潘學(xué)軍

上海市市政工程管理咨詢有限公司 上海 200000

過(guò)江隧道工程通常具有安全風(fēng)險(xiǎn)高、技術(shù)難度大的特征，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。作為過(guò)江隧道工程中的關(guān)鍵施工技術(shù)，盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義，不僅可以提高施工效率，還能減少對(duì)周圍環(huán)境的影響，進(jìn)一步加強(qiáng)施工安全的保障，加強(qiáng)過(guò)江隧道盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)環(huán)節(jié)的監(jiān)理控制。本文將重點(diǎn)圍繞某過(guò)江隧道工程項(xiàng)目展開分析，總結(jié)相應(yīng)的監(jiān)理控制要點(diǎn)。

1 工程概況

1.1 工程概述

杭州市望江路過(guò)江隧道工程為新建城市主干道，是市政公路工程一級(jí)項(xiàng)目。隧道工程起點(diǎn)位于江北上城區(qū)望江東路與沙地路交叉口北側(cè)50m處，從東南方位于錢江路前入地直至江邊，過(guò)江后，隧道左右線均避開錢江龍雕塑基礎(chǔ)，沿著規(guī)劃線路方向接江南濱江區(qū)江暉路，當(dāng)過(guò)濱盛路出地后，隧道工程主線于江南大道前250m處接地。隧道工程分為左線隧道、右線隧道兩部分，兩條線路未完全平行，起終點(diǎn)附近線間距為11.4m，靠近工作井位置逐漸拉開，江中盾構(gòu)段線間距約為24m—50m。其中，左線隧道總長(zhǎng)為3251.808m、盾構(gòu)段長(zhǎng)為1836.987m，在隧道范圍內(nèi)設(shè)置4條圓曲線；右線隧道總長(zhǎng)為3240m，盾構(gòu)段長(zhǎng)為1830m，隧道范圍內(nèi)設(shè)置5條圓曲線。

1.2 水文地質(zhì)條件

本工程地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙潛水和松散巖類孔隙承壓水。由于長(zhǎng)期受到錢塘江的浸水影響，孔隙潛水對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，江南陸城段潛水對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性；此外，孔隙承壓水對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)也具有微腐蝕性[1]。

1.3 周邊環(huán)境

如表1所示，盾構(gòu)始發(fā)井兩側(cè)建（構(gòu)）筑物為東和時(shí)代和隆和國(guó)際，其中東和時(shí)代建（構(gòu)）筑物與基坑左線結(jié)構(gòu)凈距為22m左右，隆和國(guó)際與基坑右線結(jié)構(gòu)凈距為39m左右；始發(fā)后側(cè)穿杭州印穿錢江龍雕像，并下穿南岸大堤。此外，始發(fā)試掘進(jìn)段范圍內(nèi)主要影響橫穿原科技館街的管線和下穿沿江暉路兩側(cè)布置的管線，涉及地下直埋雨污水、給水管道等，將可能對(duì)周圍管線造成損壞，干擾居民的正常生活與工作。

表1 江南主要建構(gòu)筑物

2 項(xiàng)目重難點(diǎn)分析

2.1 項(xiàng)目重點(diǎn)

項(xiàng)目重點(diǎn)主要包含以下兩個(gè)方面：一方面，重點(diǎn)加強(qiáng)盾構(gòu)施工安全監(jiān)理控制。由于盾構(gòu)施工中的潛在危險(xiǎn)因素較多，受到技術(shù)、環(huán)境等因素影響，可能引發(fā)安全事故的發(fā)生，增加施工安全隱患。為此，盾構(gòu)施工安全監(jiān)理控制為項(xiàng)目重點(diǎn)。另一方面，重點(diǎn)加強(qiáng)穿越錢塘江江堤監(jiān)理控制。因?yàn)樵诙軜?gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，主要從岸邊堤防結(jié)構(gòu)下穿越，基于地層移動(dòng)的作用下，堤防工程結(jié)構(gòu)將發(fā)生不同程度的沉降變形，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞情況，堤防安全難以保證。所以，將穿越錢塘江江堤的監(jiān)理控制作為重點(diǎn)。

2.2 項(xiàng)目難點(diǎn)

