長(zhǎng)江西路隧道盾構(gòu)掘進(jìn)段泥漿運(yùn)輸及排放施工技術(shù)

【摘 要】由于大直徑泥水盾構(gòu)每環(huán)出土量十分巨大，合理及高效的處理?xiàng)壨劣兄谒淼赖倪B續(xù)施工，縮短工期。文章主要闡述了上海長(zhǎng)江西路隧道盾構(gòu)掘進(jìn)段泥漿運(yùn)輸及排放的施工技術(shù)，希望能夠?yàn)榻窈箢愃乒こ烫峁┙梃b。

【關(guān)鍵詞】長(zhǎng)江西路；泥漿運(yùn)輸；泥漿排放

1 工程概況

上海市長(zhǎng)江西路越江隧道工程起于浦西郝橋港以東，止于浦東港城路雙江路交叉口，按北線、南線分別布置，其中T1標(biāo)包括2597.776m長(zhǎng)地面道路，五座橋梁（含對(duì)應(yīng)新建河道護(hù)岸工程），533.5m浦東岸邊段結(jié)構(gòu)和3085m圓隧道。

隧道工程采用雙管雙向6車道規(guī)模，每管單向3車道，圓隧道限界寬度為12.5米。隧道段縱斷面豎曲線最大半徑為15000m，最小半徑為1800m。上海長(zhǎng)江西路隧道工程盾構(gòu)掘進(jìn)段泥漿運(yùn)輸及排放工程，是將上海長(zhǎng)江西路隧道工程盾構(gòu)掘進(jìn)施工開(kāi)挖的棄土，從碼頭運(yùn)至處置點(diǎn)進(jìn)行處置。

盾構(gòu)掘進(jìn)段土方工程量約為57.4萬(wàn)m3。

2 盾構(gòu)棄土處置（含廢漿）

隧道外徑為15000mm，采用泥水平衡盾構(gòu)掘進(jìn)施工，并配套法國(guó)MS成套泥水處理系統(tǒng)。棄土外運(yùn)擬采用船運(yùn)的方式進(jìn)行，船運(yùn)地點(diǎn)為工地附近的凌橋預(yù)制廠碼頭，位于老黃埔水閘閘門外。盾構(gòu)開(kāi)挖土方經(jīng)處理后，用卡車運(yùn)輸至碼頭。施工過(guò)程中廢漿采用管道運(yùn)輸?shù)姆绞街链a頭。廢漿密度1.3～1.6g/cm3。每天排放至泥駁的最大方量為2100m3。

3 工程特點(diǎn)和要求

（1）盾構(gòu)施工365天24小時(shí)連續(xù)不間斷的過(guò)程，土方外運(yùn)必須保證盾構(gòu)的連續(xù)施工，不得因土方外運(yùn)問(wèn)題導(dǎo)致盾構(gòu)施工的停止；

（2）棄土外運(yùn)單位必須遵守國(guó)家法律和遵守上海市的有關(guān)規(guī)定以及其他相關(guān)部門的規(guī)定，采取必要的相關(guān)措施避免環(huán)境污染。

4 施工技術(shù)

根據(jù)在碼頭現(xiàn)場(chǎng)、周邊水域和陸上踏勘收集的資料，以及國(guó)家海洋局、上海市有關(guān)部門泥土處置有關(guān)規(guī)定，確定盾構(gòu)棄土處置主要采用水上運(yùn)輸，吹泥船吹填上岸的二次處理方案。

吹填區(qū)擬布置在長(zhǎng)興島創(chuàng)建水閘附近已圍好的灘地，面積約20萬(wàn)m2，足夠容納全部盾構(gòu)土。坐標(biāo)連線見(jiàn)表1

表1：吹填區(qū)范圍具體六點(diǎn)坐標(biāo)連線

A：N 31°25′40.90″E 121°36′3.59″

B：N 31°25′44.71″E 121°35′43.54″

C：N 31°25′53.32″E 121°35′26.91″

D：N 31°25′57.46″E 121°35′30.52″

E：N 31°25′48.61″E 121°35′45.25″

F：N 31°25′44.73″E 121°36′4.63″

盾構(gòu)土利用現(xiàn)場(chǎng)挖機(jī)裝上載重卡車，運(yùn)至臨時(shí)碼頭裝船；泥漿通過(guò)管道直接通到臨時(shí)碼頭裝船；運(yùn)泥船從凌橋預(yù)制廠碼頭出發(fā)，將棄置土運(yùn)至長(zhǎng)興島創(chuàng)建水閘附近的處置點(diǎn)（運(yùn)距約23km），再通過(guò)預(yù)先設(shè)置好的泥漿泵將棄置土吹至附近的灘地。見(jiàn)下流程圖

