2016年11月17日,随着“开拓号”矩形盾构机缓缓从天津黑牛城道地下通道破土而出,世界最大断面矩形盾构隧道施工的纪录,在中铁隧道三处天津地铁建设者的手中诞生。
与此同时,三处在天津还有7台圆形盾构机在同时推进。这8台盾构机,如8条钢铁巨龙,在天津繁华的市区下昼夜不停地破土前行。
是信任,也是动力
“把这一期工程中最难的标段给你们,是对隧道局专业实力和你们这支队伍能力的信任。”在2012年底的一次会议上,天津轨道交通集团领导对三处天津分公司经理李建高说。
这个最难的标段,指的是地铁5、号线文化中心1标。它是地铁5号线和6号线的并行段,有1座车站及4个区间8条隧道。区间隧道上下重叠、像“拧麻花”一般相互缠绕,其中隧道最小间距仅2.3米;地面就是城市主干道和年代久远的老式居民住宅楼,房屋基层距离隧道最近处仅0.6米,安全风险高、质量控制难度大。
三处在天津实现了盾构机首次穿越海河的壮举,在地铁3号线施工中成功下穿京津城际高铁并创下天津地铁盾构施工速度新纪录,在天津文化中心交通枢纽工程建设中速战速决。一系列赫赫战功,赢得了业主的充分信任,也收获了市场。
在取得文化中心1标不久,三处又赢得了天津地铁6号线R4标施工任务。这个工地就在达沃斯论坛的主会场——天津国际会展中心旁边,有600多米区间隧道下穿梅江人工湖。
这两个项目面对着同样的难题——天津富水软弱地层。这种地质抗扰动能力差,极易发生隧道渗漏、涌水、突泥等险情。
“业主把最复杂的标段给我们,是对我们实力的信任。我们都感受到了压力,更要把这种压力转化成攻坚克难的动力,给业主解决难题,才能回报业主的信任。”天津分公司书记杨跃经常这样鼓励项目年轻的技术团队。
是挑战,也是突破
天津分公司地铁建设团队80%以上是80后,平均年龄只有30岁。
“从盾构施工筹备开始后,就再也没感觉轻松过。”天津分公司盾构项目部经理颜巍说。
项目部将复杂的技术难题细化分解,将每个小问题当作一项课题,编制了100多个专项施工方案和风险应急预案,用细节拼接出安全、优质的地铁工程。
针对“拧麻花”状隧道高风险难题,项目部与天津大学合作,对隧道进行建模分析,科学推演施工过程,最终确定了“先下后上”的工序。
在施工中,项目部增加了外延防水钢护筒,以抵抗和平衡地下水土压力,使盾构的始发和接收全过程在钢护筒内完成。项目部自制移动轨道钢架支撑已成型的隧道,防止上层隧道施工时盾构机强大的推力对其挤压变形。同时,项目部增加注浆孔,确保隧道成型后不变形、偏移、沉降。
在盾构机下穿老旧房屋过程前,项目部多次组织专家、邀请房屋鉴定机构对影响区域内的房屋进行检测和调查,根据调查情况,在对应位置利用管片注浆孔对建筑物进行双液浆加固处理,确保了安全施工。
虽然工程复杂而艰巨,但项目部始终狠抓文明施工不放松,降噪音、防扬尘、渣土堆放、出渣外运、现场保洁、车辆清洗……每一个细节都考虑得清清楚楚,确保工地和施工过程的干净整洁。
目前,文化中心1标的8条区间隧道中,有4条已贯通,另外4条预计春节前将陆续贯通;6号线R4标的两条区间隧道施工也近尾声。施工期间,未发生安全、质量事故,地面沉降、房屋变形量远远小于规范许可范围。
是起点,也是飞跃
在津门“八龙”中,横穿新八大里黑牛城道的“开拓号”钢铁巨龙有些特别——它是唯一一台矩形盾构机,也是目前世界最大的一台矩形盾构机,其宽10.43米、高7.57米,重550吨。
这是超大型矩形盾构机第一次应用于富水软弱地层施工,也是国内首条尝试把人行通道与城市综合管廊功能集于一体的工程。众誉所归,这条长92.6米的过街通道,将开启城市空间开发的新篇章。
黑牛城道是天津交通最繁忙的快速干道之一,特别在夜间,是重型货车进入市区的主要道路。道路下方地质为杂填土、粉土和淤泥质粘土,同样是富水软弱地层。仅仅8.1米的埋深中,有22条燃气、热力、供电、给排水、电信等各类管线,施工稍有不慎,后果不堪设想。
项目部先后召开了8次专家会对施工方案进行论证。项目部通过设置外延钢箱、独创性地增加2道注脂钢丝刷增强机身与洞门墙体的密封性,解决了易发生的渗漏、涌水、突泥等问题,确保了始发、接收安全。
项目部为盾构机安装了激光轴线纠偏控制系统,创造性地在机头与承重轨接触点安装了定位板,并在机头上安装了多个土压监测器,保持盾构机的姿态可控。
项目部把防渗漏水作为控制重点。隧道下穿雨污水管道,项目部斥巨资从德国购买了一批超大气囊,对雨污水管道进行临时封堵。这种气囊既可以快速封堵管道,又可以迅速放气通水,解决了大直径雨污水管道临时封堵的技术难题。
92米的隧道,平均每天推进1.2米,75天稳扎稳打,项目部换回了隧道的顺利贯通——地面沉降不到1厘米,未发生任何安全事故。悄无声息间,世界最大断面顶管法隧道诞生了。 赵超峰