秀明区间双线贯通

广西规划馆站站台层

    经过六天小心翼翼的掘进，6月14日，中铁四局五公司南宁地铁5号线2标秀（灵）明（秀）区间下穿2号线隧道左线，顺利通过极高风险施工区域，这是南宁地铁建设有史以来盾构施工风险最大的一次下穿施工。

    区域滚动发展

    2011年，五公司中标南宁地铁1号线13标，施工内容为一站两区间，工程总造价2.95亿元。九年前的李志新是项目部一名技术员。犹记得地铁1号线五公司管段下穿南湖、广西壮族自治区党委办公楼和被称为“广西第一路”的民族大道，工期紧，安全风险大，项目部解决岩溶发育、岩石强度高等困难，优质高效完成1号线施工任务。

    2015年，五公司中标南宁地铁3号线2标，地铁1号线原班人马整体转移继续施工，实现南宁地铁市场滚动发展。5号线2标项目经理杜春生说：“干地铁3号线时，项目部所有关系都理顺了，进场就是大干。由于种种原因，3号线施工整体推进较慢，但五公司依然凭借科学组织施工成为全线唯一一家兑现合同工期的施工单位，工期相较兄弟单位整整提前一年。”有1号线和3号线基础，中铁四局在南宁地铁市场树立了良好信誉和品牌形象，客观上促成了5号线滚动发展。

    2017年，五公司中标南宁地铁5号线2标土建8工区，施工内容为两站一区间。该区间下穿2号线隧道，是全线甚至是南宁地铁史上风险最高的施工区间。业主再次把重担交给了中铁四局。

    首台泥水盾构

    5号线秀明区间盾构下穿施工作业的管片外侧与正在运行的2号线隧道管片最小设计净距只有2.05米，实际盾构施工时需要有一定扩挖，因此开挖面距离2号线外轮廓已不足2米。这里被称为南宁地铁最惊险盾构掘进区间，该穿越段泥岩地层和上部富水圆砾层交织，是典型“上软下硬”复合地层。

    粘性较大的泥岩层可能会使盾构掘进期间发生刀盘结泥饼，导致盾构掘进缓慢或停滞。上层富水圆砾使下穿过程中易发生涌水现象，造成2号线隧道管片周边水土流失，稍不留神，就可能酿成天大的事故。

    因此，盾构机在“上软下硬”地质中掘进，犹如“钢铁蚯蚓”在“石头上挪豆腐”，安全影响不好控制。如何确保下穿工作持续、匀速平稳通过，将2号线隧道沉降控制在允许范围内是下穿工作一大难题。5号线沿途穿越老城闹市区，房屋离红线最近处仅五六米，为保证施工安全，该区间设计使用泥水盾构施工，这也是中铁四局史上首次使用该类型盾构施工。

    泥水盾构全称为泥水加压盾构，施工原理是在开挖面密封隔仓内注入泥水，通过泥水加压和外部压力平衡，以保证开挖面土体稳定。盾构推进时开挖下来的土进入盾构前部泥水室，经搅拌装置进行搅拌，搅拌后的高浓度泥水用泥水泵送到地面，在地面经过分离，进入地下盾构泥水室，不断排渣净化使用。

    盾构分部项目书记卢伟说：“施工前期，大家心里都没底，别说没操作过泥水盾构施工，很多技术员甚至都没有见过，几乎就是从零开始学习使用。”他们派四名员工到广州和深圳学习盾构施工工艺和经验，聘请专业人员做盾构施工指导。

    项目部邀请专家对现行施工的右线施工方案进行论证，最终确定采用间排式泥水盾构施工。在施工过程中，施工进度、沉降都控制得较好，未造成沿线老建筑房屋开裂等情况，验证了泥水盾构稳定性高的特点。

    技术攻关解困

    正当项目部以为一切都走上正轨时，一个突发事件阻止了盾构顺利推进。2019年7月6日傍晚，盾构在右线施工中，输送泥浆管道毫无征兆脱落，泥浆以800立方米每小时的速度迅速在隧道内扩散蔓延。项目部不得不停机寻找原因。泄漏泥浆需要两天才能抽完，以保证达到施工条件。这个问题如果不解决，势必影响后续施工。现场负责人张国良、机电主机修董志超从晚上七点一直排查到第二天早上，他们翻遍盾构机说明书，四处打电话请教，最终排除盾构机本身的故障。经过反复讨论，他们认为造成管道脱落是当时所处地质造成的。由于泥浆粘度过高，造成管道内憋压，使管道脱落。找到问题原因后，项目部立即组织技术攻关，他们通过不懈努力，终于研制出一种泥浆管延伸作业快速定位连接装置，有效解决管道脱落问题，并获得实用新型专利，完善了该类型地质泥水盾构施工方案。

