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张迪:古城第一隧 贯通东和西​ ——扬州瘦西湖隧道建设
发布:2015-07-27    浏览:6928    来源:    【

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编者按:扬州瘦西湖隧道是超大直径的单管双层双向四车道盾构法隧道。盾构段施工克服了高黏性土膨胀地层掘进困难,实现了新型防灾排烟模式在单管双层隧道的首次应用。多项新技术的成功应用使其获评江苏省“建筑业新技术应用示范工程目标项目”,同时被中国建筑业协会评为“2013年全国建筑业绿色施工示范工程”。该隧道的贯通缓解了城市东西方向交通拥堵压力,将进一步拉开现代化大扬州城市框架,推进名城建设和跨江融合发展。


  1工程概况

  瘦西湖隧道位于扬州老城区北,西起维扬路与杨柳青路的交叉口,东至漕河西路与史可法路的交叉口。工程建设范围约3.7km,分为明挖段及盾构段施工,其中超大直径盾构段长1275m。由于该隧道需穿越5A级历史文化与风景名胜的蜀岗瘦西湖风景区,因此采用隧道形式建设。

  盾构段采用双层车道方案,隧道内径13.3m,外径14.5m,管片厚600mm。纵断面最大纵坡为5.0%,最小纵坡为0.3%;盾构最小覆土为8.0m。

  盾构机先后通过宋夹城河、瘦西湖。盾构机底部最大水压力为3.92bar,盾构除始发处上部局部为粉砂外,大部分穿越地段地层为:3-1黏土,硬塑,含铁锰结核,具有中等膨胀性,遇水易崩解。

盾构隧道纵断面示意图

  2技术特点及难点

  1)黏度高的土层情况

  盾构需穿越硬塑老黏土,该土层塑性指数达到24,且颗粒直径小于20μm,且含铁锰结核,遇水易崩解,具有中等膨胀性。

硬塑老黏土

  为了顺利穿越硬塑高黏地层,将原适用于砂性地层的泥水盾构进行改造:将原有的滚刀替换成为刮刀;优化增加刀盘冲刷装置,防止刀盘前部结泥饼;采用体积小压力高的清水泵组成多级增压集成冲洗系统,改进排浆系统,增加气泡仓的冲刷能力防粘土堆积。经过这些改造,提高了盾构的掘进速度。

刀盘改进

排浆系统改进


  2)高要求的环境保护措施

  瘦西湖隧道位于国家5A级风景区,且紧邻国宾迎宾馆、宋夹城遗址、北门遗址、迎恩桥、迎恩亭等文物。隧道施工在避开文物的同时,还需下穿各种构造建筑物。

  考虑到周边环境,对盾构的始发及接收提出了高要求:盾构始发井采用高压旋喷桩并结合冷冻法加固土层并止水;接收井采用高压旋喷桩加固地层,并采取水土中进洞的措施。

隧道周边建筑物

始发接收

  3)紧凑的隧道内部结构布局

  盾构隧道采用双层车道方案,上下层各布置2条车道,隧道南侧设置烟道,北侧设置救援通道;盾构断面结构布局紧凑,适应既有道路网的格局,且减少了盾构始发接收次数,相应降低了盾构施工风险。

  同时,为满足同步快速施工的要求,优化了底板π型预制件,侧墙及车道分割板改为板梁柱结构,柱间侧墙采用砌体结构。

盾构隧道横断面

  4)新颖的防灾救援技术

  隧道防灾:规模按20MW考虑,火灾情况下烟气除出口段从出口排出外,其余经排烟道从排风井排出。在隧道中部采用半横向排烟方式,利用行车隧道侧部空间设置排烟道,排烟道净面积约7m2,在隧道侧壁对应上下层隧道分别设置电动排烟口,设置间距60m,风口尺寸6m×0.5m。

  疏散救援:明挖段及工作井上下层隧道间设置连接楼梯,楼梯宽1.5m;盾构隧道的上下车道层间距100m设置0.9m宽的疏散楼梯,当一层隧道内发生火灾事故时,人员可由疏散楼梯进入另一层安全隧道内。消防人员也可利用安全通道迅速进入火场进行扑救。


      电动排烟口          上下层连接楼梯

  5)美丽和谐的细节工程

  防水结构:隧道采用平板型管片,接头连接方式为螺栓连接+定位杆(纵缝)、螺栓连接+销接头(环缝);管片抗渗等级P12,限制裂缝开展宽度≤0.2mm,外侧防水采用EPDM弹性密封垫,紧靠弹性密封垫内侧,贴聚醚聚氨酯遇水膨胀条作为辅助防水措施,并在管片内侧进行嵌缝。

  景观结构:由于隧道洞口与风塔处于瘦西湖风景区的两端,为保持景观和谐,洞口防撞墙造型采用古城墙形式,洞口的平面绿化与垂直绿化相结合;风塔造型也与周边建筑风格协调。

风塔               隧道洞口

  6)大直径单管双层结构盾构隧道

  瘦西湖隧道外径14.5m,是目前世界上已建成的盾构直径最大的单管双层结构隧道之一。

隧道内景

  3展望

  扬州瘦西湖隧道于2011年8月开工,至2014年9月正式通车,历时37个月建成,是我国第一个在历史文化与风景名胜的5A级景区的水下超大直径盾构法隧道。施工坚持“扬州古城保护至上”的要求,实现了环境保护与城市交通发展的双赢,对后续类似地区工程的规划建设具有很好的借鉴意义。


  本文感谢中铁第四勘察设计院集团有限公司城市轨道交通及地下工程设计研究院副总工程师张迪先生的指导。

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