單管雙層特長盾構(gòu)隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)預(yù)制施工技術(shù)
——以南京緯三路過江盾構(gòu)隧道工程為例

王善高， 史世波, 舒　恒, 高凡丁, 李東升

(1. 中交南京緯三路過江通道工程建設(shè)指揮部， 江蘇 南京　210056； 2. 中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司， 湖北 武漢　430056)

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單管雙層特長盾構(gòu)隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)預(yù)制施工技術(shù)
——以南京緯三路過江盾構(gòu)隧道工程為例

王善高1， 史世波2,*, 舒恒2, 高凡丁2, 李東升2

(1. 中交南京緯三路過江通道工程建設(shè)指揮部， 江蘇 南京210056； 2. 中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司， 湖北 武漢430056)

摘要：為解決單管雙層特長盾構(gòu)隧道施工距離長、施工空間有限和工期緊張等問題，結(jié)合南京市緯三路過江通道工程，研究雙層盾構(gòu)隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)制施工技術(shù)，采用結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合的梁-板-柱結(jié)構(gòu)體系，合理組織施工步序，探索單管雙層特長盾構(gòu)隧道預(yù)制內(nèi)部構(gòu)件的施工方案。工程實(shí)踐表明，現(xiàn)澆內(nèi)部結(jié)構(gòu)立柱及柱基礎(chǔ)，預(yù)制上層車道板、煙道隔墻板、排煙通道板和逃生通道板，能夠滿足雙層特長盾構(gòu)隧道施工進(jìn)度的要求，可大幅提高施工效率，縮短建設(shè)工期，節(jié)省工程投資。

關(guān)鍵詞：南京緯三路過江通道； 雙層盾構(gòu)隧道； 內(nèi)部結(jié)構(gòu)； 預(yù)制結(jié)構(gòu)

0引言

隨著城市地下空間的開發(fā)及交通建設(shè)的不斷發(fā)展，大直徑、長距離盾構(gòu)隧道大量地應(yīng)用于城市道路施工中，盾構(gòu)隧道內(nèi)部空間布置也呈現(xiàn)出多種方式。其中盾構(gòu)隧道內(nèi)部雙層結(jié)構(gòu)是近些年在大直徑盾構(gòu)隧道中出現(xiàn)的一種較新的橫斷面布置形式，具有功能符合性強(qiáng)、空間利用率高和經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)逐步得到推廣應(yīng)用。

國內(nèi)已經(jīng)建成的超大直徑盾構(gòu)隧道有上海復(fù)興東路隧道[1-3]、上海上中路隧道[4]、上海長江隧道[5]、杭州錢江隧道[6-7]、揚(yáng)州瘦西湖隧道[8-9]和上海市軌道交通11號(hào)線南段工程[10]等，上述工程中隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)單、雙層皆有，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中采用預(yù)制施工的并不多。雖然復(fù)興東路隧內(nèi)部結(jié)構(gòu)及上海市軌道交通11號(hào)線南段工程中隔墻部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用了預(yù)制施工技術(shù)，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)預(yù)制化的程度并不高，對(duì)提高施工效率和節(jié)約工期的作用不顯著。

本文主要針對(duì)南京市緯三路過江盾構(gòu)隧道工程內(nèi)部施工空間狹小、施工作業(yè)條件差和同步施工距離長等特點(diǎn)，結(jié)合上下層結(jié)構(gòu)體系及空間布置特點(diǎn)，對(duì)隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆及預(yù)制設(shè)計(jì)、施工方案分別進(jìn)行研究，對(duì)“上層車道板預(yù)制+梁板后澆接頭”方案進(jìn)行了重點(diǎn)分析研究，并應(yīng)用于工程實(shí)踐。

