錢春輝

（上海隧道工程有限公司構(gòu)件分公司，上海 200120）

溫州市域鐵路S2線一期工程黃華站-靈昆站區(qū)間工程是S2線一期工程中最為關(guān)鍵部分，為S2線全線的控制性工程。工程分為江北明挖段、江北礦山段、江北工作井、江中盾構(gòu)段、江南工作井及始發(fā)段、江南明挖段、區(qū)間橋梁段七個區(qū)段，其中江中隧道采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)段全長2664.6m，為單洞隧道，采用德國海瑞克Φ14900mm泥水氣壓平衡盾構(gòu)從江南始發(fā)掘進施工，隧道襯砌結(jié)構(gòu)外徑14500mm，內(nèi)徑13300mm，厚600mm，屬于大直徑盾構(gòu)施工（如圖1所示）。

圖1 盾構(gòu)隧道現(xiàn)場方位圖

1 預(yù)制構(gòu)件概況

根據(jù)設(shè)計資料，盾構(gòu)隧道預(yù)制構(gòu)件主要包括襯砌管片、煙道板和中間箱涵。

構(gòu)件數(shù)量及指標要求如表1所示，襯砌環(huán)構(gòu)造如圖2所示。

2 大直徑盾構(gòu)隧道構(gòu)件預(yù)制工作面臨的問題

（1）項目周期長，支出成本加大，項目管理協(xié)調(diào)難度加大。

（2）管片堆場要求高。為了滿足盾構(gòu)推進要求，管片堆場最高峰時需堆放管片約498環(huán)，僅管片堆放需要堆場占地約14940m2，對管片的生產(chǎn)組織、運輸組織及堆場利用前期籌劃和管理上帶來了一定的難度。

（3）管片吊運難度大。管片體積大、數(shù)量多，單環(huán)管片方量達到52.4m3，單塊管片重量超過14t，對于管片的起吊及運輸設(shè)備等方面提出了較高的要求。

（4）管片預(yù)制精度要求高。本工程管片寬度為2m，寬度允許誤差僅為±0.4mm。因此對于鋼模尺寸精度的控制和調(diào)整將是保證本工程管片質(zhì)量的重點。

表1 構(gòu)件種類、數(shù)量及指標表

圖2 襯砌環(huán)構(gòu)造圖

（5）管片預(yù)制過程施工環(huán)境影響控制難度大。管片等預(yù)制件整個生產(chǎn)時間長。根據(jù)生產(chǎn)計劃，本工程管片等預(yù)制件的生產(chǎn)將持續(xù)約30個月，不同的氣候和溫度將對管片等預(yù)制件的生產(chǎn)過程產(chǎn)生不同的影響。如何保證管片等預(yù)制件在不同溫濕度的質(zhì)量穩(wěn)定有一定的難度。

3 管理措施研究

針對構(gòu)件預(yù)制存在的問題，經(jīng)研究形成如下管理措施：

（1）優(yōu)化預(yù)制基地的選址及規(guī)劃。

本工程隧道預(yù)制件將在上海隧道工程股份有限公司構(gòu)件分公司溫州生產(chǎn)基地預(yù)制。隧道構(gòu)件分公司溫州生產(chǎn)基地占地約40000m2，主要分為鋼筋加工區(qū)、管片生產(chǎn)區(qū)、口子件生產(chǎn)區(qū)、煙道板生產(chǎn)區(qū)、構(gòu)件養(yǎng)護區(qū)及構(gòu)件堆場。生產(chǎn)基地各生產(chǎn)區(qū)域均按生產(chǎn)流程進行合理規(guī)劃和設(shè)計，最大化降低生產(chǎn)能耗。

根據(jù)工程線路的分布特點，整體線路比較狹長，攪拌站既要考慮橋梁段及明挖段的混凝土供應(yīng)，又要考慮到盾構(gòu)段的預(yù)制件供應(yīng)便利，最終決定將預(yù)制件基地設(shè)置在橋梁段與明挖段交界的位置，可以同時保證各方混凝土的供應(yīng)和盾構(gòu)段預(yù)制件的運輸需求。

通過優(yōu)化，預(yù)制基地的場平設(shè)計如圖3所示。

圖3 預(yù)制件基地平面布置圖

（2）本項目作為一個有機的整體，根據(jù)管片，中間箱涵及煙道板后期使用的時間不同，可將3種預(yù)制件的生產(chǎn)作為分部工程單獨拆分施工，再納入統(tǒng)一管理，從而有利于項目整體施工統(tǒng)籌規(guī)劃以及項目質(zhì)量、進度、成本等各項目標的制定、落實和推進。

