超大直径土压平衡盾构穿越机场施工关键技术

SHANGHAITUNNELENGINEERINGCO.,LTD.上海隧道工程股份有限公司超大直径土压平衡盾构穿越机场施工关键技术上海虹桥枢纽迎宾三路隧道新建工程报告人：杨磊2报告内容1.背景工程概况2.工程特点和难点4.关键施工技术3.施工前针对性研究5.工程施工效果31、背景工程概况41.工程概况51.工程概况穿越外滩万国建筑群2010年14.27土压盾构上海外滩隧道盾构尺寸为当时世界最大2009年15.43泥水盾构上海长江隧道国内首条超大直径隧道2008年14.87泥水盾构上海上中路隧道最大埋深75m2007年15.20土压盾构西班牙M30公路隧道全长7Km2004年14.87泥水盾构荷兰绿心隧道8台盾构双向江中对接1996年14.14泥水盾构东京湾隧道特点竣工日期直径(m)盾构类型工程名称61.工程概况迎宾三路隧道是上海“三纵三横”快速公路网络的重要组成部分，也是虹桥枢纽建设的重要组成部分，是上海市重大工程。隧道为上下2层，每层均为单向2车道。工程采用外滩隧道使用的Ф14270mm的超大土压平衡盾构施工71.工程概况盾构始发工作井盾构接收工作井原位试验段机场跑道历史保护建筑101铁路82、工程特点和难点9

盾构穿越特殊复杂地层

圆隧道施工过程中盾构穿越的主要土层为：④淤泥质粘土、④T灰色砂质粉土，⑤31灰色粉质粘土夹粉砂，⑤3T灰色粉质粘土夹粉质粘土，⑥层暗绿色粘土，⑦1T灰黄色粉质粘土夹粉砂，⑦2灰色粉砂。⑥2.工程特点和难点10

盾构穿越特殊复杂地层盾构穿越敏感性建构筑物

2.工程特点和难点下穿七莘路高架桥墩盾构穿越北横泾盾构穿越虹桥机场跑道和停机坪（机场不停飞，直径>12m盾构尚无先例）盾构穿越航油管盾构穿越101铁路专线盾构穿越历史保护建筑11

盾构穿越特殊复杂地层盾构穿越敏感性建构筑物开挖面稳定控制困难盾构机姿态控制困难工期紧张

2.工程特点和难点123、施工前针对性研究133.施工前针对性研究盾构起推阶段的原位试验理论研究试验研究1）盾构掘进对周围环境的影响2）盾构施工参数方法内容理论方法数值方法1）开挖面稳定控制2）盾构施工对周围环境影响盾构穿越机场跑道盾构穿越机场航油管143.施工前针对性研究试验段研究虹桥机场监测场地H90、H93、H96、H99四个试验断面其中H90和H96断面布设水土压力计监测断面测点布置153.施工前针对性研究试验段研究土舱压力参数对土舱压力进行调整163.施工前针对性研究试验段研究同步注浆参数对盾尾不同位置注浆管注浆量进行调整173.施工前针对性研究试验段研究土舱压力的影响

