国内首例软弱淤泥质土急曲线段掘进完成，上海建工创造盾构隧道弯道施工新纪录

上海桃浦初雨调蓄工程位于普陀区，建成后将减少区域内初期雨水对河道水质的影响，改善周边河道水环境质量，对提升初期雨水治理能力、切实保护城市水环境具有非常重要的意义。其中的1.2及1.5标由上海建工基础集团承建。

项目原拟建的工作井DG15地理位置特殊，临近周边居民小区、道路桥梁，施工占地大、难度高，对周边社区影响大。经过业主单位、设计单位的充分研判，项目建设方案进一步优化，决定取消DG15井位。

方案优化后，DG16-DG14井区间为一段曲率半径R=115米，长度185.3米的急曲线盾构隧道，隧道穿越主要涉及④1灰色淤泥质粘土(标准贯入N击为1.4)、局部穿越⑤1灰色粘土软弱土层(标准贯入N击为3.7)。

在这之前，急曲线盾构掘进穿越中心城区软弱淤泥质土层，尚无成熟的案例可以借鉴。在中心城区软弱淤泥质土层中，盾构机姿态及隧道轴线控制难度极大，这是一个全新的挑战。

多项关键技术成功运用

基础集团联合业主单位、设计单位以及设备制造商成立技术攻坚团队和科研课题组，开展系统化的软土地层急曲线盾构关键技术攻关与研究，并成功取得上海市建委科研课题立项。

作为实施单位，基础集团联合厂商对盾构机及后配套设备进行针对性设计研发，在球铰、仿形刀、台车等采取针对性措施，解决了急曲线盾构机的可通过性难题。

盾构机采用球形铰接设计，使主机实现超小半径转弯功能。开发相适应的新型铰接密封设计，进一步降低渗漏风险。考虑设计富裕量，盾构机最小设计转弯半径达80米。数控仿形刀一备一用，实现可视化精准超挖，最大超挖量可达5厘米。

螺旋机前端同步创新性采用被动球铰设计，可跟随前盾摆动，解决了急曲线段螺旋机与管片及台车设备的空间干涉问题。皮带输送机具有辅助调向功能，满足急曲线弯道输送需求。优化台车长度，采取运输编组定制小型化、预设弯轨等措施。

面对急曲线段软弱土层无法提供充足的侧向力问题，基础集团提出对穿越区域土体预加固的方案，并联合同济大学开展数理模型分析，验证土体预加固的必要性，经市建科委咨询论证，最终确定偏心“门”字加固形式，达到技术可行性和经济性的平衡。

同时借鉴特殊管片应用经验，紧密结合设计，优化急曲线段管片设计，经过三维软件拟合，选用800毫米小宽幅预填充砼钢管片，通过上海土木协会意见咨询，论证了小宽幅预填充钢管片的加工拼装工艺。在满足曲线隧道楔形量需求的同时，避免了侧向分力对隧道影响造成的管片破碎现象。

急曲线段盾构机超挖量大，基础集团就引入盾构壳体克泥效注浆工艺，及时填充超挖间隙，有效控制隧道轴线与周边土体沉降。首次成功应用微型管片固定桩新技术，以快速凝固注浆型囊袋填充管片与土体间隙，形成有效支撑，有效减少隧道位移量。运用双仪器联动式自动导向技术，加长有效观测距离，解决急曲线隧道测量难题。

在2023年底到2024年初的54天中，总长185米、曲率半径115米的急曲线段盾构隧道圆满完成，轴线偏差小于3厘米，隧道沿线沉降控制在1厘米以内，实现了小偏差微扰动盾构施工。