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广州市西江引水工程-输水管线-干线(佛山小塘立交段)盾构工程

广州市西江引水工程使广州西部地区摆脱了“守着珠江没水喝的困境”,惠及600多万羊城居民,使广州市中心城区从此形成东江、北江、西江三江并举的优质水源新格局,全面提升了广州中心城区的供水质量、保障城市供水安全,对实现广州经济社会可持续发展、建设宜居广州、推动广佛同城化、建设国家中心城市都具有重要的战略意义。

广州市西江引水工程-输水管线-干线(佛山小塘立交段)盾构工程(以下简称“西江引水工程盾构一标”)位于佛山市三水区,起点位于广茂铁路以南与北江大堤之间,终点位于三水区与南海区交界处,全长约3255m,主要包含三个盾构工作井、两段盾构隧道、一明挖段、一个预留加压泵房阀门井以及钢管和PCCP管安装。工程总造价3.58亿元,工程合同开工日期为2009年3月30日,合同竣工日期为2010年9月30日。实际开工日期为2009年5月15日,管线实际完工日期为2010年8月27日(合格完成水压试验),新增阀门井附属构筑物完工日期为2010年9月15日,明挖段新增挡土墙完工日期为2010年10月28日。

广东华隧建设股份有限公司作为该工程的盾构施工专业承包单位,主要承担盾构隧道和内衬钢管铺设施工内容,积极创新和应用“四新”技术,主导工程中新材料的应用,回填式盾构平衡始发到达、盾构机整体吊装、盾构内衬钢管铺设以及外包混凝土施工等一系列技术的攻关与具体方案的现场实施控制,并对项目实施的情况进行跟踪、收集、总结。我司针对西江引水工程盾构一标的特点和难点,积极创新和应用“四新”技术,攻克多项技术难关,确保工程按期、高质量完成。主要如下:

(1)国内外首创隧道内衬大型钢管(“大管套小管”)设计。在内径5.4米的隧道安放内径4.8米的大直径钢管,隧道内壁与钢管外壁间隙填充C20自密实混凝土。该设计为国内外首创,成功解决了地面建构筑物和地质条件复杂条件下的输水管道敷设问题,确保了输水管道运营安全和地面构筑物的安全。

(2)优化盾构施工方案。将两台盾构机分别从两个盾构井始发、同向掘进的招标方案优化为两台泥水盾构机从中间始发、背向掘进的方案,节约了施工人员及办公、施工场地;大大减少泥浆排放量,保护了周边环境;降低了施工场地移交滞后对整体工期的影响。

(3)40m巨厚砂层超深连续墙设计与施工技术,确保连续墙施工质量,解决了深厚透水层地质基坑安全问题。

(4)应用泥水平衡盾构技术、逆作法施工技术,创新盾构平衡始发、基坑支撑与轨道梁结合、“先隧后站”、盾构平衡到达、盾构整体吊装技术,盾构机顺利始发和到达,加快了盾构施工进度,确保了盾构隧道周边建构筑物的安全,上述多项关键技术通过了广东省住房和城乡建设厅组织的科技成果鉴定,其中“盾构机整体吊装施工技术”被鉴定为国际领先水平。

(5)盾构隧道内衬钢管铺设施工技术,攻克了大口径薄壁钢管在隧道内运输、对接、焊接的难题,实现曲线隧道内紧贴式大直径钢管的快速铺设,具有良好的社会和经济效益,被鉴定为国际领先水平。

(6)盾构隧道内衬钢管外包混凝土施工技术,成功实现了狭窄工作面内的长距离、低强度自密实混凝土浇筑,保证了混凝土浇筑的匀质性和密实度,有利于隧道内环境的保护,缩短建设周期,被鉴定为国内领先水平。

(7)DN3600大直径混合管材的安装及水压试验成功,为后续大直径混合管材安装工程及水压试验积累了经验。

1  广州市西江引水工程-输水管线示意图

图2  广州市西江引水工程-输水管线-干线(佛山小塘立交段)盾构工程全景图

3  广州市西江引水工程-输水管线-干线(佛山小塘立交段)盾构工程全景图

4 广州市西江引水工程-输水管线-干线(佛山小塘立交段)盾构工程

5  广州市西江引水工程-输水管线-干线(佛山小塘立交段)盾构工程

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