武汉公路过江通道隧道工程施工技术

武汉长江隧道工程施工技术中国中铁隧道集团有限公司2007年12月汇报的主要内容：一、工程概述二、工程特点、重难点三、盾构施工技术四、盾构施工成功经验五、目前工程进展及盾构机性能评价一、

工程概述1.1参建单位：业主：武汉市城市建设投资开发集团有限公司（武汉长江隧道工程建设有限公司）监理单位：施工监理联合体主办单位：上海市市政工程管理咨询有限公司成员单位：中咨工程建设监理公司湖北中南市政工程监理有限公司总包单位（EPC）：中铁隧道集团联合体主办单位：中铁隧道集团有限公司成员单位：铁道部第四勘察设计院（设计单位）武汉市市政建设集团有限公司武汉市城市规划设计研究院奥地利D2咨询有限公司

设计监理：长江水利委员会长江勘测规划设计研究院

1.2工程工期和总造价工期：45个月开工日期：2004年11月28日完工日期：2008年8月26日 工程投资概算总额约20.5亿元1.3工程概况工程位置武汉长江隧道为武汉市重点工程，是武汉市第一条重要的公路过江通道。工程位于武汉长江一、二桥之间，隧道江北起点位于汉口大智路与铭新街的交叉口，江南终点为武昌友谊大道南侧规划中的沙湖路，线路全长3630m，其中过江盾构隧道设计为两条隧道，左右线各长2538m。单条隧道设计为两车道，设计车速50km/h。汉口端设2条匝道，武昌端设4条匝道与路网相接。武汉长江隧道工程地理位置见图1。图1武汉长江隧道工程地理位置图武昌汉口1.3.3盾构隧道平、纵、横断面设计概况盾构隧道线路共设3组平曲线，平面最小转弯半径为800m。线路纵坡大致为U形，最大下坡为4.35%，最大上坡为4.4%。盾构隧道内净空φ10m，管片外径φ11m。隧道断面底部设逃生通道和电缆通道，中部为行车道，上部为专用排烟道。盾构隧道最小覆土厚6.3m，最大覆土厚40.5米。线间距为16-28m。盾构隧道结构横断面见图3。

工程范围和任务划分工程范围包括盾构始发井、到达井、盾构隧道、联络通道、明挖隧道、主线中山大道暗挖隧道、A、B、C、D、E、F六条匝道、管理中心大楼、通风井、路面工程及机电设备安装工程等。工程线路平面布置示意见图2。

图2工程平面布置示意图江南通风井江北通风井盾构始发井盾构到达井江南横通道江北横通道长江武昌区江岸区图3盾构隧道横断面图1.萍3.柜4艳工良程地呼质及弟水文驼地质工程岸地质隧址狱区长明江段猴水下煤地层村上部巩由第四四系笼全新扛统新羞近沉疤积松锹散粉营细砂踪蝶，中宾粗砂呀组成堂，中私部由鞠第四纤系全独新统逃中密遗～密悲实粉凯细砂圆组成泳，下剪部基犬岩为佩志留象系泥研质粉牲砂岩流夹砂触岩、腾页岩删；江螺南及麦江北严两岸系地层扒除地康表有愧呈松考散状婶态的烈人工膀填土始外，聋上部豪由第乔四系淹全新靠统冲逃积软小～可盈塑粉冈质粘济土，航中部圈由第奇四系著全新淋统中暮密～队密实帮粉细仁砂组巧成，提下部融基岩移为志丹留系弹泥质僚粉砂垫岩夹揭砂岩稻、页屑岩。唤工程广地质蚂纵断现面见择图４挡。盾构菜隧道蒜主要兽穿越追粘土稿层、印粉土为层、仪粉质相粘土遥层、摊淤泥紫质粉蜻质粘组土层铃、粉含细砂湖、中霞粗砂耐，局乐部地收段穿并越泥共质粉碍砂岩稍夹砂宽岩页烂岩，钉其中特穿越跃粉细永砂层弓和中榆粗砂似层占派74夸.7址4%页，穿棋越粉滴土和演粘土制层占半23蓬.0量3%岭，穿救越卵蜜石层丢占1稍.0仁1%舱，穿赛越岩悬石占抬1.狭22减%。暗最大萌切岩忌深度班为2遗.3骂41梁m，葵未切裕入微僚风化隐岩层意。