2号线盾构盾构需穿越上游引水箱涵
1996年9月,上海地铁2号线一期率先在杨高路站~东方路站盾构区间施工,隧道全长1555m,包括上下行各一条,采用法国FCB土压平衡盾构机。与1号线建设相比,2号线具有以下几个方面的特点:1)盾构掘进线路更长,由1号线的17.369km增加至24.122km;盾构施工时问更短,1号线全线贯通共耗时三年半,而2号线要求隧道贯通的指令工期仅为两年零六个月左右。时间紧、工程量大,这无形中增加了隧道施工的难度。2)地质、环境等条件更为复杂。陆家嘴站至河南路站江中段部分地区有对盾构施工极为不利的全断面粉砂层,另外有约长7.5km的区间隧道是在繁华的南京路下施工,南京路下的地下管线密如蛛网;另外盾构要穿越上游引水箱涵、污水隧道及地铁1号线区间隧道等重要构筑物。因此2号线的盾构施工相比1号线而言难度更大,环境保护要求更高。
杨高路站~东方路站盾构区间施工,盾构将穿越上游引水箱涵、民房、厂房、市政地下管线,其中上行线出洞段机下行线进洞段施工中盾构需穿越加固区和上游引水箱涵。上游引水箱涵位于杨高路站东端头井外约20m,且在盾构进出洞区域,该箱涵宽10.26m,高3.2m,底板埋深5.4m,位于隧道上方,距隧道顶仅2.2m左右,隧道大部分处于灰色淤泥质黏土和灰色黏土中。该箱涵建于八十年代初,底板下只有厚100mm的索混凝土垫层。一旦因盾构施工造成箱涵变形、损坏的话,将影响上海1/3人口的饮用水量,其后果是不堪设想的。
盾构掘进采用均衡法施工制度
施工中,通过地面高精度水准仪测量,连通管和分层沉降检测信息的反馈,及时调整土压设定值和出土量,采用均衡法施工制度,使盾构较匀速地向前推进。盾构近距箱涵后采用速凝双液浆,远距箱涵后采用缓凝双液浆,形成较好的隧道环箍,减少对土体的扰动,该区段盾构推进速率为8环/d。实际施工中,还采用了发泡技术、信息咨询系统等确保了盾构机顺利穿越上游引水箱涵、北徐家宅、杨高路、东辉职业学校及上水、下水、煤气、电力、电话等地面构筑物及地下管线,为盾构穿越重要地下管线,构、建筑物提供了可供推广应用的经验。
采取一系列的注浆加固措施
盾构成功地穿越上游引水箱涵,其中所采取的一系列注浆加固措施起到相当关键的作用。根据该箱涵超宽(宽度达10.26m),基础薄弱的特点,在实际施工中采用了在箱涵两侧再打一排斜孔,进行跟踪注浆。垂直注浆的目的是形成一道隔离帷幕,将斜孔的跟踪注浆浆液封闭在宽大的箱涵底部。此外,考虑到隧道后期沉降对箱涵的影响,在盾构盾尾脱出箱涵后,再从隧道内向外进行二次注注浆。以上这些措施较好地保证了箱涵的稳定,箱涵沉降量控制在8.5mm以内。