世界最大斷面矩形盾構(gòu)頂管隧道貫通 多項(xiàng)技術(shù)國(guó)內(nèi)首用

2014年9月2日，隨著2號(hào)頂管隧道的貫通，由中國(guó)中鐵股份公司總承包的世界最大斷面矩形盾構(gòu)頂管隧道——鄭州紅專路下穿中州大道隧道4條頂管隧道全部貫通，后續(xù)還將進(jìn)行洞內(nèi)照明裝修等施工任務(wù)。超大斷面矩形盾構(gòu)頂管隧道技術(shù)的成功運(yùn)用，將促進(jìn)我國(guó)矩形盾構(gòu)頂管施工技術(shù)在多領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。

矩形盾構(gòu)頂管技術(shù)具有減少施工擾動(dòng)、避免大量拆遷、不影響正常交通等優(yōu)點(diǎn)，可充分利用城市空間、緩解交通壓力，廣泛應(yīng)用于城市人行、車行地道、地下管線共同管溝等領(lǐng)域。

中州大道是鄭州市中心城區(qū)快速路系統(tǒng)的縱軸線，是連接城市南北出入口的一條重要快速通道，總寬100 m，全封閉式雙向14車道，若將橫向道路隔斷，對(duì)新老城區(qū)溝通將造成較大影響。中鐵隧道股份公司具體施工的鄭州市下穿中州大道隧道工程1標(biāo)主要為紅專路下穿中州大道隧道工程，分為敞口段、明挖暗埋段和頂管段，頂管段采用土壓平衡式矩形盾構(gòu)頂管法進(jìn)行施工，包括2條大頂管隧道和2條小頂管隧道，大頂管機(jī)斷面為10.12 m×7.27 m，是目前世界最大斷面的矩形盾構(gòu)頂管機(jī)。該工程施工難度大，具有斷面超大、覆土淺、隧道間距小、距離管線近、推進(jìn)距離長(zhǎng)等特點(diǎn)。

盾構(gòu)姿態(tài)控制、路面沉降控制是工程的重難點(diǎn)，與圓形盾構(gòu)相比，矩形盾構(gòu)可有效利用空間20%以上，但施工姿態(tài)控制、路面沉降控制更難。通過渣土改良技術(shù)、觸變泥漿配合比科學(xué)配置，保證了隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和施工的順利實(shí)施，僅觸變泥漿配合比就反復(fù)試驗(yàn)了200多次，最終成功研制出破解技術(shù)難題的“秘方”。

有許多先進(jìn)頂管技術(shù)得到了首次采用，例如:采用三道止水技術(shù)，與普通頂管止水僅采用一道相比，大大提高了隧道的防滲水能力;采用止退抗剪銷技術(shù)，保證了管節(jié)不錯(cuò)臺(tái)，讓隧道整體結(jié)構(gòu)更牢固和耐用，一些技術(shù)正在申報(bào)國(guó)家專利。施工過程中最大沉降量28 mm，無地表隆起，均在設(shè)計(jì)規(guī)范和允許范圍內(nèi)。

下穿中州大道隧道工程建設(shè)引起了國(guó)內(nèi)外行業(yè)的關(guān)注，來自新加坡、以色列、阿聯(lián)酋等國(guó)家市政公司領(lǐng)導(dǎo)，北京、上海、廣州、廈門、西安、武漢、南寧、南昌有關(guān)城市市政公司領(lǐng)導(dǎo)均前來現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)，對(duì)矩形盾構(gòu)安全、高效施工、充分利用空間、緩解交通壓力的特點(diǎn)表示出巨大興趣。