    2019年11月1日，盾构推进到秀明区间下穿2号线隧道处，筹备了近两年的最高风险处施工终于如约到来。

    该区间下穿预估影响区域长48米，正穿长度24米，由于高风险区间施工计划需十天左右，因此无法在施工中临时停止地铁二号线运营，这意味着5号线施工必须慎之又慎，隧道沉降值必须控制在设计值10毫米以内，否则后果不堪设想。

    为确保秀明区间双线成功下穿2号线，盾构施工前项目部组织召开盾构机选型研讨会，建立三维有限元分析模型，结合设计及现场调查，进行下穿施工安全性影响评估；他们采用地质雷达扫描技术对既有隧道影响范围内进行全面专项检测，检查地质密实程度，是否含有空洞；提前对既有2号线隧道内管片进行加固；在既有隧道周边布设应急注浆孔；在下穿2号线前布设地下分层沉降观测点，掌握各地层的单独沉降数据；同时，项目部还做了90米的试验段，模拟下穿施工，收集试验参数。项目书记李启明表示，应对下穿施工，项目部制定了23项维护措施，施工方案足有120页之多。

    最终，秀明区间右线用时8天，以3.88环每天的掘进速度完成下穿施工，既有2号线隧道内自动化监测最大沉降值仅1.74毫米，远低于预警值。施工现场一片欢腾!

    由于工期紧，项目部又临时租用一台泥水盾构机进行左线施工，经过不断积累经验，此时，他们对泥水盾构已经有了新认识，决定采用直排式泥水盾构进行施工。事实证明，他们通过实践，在某种程度上，有了比专家更为准确和深刻的认识。在左线施工过程中，项目部已经完全掌握泥水盾构整套使用和维修技术，获得大量经验。五公司把南宁地铁5号线项目部作为泥水盾构机学习基地，培养了一大批专业管理人员。左线施工在保证沉降不超预警值前提下，进度不断加快。6月14日，项目部仅用6天时间，再次安全穿越2号线隧道，自动化监测最大沉降值为2.83毫米，各项监测数据均在控制值范围，未出现预警。事实上，再次下穿2号线时，由于对下穿段二次扰动，其施工难度比右线下穿更大。项目部两次安全穿越极高危险施工区域，赢得业主等相关单位广泛称赞。

    施工方案补位

    5号线2标地处老城区，管段内管线密布，产权单位复杂，有时候一块盖板下藏着数个产权单位管线。这些管线由于年代久远，图纸缺失或者残缺不全，项目部只能一根一根试探性识别管线性质，被戏称作“地铁施工雷区”。有时候某一根管线产权单位寻遍了也“找不到主人”，最后判定是废弃线路，这些都为施工增添难度。

    不仅如此，项目征拆工作也是步履维艰。其中，某银行一栋办公楼给项目部施工带来了极大困难。

    该办公楼位于明秀路站红线以内，按照正常施工顺序，该出入口应采用“先站后隧”工艺，先将车站建设成型，再进行隧道掘进，以最大限度保证隧道周围结构物相对稳定。

    由于历史原因，办公楼产权复杂，在业主等单位协调下仍迟迟不能拆除，眼看工期已经不能再拖，项目部请来地下工程专家、局副总工程师王圣涛到项目部“把脉问诊”。通过分析，王圣涛大胆提出，可以采用“先隧后站”工艺，在优先保区间洞通前提下，先行施工完一期基坑，待办公楼拆除后再进行二期基坑施工。项目部制定详细施工方案，以A类方案变更提交设计和业主单位，得到了充分肯定并予以通过。

    “先隧后站”最大难点在于控制盾构管片的收敛变形。由于隧道先行施工完毕，在后期站场施工中，隧道受力要经过先站场开挖而减小、后站场建设而增大这么一个过程，极易因受力变化产生变形。

    隧道建成后，项目部在隧道内设置型钢门架和槽钢肋撑进行隧道临时支撑。在站场二次开挖前，为防止隧道因受力减小而上浮，在隧道里压沙袋和钢轨，保持整体结构受力平衡。随着站场构筑物不断增加，逐渐撤掉沙袋钢轨，此时，型钢门架和槽钢肋撑开始受力，确保隧道不会受到过大压力变形。

    项目部再次通过施工方案变更化解难题，保证节点工期。

    从1号线到5号线，五公司南宁地铁各项目部累计获中国公路建设行业协会科技进步奖二等奖1项、省部级QC成果一等奖1项、发明专利2项、实用新型专利9项，获得省市级安全标准化工地5项、省部级优质工程和示范工程2项。所有项目部均取得较好效益。

    （本报记者/覃仁财　通讯员/康宁  卢建建　高明铭）