1工程概況

南京市緯三路過江通道設(shè)計(jì)采用雙管雙層盾構(gòu)、南北線隧道分離布置的方案，上、下層均為2車道，對(duì)向布置，上層均為江北至江南方向，下層均為江南至江北方向。緯三路過江隧道為目前國內(nèi)最長的雙管雙層盾構(gòu)隧道[11]，北線和南線盾構(gòu)隧道長度分別達(dá)到3 557 m和4 135 m，盾構(gòu)隧道內(nèi)徑為13.3 m，外徑為14.5 m，隧道內(nèi)部布置有雙層行車道結(jié)構(gòu)體系。為了充分利用隧道內(nèi)部空間，根據(jù)隧道運(yùn)營通風(fēng)及防災(zāi)救援需要，在上層車道兩側(cè)分別設(shè)計(jì)有排煙通道與逃生通道。雙層盾構(gòu)隧道橫斷面布置見圖1。

圖1　雙層盾構(gòu)隧道橫斷面布置

2隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)問題

根據(jù)盾構(gòu)隧道工程的施工特點(diǎn)，為了確保工期，隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)與盾構(gòu)掘進(jìn)需同步進(jìn)行。為了解決在盾構(gòu)隧道內(nèi)部狹小空間盾構(gòu)掘進(jìn)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工交叉作業(yè)、同步施工過程中的臨時(shí)管線設(shè)備與運(yùn)營階段永久結(jié)構(gòu)布置同時(shí)敷設(shè)的問題，需要研究如下關(guān)鍵技術(shù)問題。

1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)須與特長復(fù)合地層盾構(gòu)掘進(jìn)同步開展。本項(xiàng)目盾構(gòu)段最長達(dá)到4 135 m，屬于特長隧道，且盾構(gòu)掘進(jìn)長距離穿越復(fù)合地層，掘進(jìn)時(shí)間長，若等盾構(gòu)貫通后再進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工，建設(shè)工期將嚴(yán)重滯后。因此，隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工時(shí)需要重點(diǎn)考慮工期因素。

2)盾構(gòu)施工泥水管道須在狹小空間合理布置。根據(jù)盾構(gòu)施工安排，緯三路盾構(gòu)隧道施工時(shí)，在排煙通道隔墻側(cè)布置有2根直徑為500 mm的泥水管，其與結(jié)構(gòu)側(cè)墻凈距僅約700 mm，空間狹窄。受盾構(gòu)施工影響，該2根泥水管線必須在盾構(gòu)施工完畢后才能拆卸。確定設(shè)計(jì)和施工方案時(shí)，須預(yù)留這些管路的安裝及拆除條件，并確保足夠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工作業(yè)空間。施工階段盾構(gòu)管線布置見圖2。

圖2　施工階段盾構(gòu)管線布置

3)復(fù)雜雙層內(nèi)部結(jié)構(gòu)混凝土施工質(zhì)量須嚴(yán)格保證。排煙通道側(cè)墻板較薄，若采用現(xiàn)澆施工方案，鋼筋綁扎和混凝土澆筑作業(yè)空間小，施工質(zhì)量難以保證；若采用預(yù)制方案，板塊安裝時(shí)拼裝要求高，接縫須密閉以滿足運(yùn)營期排煙要求。

4)內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工與盾構(gòu)掘進(jìn)不得相互干擾。隧道內(nèi)部空間相對(duì)狹小，而兩側(cè)結(jié)構(gòu)立柱、縱梁及上層車道板施工，需要確保盾構(gòu)掘進(jìn)期間洞內(nèi)交通不中斷。因此，確定施工方案時(shí)需要預(yù)留人員和車輛進(jìn)出通道。

5)內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工工序交叉，與混凝土結(jié)構(gòu)齡期須有序銜接。內(nèi)部結(jié)構(gòu)與盾構(gòu)掘進(jìn)同步施工，施工運(yùn)輸車輛多，結(jié)構(gòu)構(gòu)件種類繁多，不能一次性進(jìn)行施工，施工工序復(fù)雜繁瑣，且口子件兩側(cè)回填混凝土強(qiáng)度齡期等因素不得影響盾構(gòu)施工。

6)狹小空間施工須確保安全。內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工空間狹窄，大型施工機(jī)械很難發(fā)揮作用，需要進(jìn)行立體交叉作業(yè)。因此，結(jié)構(gòu)施工方案須充分考慮施工安全因素。

