隨著城市建設的快速推進、交通需求的增加，我國盾構(gòu)法水下隧道不斷朝大直徑、長距離方向發(fā)展，如已建成的南京長江隧道工程、南京緯三路過江通道工程及在建的南京和燕路過江通道工程、江陰靖江長江隧道工程，其隧道外徑均達14.5m（含）以上，盾構(gòu)段長度均在3km 以上。正在規(guī)劃的瓊州海峽跨海通道工程、臺灣海峽隧道工程，長達數(shù)十千米甚至上百千米。為滿足長距離盾構(gòu)隧道在運營期間的通風、疏散需要，隧道中部往往需設置1 個或多個中間風井。受限于水下隧道特殊的環(huán)境條件，中間風井往往實施難度大、盾構(gòu)穿越風險高，國內(nèi)大直徑盾構(gòu)隧道穿越圓形風井施工尚無先例可循。如果按照以往地鐵工程建設中小直徑盾構(gòu)穿越風井常用的"到站接收、平移、再始發(fā)"施工工藝，在風井臨江、富水條件下，端頭井加固受影響、施工空間有限，到站接收及再始發(fā)風險極大。在風井基坑實施及盾構(gòu)穿越風井過程中一旦發(fā)生工程事故，將會導致工期延后、建設成本增加，甚至會危及周邊建（構(gòu)）筑物和人民生命財產(chǎn)安全。因此，如何確保中間風井安全建設、盾構(gòu)機高效通過是目前普遍關(guān)注的技術(shù)難題。
在南京緯三路過江通道超大直徑盾構(gòu)隧道穿越梅子洲風井工程實施過程中，項目團隊在調(diào)研國內(nèi)外深基坑工程實例、盾構(gòu)穿越風井施工案例基礎上，結(jié)合理論研究、數(shù)值模擬開展了大量的現(xiàn)場試驗和監(jiān)測，依托該工程項目進行科研攻關(guān)，創(chuàng)造性地提出一系列施工新技術(shù)并在工程中成功應用。這一系列施工新技術(shù)實現(xiàn)了盾構(gòu)機在不換刀具前提下對掌子面混凝土結(jié)構(gòu)一次性立體切削，成功規(guī)避了系統(tǒng)風險，確保了工程的順利、安全、如期實施。該工程為國內(nèi)首創(chuàng)大直徑盾構(gòu)一次性穿越圓形風井的成功案例。
本書以南京緯三路過江通道工程為依托，全面介紹了大直徑盾構(gòu)隧道穿越圓形風井施工新技術(shù)，重點從以下幾個方面進行了系統(tǒng)的梳理：（1）臨江敏感環(huán)境超深圓形風井基坑圍護體系施工技術(shù)。通過水泥土優(yōu)化配比試驗、超深旋噴樁施工技術(shù)參數(shù)試驗、超深高壓旋噴樁方案可行性及設備配套研究、超深旋噴樁成樁質(zhì)量和加固效果的現(xiàn)場檢測技術(shù)研究，確保了超深旋噴樁加固的施工質(zhì)量。通過成槽泥漿配比優(yōu)選、鋼筋籠分塊吊裝技術(shù)研究、地連墻幅間連接方式分析、盾構(gòu)洞身范圍內(nèi)玻璃纖維筋設置，解決了超深圓形風井地下連續(xù)墻成槽難度大、垂直度控制要求高、接頭滲漏風險大、鋼筋籠制作吊裝難度大、鋼筋與接頭對盾構(gòu)施工影響大等問題。結(jié)合基坑降水技術(shù)，確保了基坑底板的穩(wěn)定性，有效控制了下部承壓含水層的風險，同時減少了降水工作量，加快了工期、減少了費用。
（2）梅子洲風井水下開挖及水下大體積混凝土封底施工技術(shù)。通過采用自主研制的攪吸式水下土體開挖設備，結(jié)合貝雷架施工平臺及水下可視化探測技術(shù)，實現(xiàn)了超深圓形風井基坑水下安全、高效開挖。通過對混凝土配合比設計、預埋導管布置方案、混凝土澆筑順序及澆筑速度、大體積水下混凝土澆筑技術(shù)及安全控制、基坑水下混凝土平整度及水溶性檢測手段的研究，實現(xiàn)了水下大體積混凝土高質(zhì)量澆筑。
（3）盾構(gòu)機適應性改進及穿越風井施工技術(shù)。通過盾構(gòu)機適應性改造、盾構(gòu)機穿越地連墻方案研究、管片與洞門連接部位密封技術(shù)研究、盾構(gòu)機穿越井底段混凝土配合比研究及盾構(gòu)機刀具磨損影響分析，實現(xiàn)了盾構(gòu)機的安全、快速穿越。
（4）工序轉(zhuǎn)換過程超深基坑穩(wěn)定性控制技術(shù)。針對盾構(gòu)穿越過程中梅子洲風井圍護與主體結(jié)構(gòu)的響應問題，采用荷載結(jié)構(gòu)分析方法對梅子洲風井建設施工及其盾構(gòu)機破井過程中的穩(wěn)定性做出評價，提出合理的支護技術(shù)參數(shù)和措施，并根據(jù)實測數(shù)據(jù)進行分析，確保工程施工期的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
本書凝練了大直徑盾構(gòu)隧道穿越圓形風井施工技術(shù)的理論和實踐經(jīng)驗，以期對未來類似條件下的盾構(gòu)隧道工程修建提供借鑒，也希望有助于工程界和學術(shù)界在地下工程領域的不斷創(chuàng)新和探索。
由于作者水平有限，書中難免出現(xiàn)錯漏之處，有些提法也有待商榷，敬請專家和讀者批評指正。
作者2021年12月