图４妈工程尖地质剂纵断挠面图密实粉细砂中粗砂上软下硬地层松散粉细砂层泥质粉砂岩地层盾构到达井盾构始发井长江粘性土地层联络眉通道联络对通道1.故3.泄4.竭２不肯良地川质①、鸦隧道填址场扎地2纠0m弯深稿度内锈松散员粉细跳砂（惊地层蛾代号纯③1轧）和耐稍密疾粉细俭砂（零地层脖代号斥⑤1赏）为径可轻缸微液枣化土叹层；②、熄分布呢于长悠江两说岸近颂地表拆处的女人工锦填土屯层均毫呈松牺散状台态，看隧道条明挖俯及竖塌井基澡坑施等工时馅，该甜土层吵不稳蹦定，歼需进摧行支符护；③、使分布居于长港江河味床表原层的喇粉细祥砂和淹中粗摸砂地戴层，馅呈松盛散状详态。④、塞场地蝇内分摇布有尝淤泥螺质粉圆质粘溉土（恶地层揭代号拉④5棍）主个要分购布在肤隧道纯址江劳南（子武昌谈）段合，其梅分布昼不连况续，眯厚度纺不大真，该控层在弯隧道症施工咬时，站可能膝会对旺坑壁探稳定咽性有皇一定瓦影响充。１水刺文地现质①、劣地表吨水该地圾区地悉表水押系主香要有驳长江咏水系欧、汉罗江水蛋系、策沙湖看水系伸。长谈江水渴系为广区内砌主要怕地表霞水系仆，也许是对改拟建合长江烫隧道栋有直苍接影煌响的目地表献水系责。长男江水语系主衡要接芝受上义游及舞汉江因补给竿，向早下游你排泄赔；汉党江水康系主念要接驶受上瞎游补捞给，丸向长犬江排鉴泄。双沙湖描水系椒主要缘瑞接受摇大气杰降水题补给世，与献长江返水力沸联系忘受人咳为因氏素控怨制。免长江贸水对存混凝浸土及缝混凝概土结遵构中肠的钢悉筋无医腐蚀套性，素对钢森结构芬有弱信腐蚀悦性。②、赢地下社水地下祖水主该要有填上层鞠滞水螺、孔房诚隙水嚼和基浙岩裂伐隙水谋三种绳类型炕。上夺层滞哀水主钳要赋抛存于丸上部恨人工砖填土僵层中躲，孔卧隙水魔主要边赋存但于第有四系愉松散关层中笛，可尾分为仆孔隙展潜水菌和孔煌隙承疲压水峡两种遮类型嫁；基删岩裂呼隙水驳主要猫赋存普于下觉部基淡岩裂杏隙中悟。场评地内岔地下病水位击埋深晓0.禾80汁～5杜.9麦0m录。相盖当于脚标高搬21热.0筑2～瘦15勤.9犁2m仔。长崭江河医床段跳分布扩的地弟层主头要为妥第四汁系全浴新统延新近勉沉积柿粉细垂砂、太全新冒统沉祝积粉摔细砂旦、中医粗砂赴、砂桃卵石翅层以调及志经留系未砂岩迅泥岩闭。与宜长江植两岸段比较量，长薄江切鲁穿了浪第四亲系全刷新统衫孔隙吊承压果含水稻层顶茄板，擦江水甚和地石下水桶具有箭密切凭的水雪力联乳系。屯洪水漠期盾搞构施躬工最迎大水盆压达圾到0盏.5挑7M以Pa仔。二、达工程腰特点隙、重肠难点2.调1逼工程娃特点（1朗）工程初规模强宏大风、意炒义重勉大武汉而长江沃隧道者是武贼汉市床大型焦重点品工程镰和重援要的穿过江兴通道种，被野称为痒“万颤里长拔江第闪一隧弟”，秤工程岔宏伟网，投掉资巨俊大，垦引起银湖北营省、硬武汉件市政税府及咏土木膛工程垦界的鄙高度盐关注暮。（2售）施拼工涉殃及领茅域多衬，综兵合性惕强本工先程包葛括长摩江两殖岸明观挖基挣坑、怖暗挖慈隧道黄、过贤江盾神构隧崭道、检道路妇施工务、设虫备采趴购及麻安装向等项检目，接涉及阿富水洗地层姑深基句坑开己挖、串大断混面泥圣水平介衡盾飞构掘印进、挪大跨密隧道党浅埋僵暗挖帮施工柱、联功络通旗道冷械冻法铺施工封等工牧程技爸术，桐施工皇综合教性强乳。（3粥）工删程地瘦质条戴件复甲杂、便施工关难度屑大本工蚁程处圣于Ι源类建抚筑场秃区，各地层滔复杂与，地琴下水疼位高刻。富莫水地远层深讨基坑衔开挖腰、大伴断面露泥水俘平衡劳盾构勇掘进李、大普跨隧歉道浅涂埋暗伯挖施呼工、灵软土旧地层静联络缩慧通道斧施工臂等工符程技乓术，讲设计材和施拖工难联度都何很大安。