項(xiàng)目難點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)：第一，盾構(gòu)主要工序質(zhì)量監(jiān)理難。因?yàn)槎軜?gòu)法施工工序復(fù)雜，對(duì)于工序質(zhì)量監(jiān)理控制要求較高。第二，冷凍法進(jìn)洞加固施工控制難。要求監(jiān)理人員加強(qiáng)施工工藝的監(jiān)理控制，為施工質(zhì)量增添保障。第三，長(zhǎng)距離大坡度隧道推進(jìn)的監(jiān)理控制難。主線隧道縱斷面在錢江路北側(cè)以與秋濤高架一致3.89%坡度值入地，下穿錢江路后。又以長(zhǎng)735m的1.293%的緩坡下穿富春江路與新塘河，過(guò)江北工作井后，再以405m的4.5%的坡度下穿江北大堤后進(jìn)入江底。隧道江底存在長(zhǎng)度為975m的0.312%的緩度，以長(zhǎng)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，設(shè)置長(zhǎng)160m的3.0緩坡至濱盛路，最后以長(zhǎng)210m的4.5%和長(zhǎng)189m的5.2%的坡度上坡，接地結(jié)束后，設(shè)置坡度為0.388%的反向坡，形成“駝峰”形狀，避免雨水倒灌。

3 盾構(gòu)施工技術(shù)

本文隧道工程采用盾構(gòu)法進(jìn)行施工，如圖1所示，盾構(gòu)段采用圓形橫斷面，其盾構(gòu)隧道采用拼裝式單層襯砌方式，其管片內(nèi)徑、外徑分別為10.3m和11.3m，采用雙面楔形通用楔形管片，楔形量為40mm，管片強(qiáng)度等級(jí)為C50，管片厚度為0.5m，環(huán)寬2.0m。主要采用8塊“7+1”的分塊形式，封頂塊F，2塊鄰接塊L和5塊標(biāo)準(zhǔn)塊B構(gòu)成全環(huán)，管片用斜螺紋連接。盾構(gòu)施工過(guò)程中，盾構(gòu)管片接縫處外側(cè)采用彈性密封墊止水處理辦法，內(nèi)側(cè)遇水膨脹止水條處理辦法[2]。此外，盾構(gòu)隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工時(shí)，中間部分采用預(yù)制中箱涵，兩側(cè)則現(xiàn)澆邊箱涵，將斷面分雙層布置，其中，上層為行車道，下層作為服務(wù)層，布置管線通道以及疏散通道。此外，在建筑限界兩側(cè)與凈內(nèi)空之間的空間布置設(shè)備箱孔，并于車道板下設(shè)三孔斷面，兩孔設(shè)置救援通道、疏散通道，其余一孔布置各類管線以及給排水設(shè)備，滿足盾構(gòu)施工要求。

圖1 盾構(gòu)段橫斷面布置圖

4 監(jiān)理控制要點(diǎn)

4.1 冷凍法進(jìn)洞加固施工控制監(jiān)理

首先，做好提請(qǐng)工作。一是提請(qǐng)地質(zhì)勘察方提交工程地質(zhì)勘察報(bào)告，并進(jìn)行技術(shù)交底，進(jìn)一步了解工程施工范圍的地質(zhì)條件等情況；二是提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方綜合考量?jī)鼋Y(jié)加固施工問(wèn)題，避免由于土體凍脹和沉降的影響而造成主體結(jié)構(gòu)破壞。通過(guò)凍結(jié)強(qiáng)度精準(zhǔn)計(jì)算，將左右線兩次出洞加固的水平冷凍管一次打設(shè)完成，并分期冷凍，為盾構(gòu)出洞施工安全增加保障。其次，前期布置管控。要求加固區(qū)范圍、凍結(jié)壁厚度、強(qiáng)度以及凍結(jié)管布置必須經(jīng)設(shè)計(jì)確認(rèn)，且評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后才可以施工。當(dāng)施工凍結(jié)期形成，遵循凍結(jié)施工客觀規(guī)律施工，禁止縮短工期。最后，配備設(shè)施設(shè)備。合理布置測(cè)溫孔，于隧道內(nèi)配備監(jiān)視設(shè)備，為地面施工指揮部及時(shí)提供施工信息。同時(shí)，確保冷凍設(shè)備“用一備一”，滿足運(yùn)行條件的需要。另外，加強(qiáng)施工監(jiān)理。當(dāng)?shù)诙纬龆词┕そY(jié)束后，加強(qiáng)沉降收斂觀察，要求凍融階段長(zhǎng)期不間斷注漿，避免影響主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量，而且所有凍結(jié)孔封孔施工采取割一封一措施，避免泥砂內(nèi)流、管涌等現(xiàn)象[3]。

