12月5日,“创新杨浦号”类矩形顶管机头抵达接收井,标志着由上海杨浦区投资建设,隧道股份上海公路桥梁(集团)有限公司承建的上海杨浦区重大工程淞沪路—三门路下立交工程类矩形顶管工程东西线全线贯通。双线贯通后,工程的主体结构也基本完成,预计2021年三季度工程可具备通车条件。
工程位于上海市杨浦区江湾五角场城市副中心的核心地带——淞沪路与闸殷路交叉口。该路段北侧为大型生态高品质居住区新江湾城,南侧毗邻上海城市副中心之一的五角场商圈,东至杨浦中原地区,交通流量较大。通畅的交通条件对该区域发展至关重要。为有效降低交通干扰,工程采用“Y”型局部双层结构,可从空间上有效分离“到发”和“过境”两类交通。其中上层为主线,自淞沪路上跨匝道和轨道交通10号线后转入闸殷路;下层设置一对匝道,于政立路以北从主线两侧分出,下穿主线后迅速汇合至民府路接地。
科技助力,确保污水管下“动土”万无一失
“淞沪路、三门路、闸殷路五岔路口,人员嘈杂,车流云集,交组冗繁。工程周边环境复杂,对施工细节和技术工艺提出了更高的要求,对施工条件极为苛刻,隧道主体结构沿淞沪路走向与轨交10号线运营线路约有1公里是平行的,其中南段区域距10号线最小仅为1.5米,施工难度可想而知!”隧道股份上海路桥项目总工陈冠良向记者这样说道。为此,项目团队采用了突破城市地下施工瓶颈的“金刚钻”——超长超大顶管施工技术。20世纪90年代,矩形顶管技术引入我国,并逐渐得到了应用和发展。1995年隧道股份成功研制出国内第一台矩形顶管机,并应用于上海地铁人行通道工程。随后矩形顶管广泛应用于过街通道、地下综合管廊等工程的建设。近年来,因其较低的城市环境影响、较好的空间利用率以及较高的施工效率,正在被越来越多大中型城市引进。由隧道股份上海路桥承建的世界最长距离超大断面矩形顶管工程——上海陆翔路祁连山路贯通工程也于11月双线贯通。
隧道股份上海路桥拥有丰富的顶管工程资源,产业队伍已经形成集顶管策划、方案制定、现场施工于一体的专业化操作型作业团队,实现全员、全过程、全方位操作。并且随着技术装备和施工工艺的不断升级改进,矩形顶管在断面大小和顶进距离上不断突破,不断向着技术数字化、信息化、智能化提升,为地下空间领域开发提供了更为广阔的发展空间,同时也为综合管廊、海绵城市、地下快速路、地下构筑物的建设提供更多解决方案。
据介绍,本次顶管顶进过程中,需侧穿正在运营中的轨交10号线区间隧道。同时,顶管还需斜向穿越始建于上世纪90年代的大型污水箱涵,且距箱涵垂直距离仅为4米。该箱涵承载着上海5个区的污水排水需求。一旦箱涵发生渗漏、破裂或错位,污水无法排放每天将会有300万立方米的污水排到河流中。上海这么多年来的河道治理成果也将付之东流……顶管施工必须万无一失。
在施工以前,项目团队围绕顶管机姿态偏位、出土量控制、地面沉降等问题,多次召开“群英会”、开展技术研讨,不断优化施工方案。通过一次次试桩,一项项试验,积累了大量深层土体垂直位移和水平位移的精准参数,为工程的顺利推进提供了条件。
难题面前,科技助力。项目团队还为工程量身打造了目前国内最先进的超大断面类矩形顶管,并为之取名为“创新杨浦号”。“创新杨浦号”由一个圆形大刀盘加上4个偏心刀盘组成,在掘进过程中开挖出一个尺寸为9.83米×6.33米的类矩形空间,以供留守在始发井的主顶装置将一节节9.8米×6.3米,重达68吨的管节依次顶入,形成隧道。其集结了自动化注浆系统、土体改良系统、顶管通道止退系统等诸多黑科技,具备场地占用小,适应更浅覆土,空间利用率高20%以上等优势。
弹好“哆来咪”,保证轨交正常运行
使用顶管技术开挖隧道,就如同在地底下“开火车”。每一节顶管相当于一节车厢。火车不断“长大”,直到“长”成隧道的长度。这节“火车”就被定格在地底下,成为隧道。
工程主体结构沿淞沪路走向,工程全线与轨交10号线运营线路有约1公里的平行路段,和运行中的10号线最近间距仅为1.5米。“火车”每穿过一段区域,必然会对周边带来震动。比如,隧道工程施工需要在轨交线的上面和旁边开挖。“在上面开挖时,轨交线上方压力变小了,轨交隧道会上浮,在侧面挖,则会向挖土的地方弯曲。”工程项目管理单位上海城投上海市市政工程建设发展有限公司总经理唐克说,这两种情况任何一项变形超出一定指标,都会导致轨交10号线整个线路停运。
为此,工程采用了隧道股份特有的“弹钢琴”施工工法。在地面开挖段,将整体基坑分成若干连续的小基坑,犹如钢琴上的琴键,逐个开挖、逐个施工。下方隧道任何时间只受到单独一个小基坑施工的影响,有效降低了基坑施工对区间隧道的影响。
借助“创新杨浦号”的精准施工,最终本次顶管对合流污水箱涵影响极小,累计变化值精确控制在±2毫米范围内,远低于专家提出的±10毫米控制指标,在全国同类工程中表现也极为优秀。