3內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工方案比選

3.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)原設(shè)計(jì)及施工方案

本項(xiàng)目內(nèi)部結(jié)構(gòu)原設(shè)計(jì)采用梁-板-柱結(jié)構(gòu)體系，車道板及支承車道板的梁柱結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。上層車道板采用500 mm厚混凝土結(jié)構(gòu)板，上覆鋪設(shè)100 mm厚瀝青混凝土，并在上層車道兩側(cè)分別設(shè)計(jì)有消防排煙隔墻和消防通道隔墻。車道板兩側(cè)縱梁截面為500 mm×1 200 mm，縱梁通過車道立柱支承于下層車道基礎(chǔ)。下層車道由預(yù)制口子件與現(xiàn)澆立柱基礎(chǔ)2部分組成?，F(xiàn)澆內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置見圖3。

圖3　現(xiàn)澆內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置示意圖

3.2隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工方案優(yōu)化

針對(duì)本項(xiàng)目內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)及工期要求，對(duì)隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出如下優(yōu)化方案： 隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)件采用現(xiàn)澆與預(yù)制相結(jié)合的梁-板-柱結(jié)構(gòu)體系[12-13]，即采用“上層車道板預(yù)制+梁板后澆接頭”方案，并采用混凝土隔墻將排煙通道、逃生通道與行車區(qū)域進(jìn)行分隔。上層車道板、排煙通道隔墻板及逃生通道板采用預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)；車道板縱梁、立柱及立柱基礎(chǔ)采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)；下層車道中間為預(yù)制口子件，兩側(cè)回填素混凝土，口子件拼裝及兩側(cè)素混凝土回填與盾構(gòu)掘進(jìn)同步進(jìn)行。預(yù)制內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置見圖4。

圖4　預(yù)制內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置示意圖

隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)預(yù)制化設(shè)計(jì)的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在：

1)排煙通道隔墻板采用預(yù)制結(jié)構(gòu)，通過鋼龍骨安裝于上層預(yù)制車道板上。排煙道隔墻預(yù)制設(shè)計(jì)見圖5。

圖5　排煙道隔墻預(yù)制設(shè)計(jì)圖

2)車道立柱與車道縱梁洞內(nèi)先期澆筑，車道縱梁施工時(shí)，預(yù)留連接鋼筋。

3)上層車道板洞外預(yù)制，預(yù)制車道板受力鋼筋伸入車道縱梁內(nèi)部，車道板安裝后采用后澆筑混凝土將車道縱梁與車道板連接成整體。梁板連接設(shè)計(jì)見圖6。

圖6　梁板連接設(shè)計(jì)圖

4)預(yù)制車道板標(biāo)準(zhǔn)寬度為3.0 m，每塊預(yù)制板之間通過后澆鉸縫連接，形成整體結(jié)構(gòu)。鉸縫連接設(shè)計(jì)見圖7。

圖7　鉸縫連接設(shè)計(jì)圖(單位： mm)

3.3方案對(duì)比

現(xiàn)澆與預(yù)制相結(jié)合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工方案具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1)由于構(gòu)件的定型化和標(biāo)準(zhǔn)化，預(yù)制構(gòu)件比用其他施工方法生產(chǎn)的等效構(gòu)件可節(jié)省較多的材料和人工成本，產(chǎn)品嚴(yán)格按既定的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，質(zhì)量可靠，生產(chǎn)效率高； 2)預(yù)制構(gòu)件制作完成后直接運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)安裝， 可以緩解現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地緊張的問題，方便快捷，大大減少現(xiàn)場(chǎng)施工的工作量，對(duì)于工期緊張的工程尤其適用； 3)預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)由于減少了現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的支模、拆模和混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間，從而縮短了工程建設(shè)的時(shí)間和投資回收周期，減少了整體成本的投入，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益； 4)排煙通道采用預(yù)制混凝土隔墻，可解決盾構(gòu)施工期間泥水管等盾構(gòu)施工設(shè)施的布置，避免了現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)綁扎鋼筋和支模板澆筑混凝土等施工作業(yè)對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)的影響，從而確保施工工期。

