1．施工概況
1.1工程簡述
動物園站～龍溪路站區間隧道工程是上海軌道交通10號線工程10標段的乙個重要組成部分。區間隧道上行線里程為sk5+009.987～sk5+957.
706，單線長947.719m（790環），下行線里程為xk5+009.987～xk5+957.
706（短鏈8.422m），單線長939.297m（783環），在sk5+425.
000（xk5+419.544）處設有聯絡通道（不含幫浦站）一處。區間隧道最大坡度－12‰，平曲線最小轉彎半徑650m。
區間隧道採用一台ihi盾構由上海動物園站東端頭井始發進行下行線掘進，沿線穿越新涇港（程家橋）、哈密路、程家橋路、劍河路，最後到達龍溪路站西端頭井。進洞後將盾構吊運至上海動物園站東端井上行線，完成上行線掘進。
根據區間隧道設計藍圖，區間隧道里程約sk5+080.018~ xk5+099.961 （xk5+080.
031~ xk5+099.304）時，以切口到達及盾尾脫出為標準，也即上下行線52環～78環時，上下行線盾構都將穿越新涇港，河寬約20m。河床底標高約為-0.
5m，水面標高約+2.82m，隧道頂標高為-4.18m,河底距離隧道頂部距離約為4.
68m。上下行線共穿越河岸四次。另外，根據改造後的程家橋結構情況來看，上下行線盾構機將在里程約sk5+068.
479~ xk5+111.501 （xk5+068.484~ xk5+111.
522）時穿越程家橋，以切口到達及盾尾脫出為標準，對應環號為上行線42環～87環，下行線43環～87環。
1.2程家橋改造
新涇港上方為程家橋，原有程家橋橋寬30.2公尺，橋長23.66公尺，單跨。
從上而下依次為瀝青橋面、鋼筋混凝土鋪裝層、預應力混凝土空心板、現澆混凝土承臺，老橋承台下樁基為220mm×280mm的鋼筋混凝土方樁，長樁長10公尺，管線承台下樁基為180×200的鋼筋混凝土方樁，樁長5公尺。橋梁在虹橋路與哈密路交叉口，虹橋路是市區通向西南方向的主要幹道，該路段車流量較高。虹橋路兩側管線十分複雜，有電力、**、路燈等電纜，還有雨水、汙水、上水、燃氣等各類管線。
由於老承臺樁基為群樁結構，盾構推進方向與程家橋走向基本一致，盾構要從程家橋的承臺基礎樁群中穿越，為確保盾構無障礙推進, 既有程家橋須進行改建，原承臺的樁基必須拔除。
經改造施工後新承臺基礎開挖深度約為6m，圍護結構採用水泥土攪拌樁重力式擋牆與拉森鋼板樁圍堰的組合圍護結構形式。順河道方向的陸上段為6m寬水泥土攪拌樁重力式擋牆，攪拌樁深度自+5.0m~-12.
5m，並在靠近河道一側隔一插一形式插入500×200型鋼，型鋼長度為12m，插入隧道區間範圍內約為2.3m（隧道頂標高-4.18m）；其餘三側基坑採用打設雙排12m長4#拉森鋼板樁，插入隧道區間範圍約為2.