同步注浆的影响长时间停推的影响183.施工前针对性研究开挖面水土压力分布特性水土压力原位测试开挖面上超孔隙水压力和土压力增量与深度关系不大试验段研究193.施工前针对性研究土舱压力分布特性土舱压力增量与深度关系不大试验段研究203.施工前针对性研究理论研究土舱压力与施工参数关系213.施工三前针三对性三研究理论三研究考虑三孔隙三水压三力的三开挖三面稳三定数三值分三析欠支三护超支三护223.施工三前针三对性三研究理论三研究盾构三掘进三的三三维数三值模三拟穿越三机场三跑道穿越三航油三管234、关三键施三工技三术244.关键三施工三技术均衡施工土层适应敏感三建构三筑物三保护机场不停航快速施工4.盾构三施工三过程三中进三行工三序优三化，三提高三施工三速度5.不能三考虑三需要三机场三停航三的控三制措三施1.严格三按照三确定三的盾三构施三工参三数施三工，三确保三盾构三均衡三施工2.针对三不同三地质三情况三进行三针对三性施三工措三施3.采取三措施三控制三盾构三穿越三的敏三感建三构筑三物的三变形三发展工程三顺利三完成254.关键三施工三技术—均衡三施工土舱三压力三控制264.关键三施工三技术—均衡三施工土舱三压力三控制盾构三姿态三控制轴线三控制轴线三纠偏三技术成型三隧道三稳定三性控三制技三术管片三选型三及拼三装技三术123274.关键三施工三技术—均衡三施工土舱三压力三控制盾构三姿态三控制同步三注浆三控制6号2号5号3号4号1号④T层灰三色砂质三粉土⑤1粉质三粘土⑤31粉质三粘土注浆三压力三和注三浆量三双控284.关键三施工三技术—土层三适应三性④T层土含水三量高渗透三性强摇振三反应三迅速地表三沉降三控制三困难⑥层土干强三度高韧性三强流塑三性差推进三困难298个泡沫注入孔舱内搅拌机4.关键三施工三技术—土层三适应三性④T层降低三土体三渗透三性严格三控制三注浆三压力提高三隧道三刚度土体三改良同步三注浆管片三拼装304.关键三施工三技术—土层三适应三性④T层⑥1层改良三土体三流塑三性严格三控制三扭矩三和推三力避免三纠偏土体三改良参数三控制轴线三控制降低三土体三渗透三性严格三控制三注浆三压力提高三隧道三刚度土体三改良同步三注浆管片三拼装314.关键三施工三技术—敏感三建构三筑物三保护机场三跑道三、滑三行道三等敏三感地三区实三行自三动化三监测,全过三程实三时反三馈、三分析三调整三，以三保证三机场三跑道三等敏三感区三域的三最大三沉降三在控三制范三围内密切三关注三工后三沉降三发展三，开三展壁三后注三浆控三制324.关键三施工三技术—快速三施工连续三出土三系统二层三道路三同步三施工皮带三机同三步连三续出三土系三统可行三走式三车道三板底三模支三承车三架334.关键三施工三技术—快速三施工管片三拼装三环节同步三注浆三环节一层三道路三同步三施工344.关键三施工三技术—快速三施工管片三拼装三环节同步三注浆三环节一层三道路三同步三施工设备三工作三能力材料三运输三方案施工三参数材料三供应三数量供需三平衡三原理354.关键三施工三技术—快速三施工设备三工作三能力材料三运输三方案施工三参数材料三供应三数量364.关键三施工三技术—快速三施工盾构三故障三统计故障类型发生次数故障时间（h）占总故障时间比例管片拼装系统91495.8260.42%同步注浆系统2274.749.11%盾构机管片吊装系统2774.319.06%盾构机管片输送系统2547.395.77%盾构机出土系统2944.515.42%盾尾密封系统1826.573.24%盾构机推进系统1723.162.82%同步施工1101.22%其他3224.142.94%统计三范围三：20三10年7月24日~1三0月10日，三共计28三1环374.施工三关键三技术施工关键三技术隧道三稳定三控制三技术开挖三面稳三定控三制技三术同步三注浆三双控三技术盾构三姿态三控制三技术设备三维护三保养三技术盾构三快速三施工三技术385、工三程施三工效三果395.工程三施工三效果20三10年6月28日从西三工作三井出三洞开三始掘三进施三工405.工程三施工三效果20三10年6月28日从西三工作三井出三洞开三始掘三进施三工20三11年3月12日顺利三进入三东工三作井三，完三成93三3环推三进任三务415.工程三施工三效果近距三离穿三越重三要构三建筑三物沉三降控三制成三果七莘路高架历史三保护三建筑迎宾三三路三隧道10三1铁路航油管沉降三要求三：±1三0m三m最大三沉降三：-3三.6三mm±1三0m三m+6三.6三mm±1三5m三m+4三.2三mm±2三0m三m+9三.2三mm±1三0m三m-3三.4三mm机场三跑道425.工程三施工三效果10月29日，三迎宾三三路三隧道三竣工三通车435.工程三施工三效果上海三外滩三隧道和迎宾三三路三隧道三工程的成三功，三标志三着我三国已三经掌三握了三先进三的超