4預(yù)制內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)

4.1預(yù)制內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工流程

預(yù)制內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工按照如下工序開展： 1)口子件安裝就位，澆筑構(gòu)件底部灌漿料，同時(shí)鑿毛并植入基礎(chǔ)鋼筋與柱內(nèi)鋼筋； 2)埋設(shè)基礎(chǔ)內(nèi)部柱內(nèi)鋼筋，埋設(shè)構(gòu)

造柱內(nèi)部鋼筋、排煙道隔板鋼筋和樓梯鋼筋，澆筑基礎(chǔ)混凝土，聯(lián)系梁和排煙通道底板植筋； 3)綁扎梁柱鋼筋，澆筑車道柱、車道縱梁牛腿以下部分、排煙道底板與車道聯(lián)系梁； 4)施工車道板間鉸縫混凝土、車道縱梁與車道板間連接混凝土及防撞側(cè)石，吊裝逃生通道板，施工下層車道兩側(cè)砌體墻； 5)進(jìn)行隧道內(nèi)裝修施工，管內(nèi)設(shè)備安裝，然后進(jìn)行伸縮縫施工和路面鋪裝。

預(yù)制內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工流程及施工工序見圖8和圖9。

圖8　預(yù)制內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工流程

圖9　預(yù)制內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工工序

4.2預(yù)制口子件安裝及兩側(cè)混凝土回填

口子件安裝位置在2環(huán)管片之間，為確保弧形底部與管片的充分接觸，口子件弧形底鋪設(shè)砂漿墊層，確保荷載均勻傳遞，口子件塊與塊之間采用鋼板焊接。為了確保路面的平整度，口子件之間的錯(cuò)臺(tái)量應(yīng)不大于8 mm，拼裝時(shí)須嚴(yán)格控制。

待口子件安裝完畢后，對(duì)管片內(nèi)弧面進(jìn)行鑿毛，鑿毛采用人工電鎬作業(yè)，清理浮渣后進(jìn)行植筋和鋼筋綁扎，經(jīng)檢查合格后進(jìn)行混凝土澆筑，口子件安裝及兩側(cè)混凝土回填見圖10。隧道采用4.5 m3小型混凝土運(yùn)輸罐車進(jìn)行運(yùn)輸，解決了大型混凝土運(yùn)輸罐車在長距離隧道中無法掉頭的問題。

4.3植筋施工

隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)件與管片連接主要以植筋為主，本工程涉及到的植筋部位較多，也是國內(nèi)目前植筋量最大的盾構(gòu)隧道。植筋部位主要包括口子件兩側(cè)混凝土回填、立柱基礎(chǔ)、車道柱邊角鋼筋、排煙通道板及聯(lián)系梁鋼筋、縱梁聯(lián)系梁鋼筋和逃生樓梯梯墻鋼筋等。

由于本隧道采用通用楔形管片，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中口子件兩側(cè)混凝土回填和立柱基礎(chǔ)在管片的內(nèi)弧面上，植筋位置測(cè)量放線難度大，內(nèi)弧面高度大約為5 m，測(cè)量員很難在此圓弧面高度內(nèi)施工，故本項(xiàng)目采用特制的可移動(dòng)式支架進(jìn)行測(cè)量放點(diǎn)。為了避免植筋孔破壞管片的防水材料導(dǎo)致管片漏水，施工時(shí)采用鋼筋探測(cè)儀，精準(zhǔn)地確定每個(gè)植筋孔位置的鋼筋走向，避免廢孔。

(a)

(b)

