杭州市望江路过江隧道盾构始发掘进监理控制

潘学军

上海市市政工程管理咨询有限公司 上海 200000

过江隧道工程通常具有安全风险高、技术难度大的特征，是一项复杂的系统工程。作为过江隧道工程中的关键施工技术，盾构始发掘进技术的应用具有重要意义，不仅可以提高施工效率，还能减少对周围环境的影响，进一步加强施工安全的保障，加强过江隧道盾构始发掘进环节的监理控制。本文将重点围绕某过江隧道工程项目展开分析，总结相应的监理控制要点。

1 工程概况

1.1 工程概述

杭州市望江路过江隧道工程为新建城市主干道，是市政公路工程一级项目。隧道工程起点位于江北上城区望江东路与沙地路交叉口北侧50m处，从东南方位于钱江路前入地直至江边，过江后，隧道左右线均避开钱江龙雕塑基础，沿着规划线路方向接江南滨江区江晖路，当过滨盛路出地后，隧道工程主线于江南大道前250m处接地。隧道工程分为左线隧道、右线隧道两部分，两条线路未完全平行，起终点附近线间距为11.4m，靠近工作井位置逐渐拉开，江中盾构段线间距约为24m—50m。其中，左线隧道总长为3251.808m、盾构段长为1836.987m，在隧道范围内设置4条圆曲线；右线隧道总长为3240m，盾构段长为1830m，隧道范围内设置5条圆曲线。

1.2 水文地质条件

本工程地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙潜水和松散岩类孔隙承压水。由于长期受到钱塘江的浸水影响，孔隙潜水对于混凝土结构具有微腐蚀性，江南陆城段潜水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性；此外，孔隙承压水对于混凝土结构也具有微腐蚀性[1]。

1.3 周边环境

如表1所示，盾构始发井两侧建（构）筑物为东和时代和隆和国际，其中东和时代建（构）筑物与基坑左线结构净距为22m左右，隆和国际与基坑右线结构净距为39m左右；始发后侧穿杭州印穿钱江龙雕像，并下穿南岸大堤。此外，始发试掘进段范围内主要影响横穿原科技馆街的管线和下穿沿江晖路两侧布置的管线，涉及地下直埋雨污水、给水管道等，将可能对周围管线造成损坏，干扰居民的正常生活与工作。

表1 江南主要建构筑物

2 项目重难点分析

2.1 项目重点

项目重点主要包含以下两个方面：一方面，重点加强盾构施工安全监理控制。由于盾构施工中的潜在危险因素较多，受到技术、环境等因素影响，可能引发安全事故的发生，增加施工安全隐患。为此，盾构施工安全监理控制为项目重点。另一方面，重点加强穿越钱塘江江堤监理控制。因为在盾构掘进过程中，主要从岸边堤防结构下穿越，基于地层移动的作用下，堤防工程结构将发生不同程度的沉降变形，甚至出现严重的破坏情况，堤防安全难以保证。所以，将穿越钱塘江江堤的监理控制作为重点。

2.2 项目难点

项目难点包括以下几点：第一，盾构主要工序质量监理难。因为盾构法施工工序复杂，对于工序质量监理控制要求较高。第二，冷冻法进洞加固施工控制难。要求监理人员加强施工工艺的监理控制，为施工质量增添保障。第三，长距离大坡度隧道推进的监理控制难。主线隧道纵断面在钱江路北侧以与秋涛高架一致3.89%坡度值入地，下穿钱江路后。又以长735m的1.293%的缓坡下穿富春江路与新塘河，过江北工作井后，再以405m的4.5%的坡度下穿江北大堤后进入江底。隧道江底存在长度为975m的0.312%的缓度，以长555m的4.5%的坡度向南上坡并下穿江南大堤，出江南工作井后，设置长160m的3.0缓坡至滨盛路，最后以长210m的4.5%和长189m的5.2%的坡度上坡，接地结束后，设置坡度为0.388%的反向坡，形成“驼峰”形状，避免雨水倒灌。