由于自航駁船具有（1）自航、船體大，抗風(fēng)浪能力強(qiáng)；配備電羅徑和雷達(dá)，航行辨別能力高，受自然影響較少。（2）艙容大，一次裝泥時(shí)間長(zhǎng)，減少靠泊換駁次數(shù)，開(kāi)體卸泥，拋泥時(shí)間短，船舶利用率高等優(yōu)點(diǎn)；并由于吹填區(qū)與臨時(shí)碼頭之間往返一次距離約46km，自航駁船平均航速為16km/h，裝、運(yùn)和卸泥往返一次平均約需要8小時(shí)。按最高排泥量2100m3/d，配備3艘1000m3自航駁船運(yùn)輸盾構(gòu)棄土，已經(jīng)能滿足外運(yùn)必須保證盾構(gòu)連續(xù)施工的要求，綜合考慮其他特殊情況（比如惡劣天氣、船機(jī)故障等因素），再配備一艘同樣類型的自航駁船作為后備船舶，所以選用4艘800～1000m3艙容的自航駁船裝運(yùn)盾構(gòu)棄土，自航駁船參數(shù)表2所示；每臺(tái)泥漿泵施工效率以80m3/h計(jì)，則卸點(diǎn)的施工能力為480m3/h，約4小時(shí)即能處理完1艘滿載駁船，滿足盾構(gòu)土處理要求。所以在處置點(diǎn)設(shè)6臺(tái)8吋泥漿泵，各泥漿泵同時(shí)作業(yè)，將廢棄土排入吹填區(qū)，保證盾構(gòu)連續(xù)施工。

另根據(jù)臨時(shí)碼頭設(shè)計(jì)高程+6.5m及泥駁空載時(shí)水面至艙口最大高度，在高潮位時(shí)，駁船艙口將高于臨時(shí)碼頭面，為確保全天候免受潮位影響連續(xù)作業(yè)，在臨時(shí)碼頭設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)卸泥平臺(tái)，通過(guò)坡道提高滑槽高度，將盾構(gòu)土卸入船艙。

表2：自航駁船主要技術(shù)參數(shù)

總長(zhǎng)：60.80m型寬：12.6m

型深：5.32m泥艙容積1000m3

滿載吃水：4.51m重載排水量：3008t

全船總功率：1006.8kw平均航速：16km/h

當(dāng)遇到惡劣天氣時(shí)，由于上海長(zhǎng)江口區(qū)全年有100天左右的惡劣天氣影響，為了確保盾構(gòu)土正常處理，在現(xiàn)場(chǎng)修筑了集漿池，當(dāng)天氣狀況不適宜船舶水上航行運(yùn)輸時(shí)，將泥漿暫時(shí)貯存其中。而盾構(gòu)土則用自卸卡車裝運(yùn)至三叉港堆場(chǎng)內(nèi)，以保證盾構(gòu)棄土連續(xù)正常處理，不受惡劣天氣影響。待天氣好轉(zhuǎn)，再恢復(fù)采用水上運(yùn)輸吹泥處置方案。

遇到臺(tái)風(fēng)襲擊，上海中心氣象臺(tái)發(fā)布臺(tái)風(fēng)緊急警報(bào)，自航駁船必須撤離碼頭時(shí)，盾構(gòu)棄土運(yùn)輸處置采取以下應(yīng)急預(yù)案：（1）運(yùn)泥自航駁船按海事部門的規(guī)定在黃浦江內(nèi)指定地方避風(fēng)；（2）盾構(gòu)棄土運(yùn)至我公司的三叉港堆場(chǎng)內(nèi)，泥漿暫時(shí)貯存于集漿池內(nèi)；（3）臺(tái)風(fēng)緊急警報(bào)一旦解除，及時(shí)恢復(fù)水上運(yùn)輸吹填處置方案。

為了便于現(xiàn)場(chǎng)船只及設(shè)備管理，我們采取以下措施：

（1）設(shè)立現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度，施工期間保證碼頭有2艘自航駁船，1艘裝泥、1艘待命。

（2）調(diào)度室收聽(tīng)3天氣象，遇到迷霧、大風(fēng)等不能出航天氣，提前做好準(zhǔn)備，配備足夠數(shù)量的泥駁，?？看a頭用于儲(chǔ)存泥漿。

（3）船舶技術(shù)和維修人員加強(qiáng)對(duì)船舶設(shè)備的檢查和管理，認(rèn)真做好檢修保養(yǎng)工作，使船舶始終處于適航狀態(tài)。

（4）加強(qiáng)與隧道施工單位的聯(lián)系和協(xié)調(diào)，互通信息，及時(shí)掌握隧道施工進(jìn)度，根據(jù)棄土的排泥強(qiáng)度，及時(shí)增加運(yùn)輸泥駁或安排泥駁檢修和補(bǔ)給，確保隧道施工與棄土運(yùn)輸?shù)你暯印?/p>

（5）準(zhǔn)備同類型的自航駁船多艘，一旦投入施工的自航駁船因設(shè)備原因不能航行，將由另外同類型自航駁船接替施工

結(jié)語(yǔ)：在上海長(zhǎng)江西路隧道施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)出土量，自航駁船主要參數(shù)的分析，結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)施工工藝進(jìn)行改革，保證施工流暢性。為大直徑泥水盾構(gòu)泥漿運(yùn)輸及排放提供成熟的施工方法，希望能給今后類似工程提供幫助。