Fig. 10Installation of square-shaped component and concrete backfilling

4.4立柱基礎(chǔ)施工

立柱基礎(chǔ)、立柱及縱梁等至少滯后盾構(gòu)施工30環(huán)。立柱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要由水溝、下層防撞側(cè)石和立柱基礎(chǔ)上部3部分組成，結(jié)構(gòu)為不規(guī)則多邊形，一次性整體澆筑混凝土很難達(dá)到施工質(zhì)量的要求，而分層分部細(xì)化澆筑則會(huì)增加混凝土施工工序。通過分析洞內(nèi)施工現(xiàn)狀，將立柱基礎(chǔ)鋼筋植筋后進(jìn)行整體綁扎，采用特制的鋼模板將水溝和下層防撞側(cè)石一次澆筑，立柱基礎(chǔ)上部待下層澆筑完成后二次澆筑，水溝和下層防撞側(cè)石鋼模板的優(yōu)化減少了立柱基礎(chǔ)的施工工序。模板定位安裝只需要經(jīng)過一次測(cè)量放樣，減少了測(cè)量放樣的次數(shù)，對(duì)澆筑好的水溝和防撞側(cè)石進(jìn)行強(qiáng)度和幾何尺寸檢查，結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。通過對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件模板的改進(jìn)，滿足了內(nèi)部結(jié)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件的施工要求，減少了施工工序，節(jié)約了施工時(shí)間。

4.5預(yù)制車道板施工

隧道上層車道結(jié)構(gòu)采用“上層車道板預(yù)制+梁板后澆接頭”施工方案，預(yù)制車道板，現(xiàn)澆車道縱梁及聯(lián)系梁、車道立柱，車道板與車道縱梁、車道立柱通過縱梁后澆縫進(jìn)行連接，車道板之間通過鉸縫進(jìn)行連接，以保證結(jié)構(gòu)的整體性。預(yù)制車道板吊裝于行車道縱梁側(cè)牛腿頂面，鋪裝車道縱梁、鉸縫及混凝土鋪裝層鋼筋，然后整體現(xiàn)澆連接混凝土。

預(yù)制車道板的寬度有2 990、2 485(雙側(cè)鉸接)、1 990、2 490、2 485(單側(cè)鉸接) mm 5種規(guī)格型號(hào)。根據(jù)隧道內(nèi)車道板的布置形式依次分標(biāo)號(hào)在施工場(chǎng)地外的預(yù)制車道板場(chǎng)進(jìn)行預(yù)制施工，其施工與其他類似結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)制施工基本相同，在此不再贅述。待預(yù)制車道板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，由雙頭管片運(yùn)輸車運(yùn)至隧道內(nèi)進(jìn)行預(yù)制車道板架設(shè)安裝。

車道板單塊最大質(zhì)量約為25 t，因此采用DF40型架梁機(jī)架設(shè)，提升速度為1.0～2.0 m/min。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的交通要求，預(yù)制車道板安裝采用集中架設(shè)，分2種施工方案。第1種方案為雙頭運(yùn)輸車在上層安裝好的預(yù)制車道板上行駛運(yùn)輸，架梁機(jī)進(jìn)行提梁架設(shè)安裝，為首選施工方案。架設(shè)車道板的運(yùn)輸施工過程對(duì)下層車道的交通影響很小，保證了下層路面交通的暢通，避免架設(shè)預(yù)制車道板對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)施工的影響。 第2種方案為雙頭運(yùn)輸車在下層車道行駛運(yùn)輸，架梁機(jī)進(jìn)行提梁架設(shè)安裝，為應(yīng)急施工方案。此方案主要是在架設(shè)預(yù)制車道板施工工期緊張、上層車道板路面鋪裝層及鉸縫混凝土強(qiáng)度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求等突發(fā)情況下的施工方案。雙頭運(yùn)輸車預(yù)制車道板和架梁機(jī)吊裝車道板施工見圖11。

(a)

(b)

曲線段車道板架設(shè)的關(guān)鍵是架板前的測(cè)量工作，測(cè)量人員要考慮到絞縫控制調(diào)整車道板的安放位置，保證車道板安裝后絞縫符合設(shè)計(jì)要求。

