上海虹梅南路越江隧道工程安全施工技术总结

本章研究工作主要从数值分析、模型试验、理论计算、现场监测和施工参数匹配5个维度研究了超大直径泥水平衡盾构穿越高危易爆乙烯管的安全施工技术，明确了采用箱涵保护乙烯管的施工方法，分别就盾构施工的地层扰动机理、上覆乙烯管的响应机制、乙烯管的理论破坏模式以及盾构施工控制技术措施和相应预案方面得到以下结论：

(1)采用三维数值模拟的方式计算了双线超大直径泥水平衡盾构穿越乙烯管过程中的地层变形规律和乙烯管的变形模式；采用二维有限元分析了不同地层损失率条件下的乙烯管变形发展规律。结果表明，当盾构推进地层损失率控制在0.2%～1%时，乙烯管的变形为11～47 mm。

(2)盾构切口到达前，管线位移基本没有变化，切口穿越及到达过程中，模拟管线表现出沉降的趋势，盾构轴线处的沉降最大，向两侧逐渐减小。盾尾脱出时，管线的变形达到最大。随着盾尾通过监测断面，模拟管线整体会表现出上抬的趋势，这是由于同步注浆的填充和挤压作用造成的，而盾构远离后，管线会表现出持续沉降的趋势。

(3)采用模型试验的方式实测了相似地质条件下盾构穿越模拟乙烯管的变形发展规律，结果表明：盾构穿越会使乙烯管产生附加沉降，沉降表现为典型的Peck沉降槽的形式，穿越过程中最大沉降约为9 mm，这与数值分析结果相吻合。

(4)在穿越前，为了保证盾构在穿越期间能连续施工，在盾构进入试验段前对盾构进行一次综合维护保养。为保证下穿段施工过程管片成环圆度数据准确，试验段施工阶段每个工作班组将对本班拼装管片圆度进行测量，校核管片圆度，且试验段前对隧道轴线进行一次定向测量，将盾构姿态与管片姿态调整到最佳(±20 mm)，避免盾构在穿越阶段进行过大的纠偏。(www.xing528.com)

(5)在穿越过程中，每2环根据覆土变化调整一次气泡仓压力，进泥比重不应过高或者过低，其范围一般控制在1.15～1.25 g/cm3，泥水的析水量必须要小于5%，p H 呈碱性。降低含砂量，提高泥浆黏度或在调整池中加入纯碱是保证析水量合格的主要手段。

(6)下穿乙烯管施工时，尽量做到均衡施工，减少对周围土体的扰动，避免在途中有较长时间耽搁。盾构推进速度一般控制在25～30 mm/min 之间，刀盘转速控制在0.95～1.1 rpm，并配合推进速度，根据前期施工经验，刀盘每转进刀率控制在30 mm/rep，切削效果较好，盾尾油脂压注量控制在160～180 kg/环。

(7)在管片拼装过程中，应当防止盾构机后退，并安排熟练的拼装工进行拼装，减少拼装的时间，缩短盾构停顿的时间，拼装结束之后，应当尽可能快地恢复推进，减少上方土体的沉降。为了加强管片环与环之间的连接刚度，在下穿段区域管片端面设置了剪力销。

(8)每一次测量成果都及时汇总给施工技术部门，以便于施工技术人员及时了解施工现状和相应区域管线的变形情况，精确施工参数和注浆量等信息和指令，并传递给盾构推进面，使推进施工面及时作相应调整，最后通过监测确定效果，从而反复循环、验证、完善，确保隧道施工质量。