大型过江盾构隧道施工监理措施

杨荣斌，季玉国

（上海建通工程建设有限公司， 上海 200030）

1 工程项目概况

南京纬三路过江通道位于南京市纬七路过江通道下游5 km、南京长江大桥上游 4.5 km 处，连接南京主城区与浦口规划新市区中心。通道采用八车道“X”形隧道方案，隧道设计为双层双向八车道。隧道在江中段采用左右线分离为两管盾构，盾构直径为 14.5 m，内设上下层双向四车道，上层均为北岸至南岸方向，下层均为南岸至北岸方向。左右两线北岸段均与定向河路相连，与浦珠路相交。隧道 N 线(北线)潜洲北部过江与主城的扬子江大道相接，长 4 930 m，其中盾构段 3 537 m；隧道 S 线(南线)经潜洲中部、梅子洲尾部过江与主城的定淮门大街相连，长 5 530 m，其中盾构段 4 135 m。

2 工程难点与技术难点的识别与分析

2.1 工程难点和风险分析

(1)盾构直径大。采用的超大直径盾构的直径达 14.96 m，是目前世界上最大的隧道工程盾构之一。

(2)水压高。盾构隧道施工中存在三高，即：水压高(高达 0.77 MPa)、石英含量高(高达 65%)、管片拼装精度高，均为国内最高。

(3)超浅埋。江底隧道覆土厚度浅，隧道局部覆土厚度只有 0.7 D。

(4)盾构掘进长。两管盾构的一次掘进距离分别长达 3 537 m和 4 200 m。

(5)风险大。隧道长距离穿越高石英含量的砂卵石层及复合地层，并可能存在不明障碍物；深基坑所处地层全部为饱和含水软土、粉细砂层，施工风险大。

(6)空间挤。本隧道为双层 4 车道，盾构掘进时，洞内空间狭小、管线密布、运输繁忙，内部结构同步施工，前后上下多工序同时作业，需要严密、科学的组织。

(7)工种杂。本工程涉及深基坑、大直径长距离盾构越江隧道等风险较大的土建工程，以及风塔建筑等多种施工专业，现场需设置江北接线、江北明挖、盾构掘进、江南明挖、构件预制、附属工程等多个施工作业区段。

2.2 工程技术难点

本工程隧道穿越长江，盾构隧道直径之大，一次盾构掘进距离之长，盾构穿越地质条件之难，施工风险之高，为国内罕见。工程技术难点主要集中在隧道盾构施工、深基坑施工等方面。

(1)需要设计适应地质条件的盾构机刀盘和刀具。盾构穿越地层有淤泥质土、黏土、粉细砂、卵石圆砾、泥岩、粉砂岩等，其中粉细砂、卵石圆砾及粉砂岩中石英含量高，对刀具磨损大。盾构机刀具类型的选择及刀具的布置设计，要使该盾构机刀盘既适应黏土切削，又适应砂土切削；既适应软土掘进，又适应复合地层掘进；既要考虑到不同地层切削掘进的通用性与匹配性，又要考虑到刀具的可更换性与替换性。

(2)高水压作业条件下的盾构机密封设计。盾构在江底承受的最大水土压力高达 0.77 MPa，这对盾构机密封设计是个挑战。包括盾体的整体耐高压性、主轴承密封、盾尾密封、常压及高压换刀的工艺设计等，在如此高水压下，不但要使各种作业成为可能，还必须保证其作业安全。

(3)复合地层的盾构掘进困难。江底段隧道在断面上存在一种以上地层(复合地层)，最多的在一个断面上有多种地层；或上层为黏土下层为砂土，或上层为软土下层为砾石，或上层为软土下层为砂岩，对刀具维护、盾构姿态与线形控制、盾构掘进面支撑平衡等都是一种挑战，增加了盾构掘进的施工难度。

(4)长距离盾构掘进泥水管理。盾构一次掘进长达 3 537 m，极大增加了施工中的泥水管理要求，既要保持长距离泥水输送的畅通，又要保证掘进中不断变化的压力平衡。另外，隧道穿越地层的石英含量高、泥水输送距离长，对管路和泵的耐磨性要求高。