上層車道板預(yù)制化施工比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工節(jié)約2～3個(gè)月施工時(shí)間，最后一段上層車道板的施工可以節(jié)約1個(gè)月左右的時(shí)間。預(yù)制化設(shè)計(jì)方案鋼筋和混凝土的工程量均有所增加。由于預(yù)制化施工將大量的混凝土和鋼筋施工轉(zhuǎn)移到了隧道外，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)施工費(fèi)用。

4.6縱梁后澆區(qū)施工

由于預(yù)制車道板板頭位置與縱梁牛腿均預(yù)留預(yù)埋連接鋼筋，隧道線路為曲線段，因此預(yù)制車道板與縱梁牛腿預(yù)留鋼筋搭接位置相互干擾。經(jīng)過第一聯(lián)12 m的試驗(yàn)段，對(duì)縱梁預(yù)留預(yù)埋箍筋進(jìn)行定尺固定綁扎，保證鋼筋間距的尺寸，鋼筋位置偏差應(yīng)控制在2 mm以內(nèi)。對(duì)預(yù)制車道板架設(shè)測(cè)量放樣，通過雙控措施保證了縱梁后澆區(qū)的鋼筋施工質(zhì)量，避免了因?yàn)殇摻铄e(cuò)位導(dǎo)致預(yù)制車道板無法安裝的問題。同時(shí)，采用高精度鋼模以確保后澆帶的施工質(zhì)量。

4.7預(yù)制逃生通道板施工

逃生通道主要由逃生通道樓梯、防火門和逃生通道板組成，采用樓梯和防火門連接，逃生樓梯縱向間距不大于72 m，逃生樓梯通過2級(jí)平臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。逃生通道板采用預(yù)制安裝進(jìn)行施工。

預(yù)制逃生通道板采用叉車運(yùn)輸，由于隧道上層空間狹小，選用小型叉車既能方便運(yùn)輸，又能夠滿足施工現(xiàn)場(chǎng)要求。使用叉車進(jìn)行吊裝作業(yè)，將逃生通道板運(yùn)至起吊位置，然后起吊預(yù)制逃生通道板，對(duì)立、下落、調(diào)整和安裝。每臺(tái)班架設(shè)逃生通道板約15塊。預(yù)制逃生通道板安裝見圖12。

圖12　預(yù)制逃生通道板安裝

4.8預(yù)制鋼龍骨隔墻板

上層隔墻在排煙通道側(cè)采用預(yù)制施工，墻體由鋼龍骨、預(yù)制隔墻板以及相關(guān)的預(yù)埋件組成，混凝土隔墻板在構(gòu)件預(yù)制廠預(yù)制。

鋼龍骨由橫龍骨和豎龍骨焊接組成。由于盾構(gòu)隧道縱坡設(shè)計(jì)有一定的坡度，最大坡度為4.25‰，但墻板必須沿鉛垂方向安裝。故豎龍骨均沿鉛垂方向安裝，即垂直于防撞墻上表面，水平龍骨沿水平線安裝，間距與墻板寬度相同。焊接完成后的鋼龍骨進(jìn)行防火和防銹處理，除銹等級(jí)為Sa2.5(非常徹底)，防腐涂層采用2道環(huán)氧富鋅底漆，干膜厚度為100 μm； 2道環(huán)氧云鐵中間漆，干膜厚度為60 μm。外涂厚型防火涂料,耐火極限為2.0 h。防腐漆和防火涂料采用機(jī)械噴涂，保證了施工質(zhì)量，節(jié)約了材料，避免人工涂刷不均勻的問題。

隔墻板安裝的分格不同，上層隔墻總共有15種規(guī)格型號(hào)，預(yù)制隔墻板通過其牛腿掛在橫龍骨上并焊接牢固，板內(nèi)預(yù)埋件與豎龍骨上的連接件焊接。隔墻板架設(shè)采用叉車進(jìn)行吊裝。預(yù)制隔墻板施工見圖13。