（4含）盾构叨施工刻涉及四难题们多①、锡断面别大、绞连续旨掘进升距离爱长。②、源盾构享穿越汁地层虽复杂毯，地陷质条猾件变宇化大残。③、拍隧道堆埋深领变化诉大，克水压己高。④、器进出季洞段屑埋深吊浅，歼且下躲穿众举多重细要的傍建筑脑物，过如长射江防泥洪大食堤、很武大旋铁路纸、鲁跌兹故否居等增。⑤、2条盾闪构隧穿道净富间距精小，挂相互核对周弓边环雹境影缝响大华。⑥、踪蝶盾构家隧道亿上下钱坡度旨大，微上下桐反坡吊差达秘8.晌7%园。要费求盾康构有桨较强漠的爬译坡能姻力和售方向傅控制催能力送，同睛时对终运输厉系统厦提出宝了更胞高的每要求脏。（5）工程零拆迁笼量大糖、施休工任耗务重陪、工酬期紧2.报2仓工程堂重难酬点（1近）盾傅构选朴型和雹设计盾构渴机穿桌越的禽地层胁主要扣为富允含地虚下水淋的砂皇性土危，但虽在江闹中地咳段，奏开挖柿面上幕同时僚存在小着土祖层、事卵石啄层及倍砂岩挽、泥浮岩层勒的强榨、中闷风化给的岩捡石地锣层，异地下盲水特浩征在兆两岸参表现抖为较阻高承咬压水务头的挡承压宵水特宝征，缝在江施中则责表现搭为高商水压南的潜策水特元性。赢盾构惊机选泰用正音确与立否是贡工程开成败爷的关副键。（2）施伞工组禾织与肯技术眠管理本工恨程周爪边环错境复渣杂，天工程排内容续和工央法较柏多，偷施工输场地身狭小栽，施花工工炮期紧货张。豪如何盟加强拦施工糟组织由和技帽术管纠理，涉加强夺施工船过程贝控制衫，做搏到协贷调有扩序是俗施工桥的重鸽点。（3）地育表建肉（构痰）筑幼物及坚地下扑管线忆众多墨，环朱境保放护要筋求高本项萄目施雪工影乖响范被围内汇重要竖建筑弹物包刺括鲁心兹故拒居、宪长江淡防洪逗堤、角武大曾铁路袭及隧爬道上逃方重限要建心构筑啦物等比。特池别是偷在盾姜构始鼠发和茅到达挥段，地覆土道浅（删0.炉7D筛）、涂软土租地层哭下穿听大量值建筑锋物。管线遭种类电主要蔬有：丘给水晃、排昨水、轿电力燃、通社信、列煤气愉等。绑道路敏上的午管线流主要雁分布草于机跪动车姐道两雨侧的缘瑞非机挣动车投道和械人行猴道下森，其样密度暮较大针；给水腊管线云主要喝为铸电铁管驱、混太凝土贞管两连种；叛排水忧主管露以混盏凝土检管道座为主扒，有卵少量伐为箱芬涵式须。电岭力管稀线多皇数为恨沟道鞭式埋茫设，错部分中分支放为直陕埋。监通信浅管线剑多数碑以管况块或拘群管保集中富方式义埋设久，部遥分为旧直埋浴方式碗。工程柜处于割闹市漏区，局对噪物音、糠粉尘吊、污感水排我放控融制、限交通纱组织顿等管造理要锦求高菜。（4）盾虎构穿庭越长星江本工亏程盾占构隧榨道要甩穿越漂13竹10裕米的淘长江尾，过奏江段保盾构佳穿越羡地层凡主要恳为⑤2粉细幸砂层改、⑤3粉细社砂层肯，而拣且隧拌道与桂江水猛之间第的地坑层均角为松败散的恢中粗难砂到谈粉细爪砂地睁层，楚为透值水层集，地徐下水味和江柳水有懂着密静切的慈水力颗联系健通道北，水意压最柴高达樱0.急57金MP滤a，禽施工香过程暴控制选不好讯，就富可能帽产生简“冒写顶”匹、隧欣道涌势水涌颤砂等坊事故仙。隧滑道在似穿越谨长江罢深槽腹处，盏河床询深度幸仅有城11该米，炊隧道稻上覆润砂层惩为渗息透性拖强的骗中粗优砂，斯施工屡控制陡难度情大。隧道蚂下半妨断面宋在江毒底要档间断便的穿联越约裹30传0m填左右种的⑥套卵石浇层、闸⑦1～⑦3强～浑微风当化泥胳质砂蛇岩夹暑砂岩牵、页裂岩等兵软硬疫不均竟地层筐，卵酿石及里基岩栽侵入阔隧道娇最大杠厚3隶.8王m，敢施工麦可能晕出现笑开挖典面坍贵塌、疮刀盘渣或刀玻具严貌重磨袜损使沾盾构珠无法摘推进医而不屑得不靠换刀劈燕、盾摔构掘状进方议向不缴易控精制、壶可能遍因堵激管造须成泥屑水压败力急希剧变商化而愈导致鸽超挖升，从覆而引鹅发事瘦故。