4.2 盾構(gòu)主要工序質(zhì)量監(jiān)理控制

第一，督促落實(shí)三項(xiàng)監(jiān)理工作。1）督促落實(shí)防止盾尾漏漿措施。要求合理選擇管片型號(hào)，加強(qiáng)管片盾尾間隙控制，其管片接縫外側(cè)粘貼自粘橡膠，并均勻足量壓注盾尾油脂，提升同步注漿的質(zhì)量；2）督促落實(shí)防止隧道上浮措施。要求嚴(yán)格控制隧道軸線，保證漿液流動(dòng)性良好，做好隧道縱向變形監(jiān)測(cè)與地表沉降監(jiān)測(cè)工作。3）督促落實(shí)防止地面下沉措施。結(jié)合設(shè)計(jì)值，精準(zhǔn)設(shè)定泥水倉(cāng)壓力值，切口水壓盡量減少波動(dòng)，增加正面土體的穩(wěn)定性，同時(shí)做好地面監(jiān)測(cè)工作?？刂仆七M(jìn)速度，控制同步注漿的漿液注入量和注漿壓力。第二，檢查管片螺栓連接情況。先加強(qiáng)螺栓數(shù)量的檢查，管片環(huán)與環(huán)之間24顆（M36）、每環(huán)管片縱向塊與塊間22顆（M36），均采用斜螺栓連接方式，確保螺栓緊固力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，每環(huán)至少抽驗(yàn)一次螺栓緊固力。第三，強(qiáng)化施工質(zhì)量監(jiān)理控制。1）加強(qiáng)盾構(gòu)試掘進(jìn)的質(zhì)量監(jiān)理控制。重點(diǎn)加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)、管片拼裝操作工序的熟悉與了解，做好監(jiān)測(cè)資料研究與地面沉降監(jiān)測(cè)等工作。2）加強(qiáng)同步注漿及二次注漿的質(zhì)量監(jiān)理控制。隧道襯砌外壁環(huán)形建筑空間進(jìn)行同步注漿環(huán)節(jié)，重點(diǎn)加強(qiáng)漿液攪拌設(shè)備、漿液配比材料等部分的檢查，確保壓漿作業(yè)與盾構(gòu)掘進(jìn)同步進(jìn)行，壓漿壓力控制正常，及時(shí)反饋和調(diào)整壓漿量與壓力。此外，當(dāng)管片出盾尾5環(huán)后，才可對(duì)管片的建筑空隙進(jìn)行二次注漿。

4.3 穿越錢塘江江堤的監(jiān)理措施

其一，加強(qiáng)施工單位沉降測(cè)點(diǎn)布置與監(jiān)測(cè)情況的督促與檢查。要求施工方能夠按照要求布置橫向監(jiān)測(cè)點(diǎn)，主要在堤防處隧道軸線上進(jìn)行布測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行施工參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整。特別盾構(gòu)穿越期間，監(jiān)理單位必須做好堤防沉降監(jiān)測(cè)工作，及時(shí)了解結(jié)構(gòu)變形情況，并向中央控制室精準(zhǔn)反饋，從而作出正確的判斷，加強(qiáng)堤防結(jié)構(gòu)的安全保證。其二，盾構(gòu)穿越施工時(shí)，主要督促施工方保持開挖面泥水和泥水力的平衡，避免出現(xiàn)土體擾動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)，注意檢查切口水壓、泥水質(zhì)量等指標(biāo)，重點(diǎn)加強(qiáng)盾尾多點(diǎn)、同步注漿以及壁后二次注漿等參數(shù)控制，能夠結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行施工參數(shù)的合理調(diào)整，實(shí)現(xiàn)穿越錢塘江江堤施工的監(jiān)理控制。

4.4 長(zhǎng)距離大坡度隧道推進(jìn)監(jiān)理控制要點(diǎn)