3 工程项目监理机构设置

南京纬三路过江通道工程按照国家交通工程监管模式进行工程监督管理，其项目监理机构如图 1 所示。

图1 项目监理组织机构图

项目配置总监理工程师(以下简称“总监”)1 人、驻地监 2 人(副总监)、试验室主任 1 人、安全监理 2 人(其中注册安全工程师 1 人)、试验室 5 人、管片及隧道构件 3 人、进度及合同管理监理工程师 2 人、隧道监理 5 人、盾构井及明挖隧道组 5 人，共计 35 人组成；其中高级工程师 3 人，注册监理工程师、注册安全工程师、注册试验检测工程师 7 人，满足项目施工监理的需要。项目总监曾任上海西藏南路隧道项目总监；两名副总监也具有南京长江隧道和上海黄浦江越江隧道的施工监理经验。总监办主要人员的配置技术力量强、老中青年结合、监理经验丰富，为顺利完成本工程的施工监理奠定了坚实的基础；其他专业监理工程师的配置技术能力符合合同要求。试验室主任具有交通部试验检测相应资格和南京长江隧道的试验检测经验，工程开工即申请办理了满足工程要求且符合本地交通工程驻地监理试验室资质，有序开展了工程试验监理检测工作。安全监理工程师和国家注册工程师的配置，满足了大型过江盾构隧道施工监理对监理工作的需要。

总监办建立和完善了监理人员岗位责任、工作奖惩、安全质量考核、资料管理等一系列管理制度，认真履行监理责任。总监办平时每周组织监理人员学习法律、法规及有关设计规范和标准；并且根据工程进展情况举办了深基坑、地下连续墙、隧道工程、主体结构等专题培训，认真做好监理人员专项教育工作，累计培训人员 30 余人次，提高了监理人员的整体素质。

4 监理工作措施

4.1 重视对重大方案的专家评审

南京纬三路过江通道是目前国内外施工难度和风险最高的大型隧道之一。监理工作按照国家法规和重大项目技术管理办法，督促施工单位对重大风险方案组织国内行业知名专家对方案进行评审论证，施工单位进行完善后经企业技术负责人审批和监理批准后实施，监理进行过程中的控制监督。实践证明，这一做法保证了工程施工安全和风险的管控。评审方案有盾构组装与拆解、盾构始发和接收、盾构换刀作业、盾构江中复合地层掘进和盾构始发和接收井及明挖隧道深基坑工程、暗挖隧道和其他复杂方案等。

4.2 预制隧道管片及构件的监理

南京纬三路过江通道 N 线工区隧道管片及构件预制工作，基地设在长江港口城市芜湖，管片及构件运输采用长江水运方式。为保证工程监理质量，总监办派驻了试验工程师1 名、结构监理工程师 2 名和安全工程师 1 名，从钢筋、砂石和外加剂等原材料进场源头把关，做好预制过程中工序检查、验收及混凝土配比、拌合、浇捣和养护环节的控制。认真按规定做好模具的定期尺寸检验和三环拼装试验，有效保证了管片、构件的结构尺寸和外观质量，取得了较好的工作成绩。

4.3 盾构井和明挖隧道的深基坑监理

盾构井和明挖隧道的深基坑开挖深度大多在 15 m～30 m。基坑处于长江漫滩富水软弱地层中，施工难度和风险极大，稍有不慎将导致重大安全事故发生。监理根据以往类似工程的丰富经验，认真阅读图纸，编制监理实施细则，从设备选型上严格把关，保证设备的技术标准满足工程需要；严格把握基坑围护地下连续墙、钻孔桩和止水帷幕的施工质量，基坑施工过程中严格从基坑降水、监测工作、土方开挖和支撑安装架设及时性等关键环节的把关，保证了基坑施工的安全，未发生工程安全和人员伤亡事故。

4.4 总监办重视对监理细则的编制

总监办重视对分部分项工程监理细则的编制和技术交底工作。根据工程进展，先后编制了钻孔桩、地下连续墙、SMW 工法桩、地基注浆加固、基坑工程开挖与钢支撑安装、工程测量、管片和混凝土与构件生产、混凝土结构工程与防水工程、盾构始发和掘进等 17 份监理实施细则，并对监理人员特别是现场监理人员和施工单位作业技术人员进行技术交底。使他们知道工作要求和质量控制重点及验收标准，严格进行工区验收，关键工序监理进行了旁站。总监办过程中进行抽查和检查，工程质量得到了有效保证，到工程主体结构完工，未发生安全质量事故，保证了工程质量。

4.5 抓住工程重点，做好关键工序节点验收

总监办主要监理人员具有大型盾构施工监理经验，懂得大型施工管理技术。通过对本工程进行的重大风险和工程重难点分析，明确工程重点和关键节点，工程监督重难点明确，抓住了如盾构井和明挖段深基坑、管片模具出厂的检查验收、盾构始发和接收、管片试生产和三环拼装等关键节点，按照技术标准和要求，在施工单位自检合格、监理复查验收达标的前提下，组织建设单位、设计单位、施工单位和专业单位进行共同验收，确保了工程质量安全。实践证明，总监办提出这一点做法值得今后借鉴，如我们提供的大型泥水盾构接收条件检查验收表及实施效果，受到了工程建设指挥部和南京交通质检站的好评。