8m，鋼板樁內回填水泥土。陸地上重力式擋牆的500×200型鋼拔除後，採用水泥漿對型鋼空隙進行灌漿充填，以阻斷地表水對盾構施工的影響。另外，根據資料，動物園站至龍溪路站區間盾構頂部覆土較淺，且由於河床底部為大量輕質淤泥，在拉森鋼板樁拔除後，存在盾構螺旋機與河水貫通的風險。
因此板樁拔除後的樁孔填充是乙個至關重要的施工環節。為使土體密實，防止樁孔滲水，採取注漿措施對樁孔進行封堵。由南往北、由內往外，每拔3根進行一次注漿，每孔下一根注漿管，首先將注漿管插入樁底標高，將漿液壓注進樁孔內進行充填。
漿液採用純水泥漿，水灰比為0.5，為防止大量孔口冒漿影響注漿效果，注漿前用粘土封堵孔口，注漿壓力控制小於0.3mpa。
注漿時每隔0.3m提公升一次，壓注約20秒，再次提公升，直至河床面，結束本孔壓漿，進入下一孔。所有程家橋改造工作由上海隧道工程股份****浦東分公司負責實施，目前已完成下行線區域程家橋的的改造，盾構具備穿越條件。
1.3其它潛在樁基情況
本次程家橋改造為85年橋的改造，由於程家橋前後經過多次改造，為確保盾構無障礙穿越新涇港，確保順利穿越，我們在穿越前對穿越區域程家橋樁基進行調查，根據上海城建檔案館獲取的資料，2023年程家橋為三跨結構形式（目前為單跨結構形式），新涇港河當中存在兩排木樁（80～220х300斷面，長8m），木樁底標高－7.6m，隧道頂標高為－4.18m，也即木樁侵入隧道約為3.
42m。由於新涇港目前不具備木樁拔出條件，按照最不利情況，程家橋東西兩排木樁（單排3根下行線盾構穿越過程中將先後兩次切除木樁。
區間隧道與新涇港及程家橋的相對位置關係詳見《附圖01隧道與新涇港及程家橋相對位置關係圖》。
1.4工程地質
盾構穿越新涇港覆土區，最淺覆土約為4.68m，盾構斷面處於④層灰色淤泥質粘土中，穿越的土層由上至下分別為①填土層、②1褐色粘土層、③灰色淤泥質粉質粘土層、④灰色淤泥質粘土層、⑤1灰色粘土層，第③灰色淤泥質粉質粘土層、⑤1灰色粘土層區域性有粉土夾層。③、④、⑤1層含水量高、孔隙比大、強度低、壓縮性高、滲透性弱，且具有明顯的觸變、流變特性，在動力作用下土體結構易破壞，造成土層流動以致開挖面失穩
各地層特徵描述及物理力學性質指標如下表：
2.主要施工技術措施
在本次施工時，為確保盾構順利穿越新涇港及程家橋，參照我公司以往經驗制定以下盾構穿越新涇港施工的技術措施。
2.1穿越前的準備工作
1、 在盾構機穿越新涇港及其程家橋前，對其及周邊環境進行詳細的調查。重點摸清河底和河岸防汛牆、程家橋承臺等的結構情況。
2、如有需要，則在穿越前辦理相關的手續，以便接受監督。
3、在施工前，對施工人員進行交底。
4、對機械裝置，特別是盾構機進行維修保養，確保在穿越施工中，機械裝置的情況良好。尤其是盾尾密封裝置和螺旋機閘門等要確保能夠隨時有效發揮作用。
5、為了更好地減小盾構機穿越的影響，建立試推階段，檢索相應資料，更好地控制施工。除了按常規布置沉降觀測點外，在河岸及其附近的盾構軸線外側布置深層測點，在盾構機穿越前、穿越中和穿越後對土體的變形進行監測，並根據監測資料對施工引數進行合理的調整。
2.2盾構推進和地層變形的控制
本工程採用土壓平衡式盾構掘進機，其利用壓力倉內的土壓力來平衡開挖面的土體，從而達到對盾構正前方開挖面支護的目的。平衡壓力的設定是土壓平衡式盾構施工的關鍵，維持和調整設定的壓力值又是盾構推進操作中的重要環節，這裡面包含著推力、推進速度和出土量的三者相互關係，對盾構施工軸線和防汛牆變形量的控制起主導作用，所以在盾構施工中要根據不同土質和覆土厚度，配合監測資訊的分析，及時調整平衡壓力值的設定。同時要求推進中盾構姿態保持相對的平穩，控制每次糾偏量不過大，減少對土體的擾動，並為管片拼裝創造良好的條件。
