场馆“四叶草”不到1公里的大型隧道,成为快速疏散观展车辆并连接“四叶草”和西虹桥地区的地下主干道,显著提升会展中心周边交通能级。
建设单位:上海城投(集团)有限公司
设计单位:上海市政工程设计研究总院
施工单位:隧道股份上海隧道
盾构装备:海瑞克土压平衡盾构  直径14.45m
关键词:超大直径 土压平衡 全预制拼装
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 工程概况

诸光路隧道工程位于上海闵行、青浦境内,工程全长约2.8km,盾构段全长1390m,隧道衬砌结构外径14.0m,内径12.8m,环宽2.0m,管片厚0.6m,为单管双层隧道,设计速度40km/h,采用1台直径14.45m土压平衡盾构“青崧号”进行施工,为国内最大土压平衡盾构。
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诸光路隧道在沉降控制要求高、施工场地狭小的背景下,工程首次采用全预制拼装技术,PC率达到90%以上,极大地改善了隧道施工环境,展现出了真正的绿色施工。
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盾构选型

施工选用海瑞克直径14.45m土压平衡盾构机。这台盾构机原名“爱丽丝号”,曾用于新西兰Waterview连接线工程,为适应上海富含水软弱地层,对该盾构机进行了针对性再制造,重新命名为“青崧号”。

考虑本区间部分在粉砂性土中掘进,土层流动性较差,盾构机的开口率为 45%,确保区间出渣顺畅。盾构总长约89m,安装阶段受限于安装空间狭小的客观因素,最终通过优化方案,并配合厘米级的吊装精度才得以顺利完成拼装。

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盾构施工

超大直径盾构在掘进过程中克服了诸多难点:
01
多次近距离穿越桥梁桩基,沉降控制在毫米级

“青崧”号始发后,先后近距离穿越了蟠龙港桥和西厍里港桥的桩基。其中,盾构侧向穿越蟠龙港桥的桩基,距离最近1m;下方穿越西厍里港桥,垂直方向距离桩基最小1.9m。施工方通过精心组织、连续施工、谨慎监测分析,将桩基沉降控制在1cm以内。

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盾构穿越蟠龙港桥桩基

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盾构穿越西厍里港桥桩基
02
克服400m全断面砂层
超大直径土压平衡盾构还穿越了全断面砂层,面临地层承压水头高、刀盘扭矩大、出土效率低、刀具易磨损等困难和风险;通过制定各类应急预案,并且进行大量的土体改良试验,最终顺利穿越了400m全断面砂层。

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在正常掘进段,盾构施工保持单日5~6环速度,并创造了单月160环的掘进纪录。

圆隧道内部结构全预制拼装

诸光路圆隧道内部结构除“π”型预制构件两侧填充、下层基座(含下层防撞侧石)和上层预制车道板两侧的后浇梁为现浇结构,其余结构均采用预制拼装工艺,预制装频率达到了90%以上(含衬砌管片)。

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  • 采用标准化可重载的预制路面板代替传统现浇路面,在加快施工速度的同时,避免因施工需要造成的反复凿除及反复浇筑,防尘降噪、降低能耗、节约成本。

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  • 采用预制拼装围墙,型式为插板式,分块吊装,过程中无扬尘、无噪音、无废弃工程,且安装方便快捷。

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  • 自主设计开发六自由度的机械手,用于隧道内安装立柱。

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  • 设计开发纵向悬臂式行车和专用吊架,用于隧道内安装上层车道板。

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与传统的现浇方式相比,预制拼装不仅大大缩短施工周期,而且在工程质量、安全文明施工方面也有很大的提升。

项目采用了多种高科技手段:隧道内全覆盖的视频监控系统、啄木鸟安全管理移动平台APP、盾构推进参数手机远程APP监控系统,并实时连通上海隧道盾构管控中心等“互联网+”与物联网技术。

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这条全预制、数字化、高质量隧道工程
将成为未来更多大型隧道的“范本”
为中国隧道建设领域
带来实实在在的技术进步和经验积淀

诸光掠影

 2015年9月28日

第一幅地墙钢筋笼吊装

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2017年10月10日

“青崧号”盾构始发

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 2018年6月20日

“青崧号”盾构进洞

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2019年3月20日

全预制拼装完成

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2019年4月29日

主体结构贯通

2019年6月底

机电安装与装饰装潢完成

2019年8月30日

工程建成通车

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