3 盾构施工技术

本文隧道工程采用盾构法进行施工，如图1所示，盾构段采用圆形横断面，其盾构隧道采用拼装式单层衬砌方式，其管片内径、外径分别为10.3m和11.3m，采用双面楔形通用楔形管片，楔形量为40mm，管片强度等级为C50，管片厚度为0.5m，环宽2.0m。主要采用8块“7+1”的分块形式，封顶块F，2块邻接块L和5块标准块B构成全环，管片用斜螺纹连接。盾构施工过程中，盾构管片接缝处外侧采用弹性密封垫止水处理办法，内侧遇水膨胀止水条处理办法[2]。此外，盾构隧道内部结构施工时，中间部分采用预制中箱涵，两侧则现浇边箱涵，将断面分双层布置，其中，上层为行车道，下层作为服务层，布置管线通道以及疏散通道。此外，在建筑限界两侧与净内空之间的空间布置设备箱孔，并于车道板下设三孔断面，两孔设置救援通道、疏散通道，其余一孔布置各类管线以及给排水设备，满足盾构施工要求。

图1 盾构段横断面布置图

4 监理控制要点

4.1 冷冻法进洞加固施工控制监理

首先，做好提请工作。一是提请地质勘察方提交工程地质勘察报告，并进行技术交底，进一步了解工程施工范围的地质条件等情况；二是提请设计方综合考量冻结加固施工问题，避免由于土体冻胀和沉降的影响而造成主体结构破坏。通过冻结强度精准计算，将左右线两次出洞加固的水平冷冻管一次打设完成，并分期冷冻，为盾构出洞施工安全增加保障。其次，前期布置管控。要求加固区范围、冻结壁厚度、强度以及冻结管布置必须经设计确认，且评审通过后才可以施工。当施工冻结期形成，遵循冻结施工客观规律施工，禁止缩短工期。最后，配备设施设备。合理布置测温孔，于隧道内配备监视设备，为地面施工指挥部及时提供施工信息。同时，确保冷冻设备“用一备一”，满足运行条件的需要。另外，加强施工监理。当第二次出洞施工结束后，加强沉降收敛观察，要求冻融阶段长期不间断注浆，避免影响主体结构质量，而且所有冻结孔封孔施工采取割一封一措施，避免泥砂内流、管涌等现象[3]。

4.2 盾构主要工序质量监理控制

第一，督促落实三项监理工作。1）督促落实防止盾尾漏浆措施。要求合理选择管片型号，加强管片盾尾间隙控制，其管片接缝外侧粘贴自粘橡胶，并均匀足量压注盾尾油脂，提升同步注浆的质量；2）督促落实防止隧道上浮措施。要求严格控制隧道轴线，保证浆液流动性良好，做好隧道纵向变形监测与地表沉降监测工作。3）督促落实防止地面下沉措施。结合设计值，精准设定泥水仓压力值，切口水压尽量减少波动，增加正面土体的稳定性，同时做好地面监测工作。控制推进速度，控制同步注浆的浆液注入量和注浆压力。第二，检查管片螺栓连接情况。先加强螺栓数量的检查，管片环与环之间24颗（M36）、每环管片纵向块与块间22颗（M36），均采用斜螺栓连接方式，确保螺栓紧固力达到设计要求，每环至少抽验一次螺栓紧固力。第三，强化施工质量监理控制。1）加强盾构试掘进的质量监理控制。重点加强盾构掘进、管片拼装操作工序的熟悉与了解，做好监测资料研究与地面沉降监测等工作。2）加强同步注浆及二次注浆的质量监理控制。隧道衬砌外壁环形建筑空间进行同步注浆环节，重点加强浆液搅拌设备、浆液配比材料等部分的检查，确保压浆作业与盾构掘进同步进行，压浆压力控制正常，及时反馈和调整压浆量与压力。此外，当管片出盾尾5环后，才可对管片的建筑空隙进行二次注浆。