同時根據推進速度、出土量和地層變形的監測資料，及時調整注漿量，從而將軸線防汛牆、及承臺變形控制在允許的範圍內。
2.3主要引數設定
1、平衡壓力值的設定原則
盾構在穿越新涇港及程家橋前後存在覆土的突變，因此在盾構掘進前根據覆土深度的變化，必須對平衡壓力設定的差值有乙個理論上的認識，在盾構穿越新涇港及程家橋前後，及時對設定平衡壓力進行調整。根據地質情況及隧道埋深等情況，進行理論計算切口平衡壓力：
正面平衡壓力：p=k0h
p：平衡壓力（包括地下水）
：土體的平均重度
h：隧道中心埋深
k0：土的側向靜止平衡壓力係數
盾構在掘進施工中均可參照以上方法來取得平衡壓力的設定值。具體施工設定值根據盾構埋深、所在位置的土層狀況以及監測資料進行不斷的調整。
2、推進出土量控制
每環理論出土量＝/4×d2×l＝/4×6.342×1.2＝37.86m3/環。
盾構推進出土量控制在98％～100％之間。即34.07m3/環～37.86m3/環。
推進過程中應觀察螺旋機出土口的土質變化情況及出土箱數
3、推進速度
在穿越新涇港程家橋的過程中，由於程家橋承臺的樁基礎和河底與隧道的淨距均較小，因此盾構推進速度不宜過快，以1～2cm/min為宜，避免由於推進速度過快造成對土體的過分擠壓，從而導致盾構切口與江底貫穿。盾構推進過程速度保持穩定，確保盾構均衡、勻速地穿越，減少盾構推進對前方土體造成的擾動，減少對河底、防汛牆及承臺結構的影響。在上行線穿越過程中，北側將切削部分加固土體，為保證盾構姿態，盾構推進速度應嚴格控制在1cm內。
另外，由於下行線將兩次切削2023年老樁基，為保證盾構姿態及保證新改造好程家橋的安全，盾構推進速度也應嚴格控制在1cm內。
4、盾構軸線及地面沉降量控制
盾構軸線控制偏離設計軸線不得大於50mm；地面沉降量控制在＋10mm～－30mm。
2.4同步注漿和壁後壓漿
盾構推進中的同步注漿是充填土體與管片圓環間的建築間隙和減少後期變形的主要手段，也是盾構推進施工中的一道重要工序。漿液壓注要及時、均勻、足量，確保其建築空隙得以及時和足量的充填。每推進一環的建築空隙為：
1.2×（63402－62002）/4＝1.65m3
盾構外徑：φ6340mm；管片外徑：φ6200mm。
每環的壓漿量一般為建築空隙的180％～250％，即每推進一環理論同步注漿量為3.3 m3～4.12m3，根據穿越前試推進段地表沉降資料，確定最終穿越新涇港的同步注漿量為5m3每環，幫浦送出口處的壓力應控制在0.
3mpa左右。
同步注漿採用可硬性漿液，發現沉降變化較大則進行二次注漿。二次注漿一般採用純水泥漿，特殊情況如遇湧水情況時可化學注漿。二次補壓漿遵循「少量、多次、均勻」的原則，單孔單次二次補壓漿量不超過0.
2m3，二次壓漿時必須指派專人負責，對壓入位置、壓入量、壓力值均作詳細記錄，並根據地層變形監測資訊及時調整，確保壓漿工序的施工質量。
地鐵盾構隧道穿越大運河技術及研究
本工程區間採用盾構工法。東方大道站 獨墅湖南站區間左線1772.729m 右線1794.2m。盾構區間總長度3566.929m。本區間線路始於東方大道站東端，下穿花涇港河道後線路稍向北偏，下穿獨墅湖公園 賞湖路 規劃地塊 一類居住用地 及蘇州運河後，線路轉向北下穿過規劃地塊 二類居住用地 後折向啟月...
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