集团官网|中文版|English version
国内统一刊号:CN34-0038
2019年06月26日 星期三
日期检索
上一版 第2版:四局要闻 版面概览 下一版

穿越之歌

——写在南昌地铁最长过湖隧道贯通之际

    5月30日,伴随着城轨分公司“国威号”盾构机从青山湖站破土而出,南昌地铁最长过湖隧道——3号线国威路站~青山湖西站隧道盾构区间实现双线贯通。盾构机轰鸣刚一停止,数十名建设者激情相拥,欢呼雀跃。

    南昌地铁3号线7标国青区间过湖隧道共两条。其中左线长1889米,经过297天的昼夜掘进,于2月25日安全精准贯通;5月30日贯通的右线长1893米,下穿青山湖段长达1190米,最大埋深27米,是南昌地铁最长的过湖隧道,也是全线重点控制的地质最复杂、难点最多、风险最高的工程之一。

    “快一年了,心时刻悬着,电话24小时不敢离身,一遇到下雨天就不敢睡觉。尽管超前谋划得十分周密,但还是不敢有丝毫大意。”城轨分公司南昌地铁3号线7标项目负责人赵辉坦言。他介绍说,国青区间隧道地质条件复杂,地层裂隙水丰富,地下水压力大,尤其在盾构下穿青山湖及上软下硬复杂地层相叠加的高风险地段,盾构掘进过程中易发生刀盘和土仓结泥饼现象,随时会出现喷涌、湖底沉降、湖面冒泡、涌水涌砂等突发情况。

    出征洪城 遭遇“拦路虎”

    南昌地铁3号线7标是中铁四局当时在江西地铁市场承揽的最大项目,也是南昌地铁集团重点关注的项目。该标段位于南昌市老城区,包括三站三区间,线路下穿京九铁路、青山湖及湖中五湖大酒店引桥、玉带河、电厂及铁路框架桥、青山湖公路隧道、国威路和青山湖大道等,风险源400余个,其中重大风险源118个。

    接到任务后,城轨分公司领导高度重视,以高配的人员标准,鲜衣怒马,出征洪城。开工初期,由于准备充分,部署科学,施工生产稳步推进。然而,当火国(火炬广场-国威路)盾构区间刚推过,参战人员就遭遇“拦路虎”,尝到了施工这条过湖隧道的苦头。

    在既有青山湖公路隧道下方进行盾构掘进时,突然遇到复杂的地层,地质上软下硬,上面是富水细砂层,下面是风化岩层。测量发现,这种富水砂层,刚挖出来时呈固体状,能立得住,随后先是像出汗一样渗水,一会儿顶部开始坍落,再过一会儿底部开始滑动,当富水细砂体量足够大时,便形成涌动的流沙。而下面的风化岩层又过硬。可以形象地比喻为上面是“豆腐脑”,下面是“硬骨头”,时而还有石块出现。

    在这种条件下打隧道,就像一碗混有碎骨头的豆腐脑,让人吃不得也喝不得。再加上盾构隧道上面的既有青山湖公路隧道来往车流量大,震动频繁,盾构隧道与既有公路隧道垂直距离10米左右,土方经常出现超量,甚至出现小规模的地面塌陷;并且由于原来青山湖公路隧道施工的原因,盾构机在推进过程中挖出过水泥块,电缆线窝,甚至整个电机线圈。施工进度变得异常缓慢,以致一度停滞,参战员工深受煎熬。

    “接受命令那一刻,心情十分激动,能够挑战水下盾构施工,自感胸有成竹。然而,一系列超出想象的难题带来极大的挑战。”盾构负责人吴应军回忆说,“很多技术难题在西南区域甚至国内都是首次出现,没有经验可以借鉴。”

    “对南昌来说,这虽然是一条常见的水下隧道,但它和南昌其他的过江隧道不一样。青山湖盾构隧道最深处27米,裂隙水和承压水特别丰富,最大水土压力达到每平方米近百吨,相当于一个手指甲承受近10公斤的重量。在掘进过程中,经常出现湖面翻水花,甚至出现四五米高喷泉水柱。”盾构副总工林宝刚介绍。

