济南黄河隧道的施工采用了 盾构法,具体施工细节如下:
采用两台世界上最先进的超大直径泥水平衡盾构机进行施工。其中一台盾构机部件已全部进场,正在进行地面预组装和刀盘焊接,始发井主体全部完成后,将逐件吊装下井组装。另一台盾构机“泰山号”已于2020年9月17日掘进1118环,2236米,完成88.8%;“黄河号”已掘进638环,1276米,已掘进过半。
场地内主要为粉土和粉质粘土,采用盾构法建造隧道较为适宜。针对钙质结核层等复杂地质条件,对盾构机进行了“量身打造”,选择合适的刀盘设计和刀具配置,尽量减少换刀频次,并实现安全高效的换刀作业。
隧道全长4760米,其中盾构段长2519米,盾构段开挖从北岸始发井起始,向南岸掘进施工,穿越黄河。盾构机从黄河北岸向南已掘进百余米,预计2021年年底通车。
隧道外径15.2米,内径13.9米,采用圆形布置,分上下两个部分,上层为双向6车道公路隧道,下层为轨道交通线区间、管廊、疏散通道及地铁排烟道。
盾构机在全断面粉质黏土地层掘进会造成泥浆比重增大,产生大量的废浆;土质黏性高,刀盘易结泥饼,排泥吸口易堵塞。因此,选择合适的泥水处理设备和工艺,提高泥水处理效率,选择合适的刀盘开口率及冲刷系统,是项目工作的重点。
隧道最低点在黄河底下50米处,设计单位在设计之初就充分考虑了防水和防渗透问题,确保成型隧道不渗不漏。
工程采用大数据、BIM、物联网技术等,确保成型隧道不渗不漏、机电安装规范标准、装饰装修内实外美。在掘进过程中遇到的最大难题是河底长距离钙质结核层,有1000米的区间为钙质结核“密集区”,最硬岩石强度达到45兆帕,相当于高铁桥墩钢筋混凝土的强度。
通过以上措施和技术的应用,济南黄河隧道得以顺利施工,并预计将在2021年年底通车。
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