圖13　預(yù)制隔墻板施工

由于本工程采用泥水平衡式盾構(gòu)施工，泥漿管道位于排煙通道板上側(cè)，因此，為了便于后期泥漿管的拆卸，每隔100 m預(yù)留一定長度的段落(10 m)不安裝鋼龍骨隔墻板，待盾構(gòu)貫通拆除泥漿管后再施工該段落。

豎向龍骨柱頂與管片連接部分采用有機(jī)械鎖鍵效應(yīng)的后擴(kuò)底柱錐式錨栓，由于管片內(nèi)鋼筋較多且復(fù)雜，往往因?yàn)殇摻顚?dǎo)致錨栓鉆孔深度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，因此對(duì)柱頂預(yù)埋鋼板孔位進(jìn)行改動(dòng)并增加預(yù)埋鋼板的尺寸，滿足錨栓安裝的定位要求。

預(yù)制隔墻板墻板間水平接縫采用企口，下層板頂平縫位置滿鋪水泥砂漿后安裝上層板。墻板安裝完畢后，首先緊貼豎龍骨安裝發(fā)泡聚乙烯棒，然后在板外做臨時(shí)支擋，最后用水泥砂漿灌縫。通過對(duì)板縫之間的封堵來保證排煙通道的整體密封性。

5結(jié)論與建議

1)預(yù)制法和現(xiàn)澆法相結(jié)合、細(xì)化構(gòu)件結(jié)構(gòu)施工能夠保證隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)與盾構(gòu)掘進(jìn)同步施工，并可確保狹小施工條件下混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，同時(shí)可大幅縮短工期，降低工程造價(jià)。

2)口子件拼裝的錯(cuò)臺(tái)量應(yīng)不大于8 mm，縱梁后澆區(qū)鋼筋位置偏差應(yīng)控制在2 mm以內(nèi)，以保證路面的平整度，并減小縱梁與車道板預(yù)留鋼筋之間的干擾。

3)雙層盾構(gòu)隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工需要在排煙通道聯(lián)系梁、逃生通道聯(lián)系梁及立柱基礎(chǔ)位置進(jìn)行大量的植筋施工，這會(huì)對(duì)管片造成損傷。帶預(yù)制牛腿的管片可減少植筋，能降低植筋施工對(duì)管片結(jié)構(gòu)的損傷，建議今后加強(qiáng)對(duì)預(yù)制牛腿管片的研究。

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Precasting Technologies for Internal Structure of Single-tube Double-deck Extra-long Shield Tunnel: A Case Study on Yangtze River-crossing Shield Tunnel on Weisan Road in Nanjing

WANG Shan’gao1, SHI Shibo2,*, SHU Heng2, GAO Fanding2, LI Dongsheng2

(1.NanjingWeisanRoadRiver-crossingTunnelConstructionHeadquarters,CCCC,Nanjing210056,Jiangsu,China;2.CCCCSecondHighwayConsultantsCo.,Ltd.,Wuhan430056,Hubei,China)

Abstract:The construction distance of the single-tube double-deck river-crossing shield tunnel on Weisan Road in Nanjing is long; the construction space is limited; and the construction schedule is tight. As a result, the precasting technologies for the internal structure of the tunnel are studied; and then the beam-deck-column structure system by means of cast-in-situ and precast and rational construction procedure are adopted. Finally, the rational construction scheme of single-tube double-deck extra-long shield tunnel is adopted. The construction practice shows that the technologies used can improve the construction efficiency greatly, shorten the construction schedule and reduce the cost.

Keywords:Nanjing Weisan Road River-crossing Tunnel; double-deck shield tunnel; internal structure; precast structure

中圖分類號(hào)：U 455

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1672-741X(2016)04-0451-07

DOI:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.04.013

第一作者簡(jiǎn)介：王善高(1977—)，男，廣西桂林人，2010年畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)，建筑與地下工程專業(yè)，碩士，高級(jí)工程師，主要從事地下工程與隧道建設(shè)管理及施工研究工作。E-mail： 20937411@qq.com。*通訊作者： 史世波，E-mail： 153211015@qq.com。

收稿日期：2015-11-09; 修回日期: 2016-03-04