4.6 认真做好监理例会和周质量安全检查工作

根据 BT 工程建设模式和业主的要求，认真做好参建指挥部的周生产例会和质量安全检查工作，同时定期组织召开监理例会和进度、质量安全协调会，并参加设计交底会，加强了工程建设监理管理力度。从开工至今，本工程质量工作始终处于受控状态，未发生过质量事故。

5 安全监理措施

5.1 重视大型过江盾构隧道的安全管理

针对大型过江盾构隧道施工安全风险高、施工难度大等特点，总监办明确安全监理工作的重点和人员分工。安全主要管理人员由副总监和注册安全工程师负责，配备的专职安全监理人员和兼职安全员的工作能力和责任心强；各驻地监理组明确了分管安全的人员；其中对江南安全工作任务重、工程风险高的，设置专职安全人员。

5.2 重视安全监理细则的编制和安全技术交底

根据工程风险分析，对安全风险较大的分部分项工程，通过盾构组装和拆解、盾构到达和接收、工程现场文明施工、安全用电、盾构井和明挖段深基坑、混凝土主体结构、管片和混凝土预制构件、地墙钢筋笼吊装、设备安装等 15 份安全监理细则，对监理人员和施工单位人员进行技术交底，加强了现场安全检查和关键部位安全旁站检查，审查了施工单位特种设备和作业人员技术交底，审核施工单位安全措施费使用情况。安全监理工作落实到位，建设和施工单位安全管理有效，工程未发生安全质量事故。

5.3 定期召开安全例会和执行每周安全检查制度

每周召开安全监理例会和安全质量检查，对安全存在的风险和隐患及时下发安全指令和文件，要求施工单位进行整改，并经由监理单位进行复查，消除了安全隐患，从而保证了安全生产。

5.4 按照上级主管部门要求，积极开展创建“平安工地”活动

总监办制定了“‘平安工地’建设安全监理实施方案”，成立了以总监为组长的“平安工地”创建工作领导小组，并与有关人员签订了岗位安全责任书。总监办每月定期对施工单位的安全内业资料进行一次全面检查；每月定期组织施工单位对施工现场进行检查；各分项工程开工前，对安全开工条件进行检查；并且及时参加指挥部每月组织的质量安全综合大检查，督促施工单位进行自查。自开工以来、监理共组织安全检查 134 次，累计发现安全问题和隐患 281项，针对检查发现的问题督促施工单位及时进行了整改。专职安全监理人员除每天对施工现场进行巡视检查外，对地下连续墙钢筋笼吊装等危险性较大的作业活动进行了旁站监督，及时对高大模板支架的搭设质量进行验收，保证了危险性较大分部分项工程的顺利实施。针对施工过程中可能出现的安全问题，及时以口头形式、联系单形式提醒施工单位做好预防工作；针对发现的安全问题和隐患，以口头形式、书面形式督促施工单位及时整改。累计签发监理指令单 40 份、监理联系单 71 份、安全检查记录表 134 份，及时督促施工单位解决了施工中出现的各种安全问题，消除了发现的安全隐患。自开工以来，本项目未发生安全事故。

通过参建各方共同努力，施工安全总体受控，我工区连续 4 年获江苏省级示范“平安工地”荣誉称号。

6 BT建设模式的监理工作体会

南京市纬三路过江通道是由中国交通股份集团公司出资建设，采用 BT 模式建设监理的大型公共交通隧道工程。监理工作的主导思想是，学习 BT 模式建设工程工作思路和办法，在理解 BT 模式的基础上，结合我国建设监理的规范、规定和法规，学习探讨使用本项目的监理工作办法。我们的体会是：开展 BT 建设工程监理工作，首先要从技术上全面了解工程的重难点和风险，熟悉设计图纸的技术要求，主动为工程建设的管理提供技术服务，对设计优化和现场协调提供帮助，处理工程监理主动服务和严格监理的关系；同时处理好监理与施工现场矛盾的关系，理解 BT 投资建设工程及当地政府对工程进度的要求，在确保工程质量和施工安全的前提下，保证工程建设进度的总体要求。通过 4 年多的建设监理工作，提高了自身的监理管理技术能力，圆满完成了建设监理工作。

7 结 语

南京市纬三路过江通道在中交南京过江通道建设指挥部的领导下，通过上海建通工程建设有限公司南京市纬三路过江通道总监办和施工单位中交二航局的共同努力，于 2015 年6 月盾构隧道圆满贯通。监理单位摸索和总结出 BT 模式建设工程监理经验，同时也提高了自身的监理工作水平，增加了大型隧道工程建设监理经验，为今后开展类似工程的监理工作奠定了坚实基础。