4.3 穿越钱塘江江堤的监理措施

其一，加强施工单位沉降测点布置与监测情况的督促与检查。要求施工方能够按照要求布置横向监测点，主要在堤防处隧道轴线上进行布测，并根据监测结果及时进行施工参数的优化调整。特别盾构穿越期间，监理单位必须做好堤防沉降监测工作，及时了解结构变形情况，并向中央控制室精准反馈，从而作出正确的判断，加强堤防结构的安全保证。其二，盾构穿越施工时，主要督促施工方保持开挖面泥水和泥水力的平衡，避免出现土体扰动现象，同时，注意检查切口水压、泥水质量等指标，重点加强盾尾多点、同步注浆以及壁后二次注浆等参数控制，能够结合监测数据进行施工参数的合理调整，实现穿越钱塘江江堤施工的监理控制。

4.4 长距离大坡度隧道推进监理控制要点

（1）本工程盾构下坡推进过程中，由监理组督促施工方落实防止盾构“磕头”的措施，主要建议施工方每隔5—10环在管片外利用双液浆打环箍，必要情况下可以选用聚氨酯，避免正面泥水后窜，防止隧道上浮现象的发生[4]。（2）隧道施工距离较长，测量累积误差较大，因此，监理方要求施工方加密定向测量的次数，确保各个观测传递点布置合理，加强先进自动化测量系统的应用，并做好测量仪器检测与标定工作。此外，监理测量人员和有关施工测量人员需要共同做好测量数据演算工作，提高测量报表数据的精准性，满足盾构准确进洞的施工要求。（3）监理组督促针对穿越不同地层，提前针对性的预调盾构姿态，特别是盾尾垂直向姿态，对冲盾构上浮或“磕头”情况，监理每天安排实测盾尾间隙，并根据不同情况，督促施工单位及时调整盾构姿态，确保满足规范控制要求。

4.5 盾构施工安全监理控制要点

为加强盾构施工安全监理控制，要求注意以下几点：一是将盾构施工安全事故损失进行分类，主要分为设备损害、地表或洞口坍塌、地下、地表建（构）筑物、管线损坏、人身伤害以及其他事故五个类别，便于加强损失情况判断与有效处理。二是强化施工阶段的安全风险管控。由监理单位借助建设管理部门，针对施工方的施工组织方案以及安全措施进行严格审查，并对可能存在的安全风险进行评估分析，进一步明确施工现场监测对象、范围等，在监督与检验过程中，一旦出现监测数据异常情况，第一时间进行上报处理。此外，如果存在社会纠纷等问题，向各方提供股公正的监测资料，明晰各方责任。三是加强现场安全文明施工监理控制。要求监理组督促和检查安全生产责任制、安全生产保证体系的制定与建立情况，并督促承包人按照合同要求等制定相关安全技术措施、定期开展施工检查，落实安全交底制度等。同时，监督施工环节的安全问题，监理组每天进行安全隐患排查和每周每月进行专题安全检查抽查，如洞门内墙体凿除和橡胶止水装置安装时需要搭设牢固脚手架，检查作业人员安全带、安全帽佩戴；管片及预制构件水平、垂直运输吊装、安装安全、隧道内有害有毒气体检测等情况，并安排专职安全员进行巡视检查，保证现场材料标识明显、隧道内整洁干净、严禁闲人进入隧道等。

5 结论

本文所述项目采用盾构法进行施工，隧道盾构段采用圆形横断面，且盾构隧道采用拼装式单层衬砌方式，重点加强盾构施工技术的应用控制。同时，项目方围绕穿越钱塘江江堤、盾构施工安全施工重点以及冷冻法进洞加固施工、长距离大坡度隧道推进、盾构主要工序质量的控制难点进行研究，分别强化了施工监理控制，解决了上述施工重难点问题，提高过江隧道盾构始发掘进环节的监理控制水平，加强了施工安全质量的保证，顺利推进工程竣工和落成。最终项目荣获“全国绿色示范工地”、“西湖杯优质结构奖”的称号，取得了令人瞩目的实践成果。