（1）本工程盾構(gòu)下坡推進(jìn)過(guò)程中，由監(jiān)理組督促施工方落實(shí)防止盾構(gòu)“磕頭”的措施，主要建議施工方每隔5—10環(huán)在管片外利用雙液漿打環(huán)箍，必要情況下可以選用聚氨酯，避免正面泥水后竄，防止隧道上浮現(xiàn)象的發(fā)生[4]。（2）隧道施工距離較長(zhǎng)，測(cè)量累積誤差較大，因此，監(jiān)理方要求施工方加密定向測(cè)量的次數(shù)，確保各個(gè)觀測(cè)傳遞點(diǎn)布置合理，加強(qiáng)先進(jìn)自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用，并做好測(cè)量?jī)x器檢測(cè)與標(biāo)定工作。此外，監(jiān)理測(cè)量人員和有關(guān)施工測(cè)量人員需要共同做好測(cè)量數(shù)據(jù)演算工作，提高測(cè)量報(bào)表數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，滿足盾構(gòu)準(zhǔn)確進(jìn)洞的施工要求。（3）監(jiān)理組督促針對(duì)穿越不同地層，提前針對(duì)性的預(yù)調(diào)盾構(gòu)姿態(tài)，特別是盾尾垂直向姿態(tài)，對(duì)沖盾構(gòu)上浮或“磕頭”情況，監(jiān)理每天安排實(shí)測(cè)盾尾間隙，并根據(jù)不同情況，督促施工單位及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，確保滿足規(guī)范控制要求。

4.5 盾構(gòu)施工安全監(jiān)理控制要點(diǎn)

為加強(qiáng)盾構(gòu)施工安全監(jiān)理控制，要求注意以下幾點(diǎn)：一是將盾構(gòu)施工安全事故損失進(jìn)行分類，主要分為設(shè)備損害、地表或洞口坍塌、地下、地表建（構(gòu)）筑物、管線損壞、人身傷害以及其他事故五個(gè)類別，便于加強(qiáng)損失情況判斷與有效處理。二是強(qiáng)化施工階段的安全風(fēng)險(xiǎn)管控。由監(jiān)理單位借助建設(shè)管理部門，針對(duì)施工方的施工組織方案以及安全措施進(jìn)行嚴(yán)格審查，并對(duì)可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估分析，進(jìn)一步明確施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)對(duì)象、范圍等，在監(jiān)督與檢驗(yàn)過(guò)程中，一旦出現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常情況，第一時(shí)間進(jìn)行上報(bào)處理。此外，如果存在社會(huì)糾紛等問(wèn)題，向各方提供股公正的監(jiān)測(cè)資料，明晰各方責(zé)任。三是加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工監(jiān)理控制。要求監(jiān)理組督促和檢查安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全生產(chǎn)保證體系的制定與建立情況，并督促承包人按照合同要求等制定相關(guān)安全技術(shù)措施、定期開展施工檢查，落實(shí)安全交底制度等。同時(shí)，監(jiān)督施工環(huán)節(jié)的安全問(wèn)題，監(jiān)理組每天進(jìn)行安全隱患排查和每周每月進(jìn)行專題安全檢查抽查，如洞門內(nèi)墻體鑿除和橡膠止水裝置安裝時(shí)需要搭設(shè)牢固腳手架，檢查作業(yè)人員安全帶、安全帽佩戴；管片及預(yù)制構(gòu)件水平、垂直運(yùn)輸?shù)跹b、安裝安全、隧道內(nèi)有害有毒氣體檢測(cè)等情況，并安排專職安全員進(jìn)行巡視檢查，保證現(xiàn)場(chǎng)材料標(biāo)識(shí)明顯、隧道內(nèi)整潔干凈、嚴(yán)禁閑人進(jìn)入隧道等。

5 結(jié)論

本文所述項(xiàng)目采用盾構(gòu)法進(jìn)行施工，隧道盾構(gòu)段采用圓形橫斷面，且盾構(gòu)隧道采用拼裝式單層襯砌方式，重點(diǎn)加強(qiáng)盾構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用控制。同時(shí)，項(xiàng)目方圍繞穿越錢塘江江堤、盾構(gòu)施工安全施工重點(diǎn)以及冷凍法進(jìn)洞加固施工、長(zhǎng)距離大坡度隧道推進(jìn)、盾構(gòu)主要工序質(zhì)量的控制難點(diǎn)進(jìn)行研究，分別強(qiáng)化了施工監(jiān)理控制，解決了上述施工重難點(diǎn)問(wèn)題，提高過(guò)江隧道盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)環(huán)節(jié)的監(jiān)理控制水平，加強(qiáng)了施工安全質(zhì)量的保證，順利推進(jìn)工程竣工和落成。最終項(xiàng)目榮獲“全國(guó)綠色示范工地”、“西湖杯優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)獎(jiǎng)”的稱號(hào)，取得了令人矚目的實(shí)踐成果。