（3）根據(jù)項目推進計劃，合理、科學(xué)地籌劃管片等預(yù)制件的生產(chǎn)、堆放等計劃，在有限的堆場存儲能力下能夠使堆場利用率最大化，從而能夠滿足日后盾構(gòu)推進對管片等預(yù)制件的需求。

（4）針對本工程的超大直徑管片，將自主研發(fā)專用于本工程管片的真空吸盤、側(cè)向吊具、水平吊具等。管片吊具的形式將影響管片的外觀質(zhì)量和吊運安全，因此在吊具的設(shè)計過程中會在著重考慮吊具的安全性和吊具定位的準確性，以保證管片吊運安全和質(zhì)量。

（5）管片精度的實現(xiàn)主要有2點：一是鋼模本身的精度；二是工藝過程中鋼模的清理及合攏等工藝質(zhì)量。對于鋼模的檢測就是對鋼模精度有效控制手段之一，公司已具備完善的檢測技術(shù)，為了滿足設(shè)計的要求，本項目部將嚴格控制鋼模的質(zhì)量和精度，并制定相應(yīng)的管片鋼模測量制度及維修保養(yǎng)計劃，以確保生產(chǎn)的管片精度符合要求。

（6）由于本工程管片體積大，在混凝土水化熱的反應(yīng)下，脫模后本體溫度高，與環(huán)境溫度溫差較大，因此我們將采取智能蒸養(yǎng)、溫水噴淋降溫及噴淋養(yǎng)護等一系列的養(yǎng)護技術(shù)盡可能的去減少溫差對混凝土的影響，并做好雨季、冬季等特殊氣候下預(yù)制件生產(chǎn)方案。

4 構(gòu)件預(yù)制工藝優(yōu)化研究

基于管理措施，又結(jié)合本工程預(yù)制構(gòu)件的種類、難點等特點，研究優(yōu)化各項預(yù)制工藝，確保預(yù)制成品質(zhì)量：

以管片預(yù)制工藝為例。

（1）鋼筋骨架制作工藝。

骨架加工工藝主要針對鋼筋加工及安裝整個過程的主要環(huán)節(jié)，嚴格貫徹“每步必檢、結(jié)果標識”的原則，確保每個環(huán)節(jié)必有檢驗，檢驗通過方可進入下到工序，并對各個環(huán)節(jié)半成品及時標識，明示進程狀態(tài)，保證了鋼筋框架的加工質(zhì)量。加工工藝如圖4所示。

圖4 鋼筋骨架制作工藝框圖

（2）管片預(yù)制循環(huán)作業(yè)工藝。

針對管片預(yù)制加工過程的重復(fù)性特征，嚴格貫徹“凡用必檢”的原則，每次預(yù)制過程，從模板矯正、尺寸定位等均進行重檢，滿足設(shè)計要求，確保管片預(yù)制的質(zhì)量。循環(huán)作業(yè)工藝如圖5所示。

（3）鋼筋混凝土管片預(yù)制工藝。

根據(jù)預(yù)制構(gòu)件混凝土施工的流程及要點，管片預(yù)制工藝嚴格貫徹“抓原料、重養(yǎng)護、全方位檢驗”的原則，預(yù)防次品進入工程現(xiàn)場，確保施工管片的質(zhì)量可靠性。預(yù)制工藝如圖6所示。

5 結(jié)束語

溫州市域鐵路S2線一期土建SG5標度是溫州第一次采用盾構(gòu)法施工地下隧道。鑒于盾構(gòu)穿越土質(zhì)相比上海和寧波地區(qū)更軟，承載力更低，對于超大直徑盾構(gòu)法的實施將是全新的挑戰(zhàn)。預(yù)制管片的盾構(gòu)法隧道的主體結(jié)構(gòu)，是施工控制的關(guān)鍵工序。本文針對隧道構(gòu)件預(yù)制提出的管理和技術(shù)措施，確保了管片預(yù)制質(zhì)量，提高了預(yù)制效率，可以作為同類工程借鑒。

圖5 管片預(yù)制循環(huán)作業(yè)工藝框圖

圖6 鋼筋混凝土管片預(yù)制工藝框圖