    技术攻关 把“虎”关进笼子

    面对安全、工期的极大压力,全体参战人员迎难而上,攻坚前行,坚持技术、工艺创新。通过开展土体改良技术、渣土固化技术等技术攻关和课题研究,解决了下穿青山湖隧道过程中遭遇的一系列施工难题。

    为打开施工局面,项目部邀请局内和西南交大等多名专家到现场“把脉会诊”。经过现场多次的勘察后,专家们得出一致结论,复杂的地质环境让青山湖隧道成为3号线重点风险隧道。

    随后,项目部通过地震波、地质雷达、地质钻孔取芯等多种手段进行超前地质预报,对疑似空洞位置补充钻探,探明后及时充填注浆;对施工影响范围的地表、建构筑物进行24小时不间断巡视,同时加密监测点布置、提高监测频次。对盾构施工前方地表进行预加固处理,将既有的松散地层加以固结,减小地层损失;针对特有的富水砂层、砂质泥岩等复合地层进行现场试验,通过调整、优化土体改良参数,确保改良效果。

    在公司的大力支持下,项目部从其他项目抽调得力干将,组建一支以吴应军带队的盾构攻坚工作小组。攻坚小组办公地点设在隧道进口,分为推进组、出渣组、路面组、检测组、机电组、渣土改良小组等多个突击小组,24小时跟班作业,吃住在施工一线。

    攻坚小组每天晚上开碰头会,对当天发现的异常情况和施工中存在的问题,认真查找原因,研究解决办法、快速落实整改。同时,每周召开一次范围扩大至现场技术员和施工队伍领班的专项会议,对发现的问题进行总结,对频繁出现的问题重点研究,制定可行措施,加快施工进度,提高工程质量。

    隧道穿越湖中的高层大楼五湖大酒店时,沉降控制要求极高,湖中水土压力瞬息万变,盾构机的参数时刻调整,施工风险可想而知。盾构小组严格控制出土量,合理设定土压力。砂层出土量采用双重指标进行控制,并对渣斗进行刻度标识,推进中严格按照行程与渣斗刻度线进行控制,一旦发现不匹配,便及时加大同步注浆量。

    多项措施的落实落地,不仅提高了隧道掘进速度,而且确保了施工安全无事故。

    创新思维 “量身打造”盾构机

    盾构机是隧道内的最主要机械,遇到不同地质,盾构机的适应性非常关键。而青山湖隧道特殊地质,加速了盾构机刀盘泥饼的形成,因此,必须对盾构机进行技术改造。

    技术攻关小组采用向刀盘前方和土仓内同时打入分散剂进行浸泡,浸泡过程中通过膨润土进行置换土仓内密实土体,不断反复地打入膨润土置换土体,达到了缓解土仓泥饼的效果。

    通过人工控制注浆,有时多有时少,不能做到精准。为此,技术人员查阅大量资料,在隧道内多次试验,通过升级盾构同步注浆系统,实现自动均匀地注入砂浆,避免了人工控制的不精确,保证了壁后注浆的均匀性,对成型隧道的快速稳定、控制稳定、隧道的不渗不漏,起到了决定性的作用。

    “在这种情况下,每做一步工作,都需要打破常规,创新思维,优化方案。”吴应军介绍说,“为了确保盾构机适应性,我们对机器关键部件创新改进,为盾构机2000多个部件建立‘档案’,维护保养信息一目了然,将设备适应性发挥到最佳。”

    “当时洞内温度最高达40多度,刚出的渣土达到48度,我们工作时,穿着短裤,光着膀子。洞内空气质量也不好。”吴应军说,“我们反复做试验,改进了风筒装置,使几公里长的洞外新鲜空气,源源不断输送进来,大大改善了工作环境。”

    经过356个日夜的奋战,青山湖盾构区间双线隧道顺利贯通,整个施工过程人员零伤亡、精度零偏差。

    (张红雷 林宝刚)

扫一扫

手机读报
电视新闻