（5）盾局构始低发和站到达隧道垫始发趴和到拳达段蒸覆土广浅,定隧兄道净纳间距稻小(岔仅5漏.5春米）萝，地占面建锣筑物牺及管复线密秃集，厦施工吹难度伍大。治始发匆和到路达段既是事顶故多金发地票段。（6）联厚络通眠道的招施工位于元盾构圈段的做2处牺联络校通道活均处锅于粉成细砂吼地层阿中，低且地代下水裳位高滥，在企该种桶地层贯中进斗行联则络通练道施申工，忘施工掘难度蓄与风翁险均烧较大虫，而蚊且横秘通道患地表酱建筑本物及久管线接较多略，若挎产生淹涌水辫涌砂粘而导叫致过北大的畏地层待沉降店，很鼓可能贴造成称地表域上方代建构你筑物李及地惧下管盗线的浸破损勤。因粘此，木选用搞合理澡的施旗工方昏案，麦确保阀联络觉通道泻安全讽施工甲，是丽本工设程的象重点醋。三、植盾构滔施工偿技术3.尾1盾筝构选蚊型武汉港长江均隧道脂最终匹采购免由法钳国N蚊FM驳公司碌设计摘的盾翅构机恰，除丑核心授设备跃采用写进口喂件，卖部分董结构凯在国两内制颠造。鹊盾构佛机的剃结构扒及其烫性能傲简单浆介绍悄如下剃：（1逗）、皂盾构栏机类扇型：脸膨润坚土-途气垫终式泥给水平无衡盾犯构；（2己）、株开挖婆直径痕11搭.3拥8米合；（3衰）、鄙重量兔：主付机与寇后配韵套的符重量惹11巨00闻t牙（主由机9赢00荒t，蚊后配减套2孔00铅t）填，其浸中刀影盘组扛件重欺16萝0t迹；（4方）、恰长度本：整筑机5预6米脊，主送机壳板体长征度1或1.粗71昌米；（5案）、帜最小床转弯滑半径贞40严0m董；（6弄）、械推力才：最规大推即力1涂21羽22辜0剪kN邀；（预18份组共尊36婚根油暮缸）（7融）、丽扭矩巧：最谱大扭姻矩1吉36巾50姿k渡Nm凳@先0表.8传5转员/分弯；最熊大转柔速时骗的扭瞧矩5执05纸0彼kN算m妇@挪2.蔬3转优/分抵；脱从困扭探矩1握77盘50卡k立Nm漂；（8背）、申速度毁：最嚷大掘买进速各度4罚0m埋m/汪mi膊n；图5搬：间择接控浴制型患泥水犯平衡友盾构美工作东原理控图地层切削刀盘进浆管排浆管膨润土溶液压缩空气连通管气锁室膨润土液区３.佛1.赚1盾发构机商刀盘（１现）、星支撑当方式棍：中菌心支嚼撑（坏八个惑辐条刃）（２值）、灭刀盘耐型式第：复诉合刀笔盘（西39析把1僻7“拿单刃蜜滚刀埋，2管24滨把切蔬刀）（3智）、斩开挖谊直径驱11雪38咐0职mm壳，开谊口率桃30薯%（井中心着部位差50剂%）（4亲）、找滚刀安装搁在从夺半径2.污0傻m至周围缘处断，间茂距10态8m贿m；（5赚）、哑周边批的保告护刀疏32冶把；表仿形河刀1传把；给切刀浅磨损梦检测滩装置唱4把魄；（6）、扛刀盘担分块别数量套3块钳；３.巨1.驱2刀丹盘驱颜动系奥统（１江）、型式菊变频胖电机革驱动乳，驱停动功章率2本00Ⅹ8征即16拒00槐k汉W；（2哲）、幻玉双向毅转速蜜0伏~2范.3千转甚/分见(连多续可烧调)仪；（3鞭）、怜最大伴扭矩段13幸65组0沙kN约m宜@世0.通85健转/脊分；达脱困为扭矩的17奶75喜0筑kN进m（4遵）、省主轴让承类凭型3趣排版滚柱剩«四2排棒轴向耍-1射排径清向»波轴承（5盲）、为主轴秤承寿既命1矮00浊00龙小时拉；（6杏）、详密封熄2远×5情道阁密封狗，开滴挖室粥的最肉大工携作压且力6恐.0修b低ar图6唱：刀材盘布竖置形豪式图7肝：刮以刀和登滚刀声配置阅结构恶图图8双主轴砍承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