日本磁懸浮中央新干線全線設(shè)有多個深大基坑用于盾構(gòu)始發(fā)和接收，在完工后主要用作緊急出口。這些基坑深度大多達到80～90m，施工方法各有不同。北品川緊急出口(走進現(xiàn)場 | 站在89m深豎井下是一種怎樣的體驗)和名城緊急出口(89m深豎井涌水事故處理——日本中央新干線名城緊急出口)采用了超深地下連續(xù)墻+開挖的方式，梶谷緊急出口則采用了超大斷面氣壓沉箱法同時施工2座豎井。今天，就跟小編一起走進這個高難度工程去了解一下吧。

工程概要

東海道新干線作為日本最大的交通動脈，客運量已趨于飽和。在此前提下，磁懸浮中央新干線誕生了，日本首先建設(shè)了品川～名古屋區(qū)間。該新建工程在施工期間被用作盾構(gòu)井，線路開通后，將被用作緊急出入口以及運輸材料和維護軌道設(shè)備的物料運輸口。

工程名稱：中央新干線梶谷緊急出口與物料運輸口新建工程

招標單位：東海旅客鐵道株式會社中央新干線推進總部

承包單位：西松&五洋&青木翌檜特定建設(shè)工程聯(lián)合企業(yè)體

施工時間：2017年2月2日～2021年10月31日

工程內(nèi)容：氣壓沉箱法2座；緊急出口——橢圓形52～49m，GL-79.0m；物料運輸口——圓形直徑32m，GL-76.9m

▲ 緊急出口(左)和物料運輸口(右)

▲ 緊急出口和物料運輸口

施工亮點

1 軟土地基加固處理

緊急出口的面積為2040㎡，底板厚度為8m，混凝土用量約為16000m3。根據(jù)目前的地基情況，可能會發(fā)生過度沉降和傾斜度過大的問題。經(jīng)過地基加固方案比選后，采用了一種使用碎石的無振動擠密砂樁工法——SaveComposer工法。

▲ 地基加固施工情況(緊急出口)

2大規(guī)模混凝土澆筑

混凝土澆筑量在緊急出口最大為3107m3/d，在物料運輸口最大為1721m3/d，整個工程約為100000m3，并且需要在高壓下(0.68MPa)澆筑充填混凝土。當每天要澆筑大量的混凝土時，必須先制定一個周密的施工計劃，將平衡供應(yīng)和澆筑的量作為首要任務(wù)。緊急出口按照最大計劃量3100m3分段澆筑，計劃在10h(8：00～19：00)內(nèi)連續(xù)澆筑。

▲ 底板、盾構(gòu)開口、隔離墻的情況(緊急出口)

▲ 混凝土澆筑情況

3 大深度地下挖掘

由于氣壓沉箱的下沉深度非常大，緊急出口為GL-79.0m，物料運輸口為GL-76.88m。在GL-20m上方為有人挖掘，下方為無人挖掘。同時為預(yù)防大深度環(huán)境作業(yè)的高氣壓病，從工作氣壓0.39MPa開始使用氦氧混合氣作為呼吸氣體，并設(shè)定最長作業(yè)時間不超過60min。

▲ 沉箱內(nèi)挖掘情況

▲ 氦氧混合氣體管理情況

4沉箱發(fā)生翻轉(zhuǎn)

在GL-20m及更深的硬質(zhì)固結(jié)粉砂層中向下挖掘時，由于刃腳的地基承載力以及主體結(jié)構(gòu)和地層之間的表面摩擦力急劇下降，挖掘現(xiàn)場發(fā)生了最大下沉幅度約80cm的沉降。緊急出口每沉降1m就會逆時針旋轉(zhuǎn)6.5mm，最終導致了翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象的產(chǎn)生。

▲ PC鋼絞線張拉

經(jīng)過原因分析后，采取了應(yīng)對措施：在緊急出口3.0m的直線段設(shè)置錨和支架，在外部設(shè)置用于承受反作用力的基礎(chǔ)混凝土，分別用PC鋼纜線張拉，向沉箱施加旋轉(zhuǎn)力。最終緊急出口的盾構(gòu)開口水平位置控制在符合標準的150mm允許值以內(nèi)，順利完成沉箱下沉。

結(jié)語

本工程是日本僅有數(shù)例的大深度、大斷面氣壓沉箱法施工，物料運輸口和緊急出口分別于2021年2月28日和2021年10月31日順利竣工。

▲ 緊急出口完成