近日，中铁四局五公司承建的武汉轨道交通12号线武昌段4标取得重要进展：秦园路站至公正路站盾构区间（以下简称秦~公区间）右线掘进至第1253环，成功穿越沙湖区域并抵达预定的风井位置。
　　武汉轨道交通12号线是武汉市首条地铁环线，全长约60公里。武昌段4标管段全长6.15公里，施工内容包括三站四区间。其中，秦园路站至公正路站区间自秦园路站引出后沿团结大道敷设，以490米半径左转曲线进入沙湖，穿越沙湖后以350米半径右转曲线进入沙湖大道并引入公正路站。
　　方案，从探索到共识
　　6月30日，秦~公区间右线下穿沙湖掘进至第930环时，碰上了“硬茬子”，速度缓慢，频繁出现刀盘油温过高现象。项目部当即决定停机检查。
　　“建议采用半仓气压辅助法掘进……”7月8日，项目部召开的秦~公区间盾构掘进专家咨询会上，外部专家对下步掘进控制提出建议。一天后，项目部采用半仓气压辅助法掘进，尝试推进5厘米后，参数未发生改善，盾构机出现明显抖动。
　　同时，技术员王乐向项目副经理王阳阳汇报：“送检的渣样抗压强度实验结果出来了，中风化泥岩层强度最低39兆帕、最高52兆帕，而且中风化泥岩占比达区间地层的62%。根据渣样抗压强度实验结果和目前右线盾构掘进参数来看，盾构机在进入中风化泥岩层后，现有刀具中的中心鱼尾刀和正面撕裂刀不能满足掘进要求了，必须在当前位置更换镶齿滚刀，清理泥饼。”
　　为保证万无一失，项目部又组织召开2次专家咨询会，邀请地质、盾构施工专家到现场作技术指导，最终决定带压换刀，这也是武汉轨道交通12号线盾构施工中首次进行的带压换刀作业。
　　中铁四局2023年度“劳动模范”、五公司盾构分公司现场队长马星带领作业人员不停地通过隔板球阀向土仓内注入钠基膨润土和水泥泥膜剂，并通过顶部超前注浆孔向掌子面前方注浆，以减少气体逃逸和封堵掌子面地层间隙水，使气压始终处于稳定状态，让掌子面漏气量满足换刀作业气密性要求。
　　挑战，来自气压加减
　　“盾构掘进中，开仓换刀作业的空间密闭狭小，一旦发生事故，水、砂将涌入区间，很有可能机毁人亡，是施工中最大的风险。”五公司盾构分公司党总支书记卢伟介绍。
　　此次开仓点位于3.19平方公里的沙湖正下方，埋深为水面以下22米，下部为强、中风化泥岩，上部为软弱粉土和透水含砾中粗砂层。作业人员进入土仓后，将直面极不稳定的软弱粉土、透水砂层和高压，稍有不慎，掌子面土体坍塌，涌水将对仓内作业人员造成灭顶之灾。
　　“右线盾构带压开仓换刀前，我们先对刀具磨损情况进行检查，发现20把正面撕裂刀和4把中心鱼尾刀的前端耐磨合金块基本磨损完了，部分发生崩缺，需要更换滚刀，确保盾构机更好地适应湖底风化泥岩的地质条件。”卢伟介绍。每把滚刀都重达300斤，密闭狭小的空间让更换作业更加费劲吃力，还可能出现由于刀具磨损严重造成的刀箱变形情况，使刀具拆装难上加难，需要多次开仓作业。
　　开仓需要严格的条件，其中人舱的气压与土仓的气压相等是关键点之一。“进仓前加压准备工作要10分钟，作业人员在加压仓内工作不能超过2个小时，然后等待减压出仓又需3个小时。1仓就只能是3个人进仓，2个人在土仓内作业，1个人在人舱内观察，5个小时才能轮换一次。”王明明说，“有的人在密闭环境下会急躁，再一个是这种高压环境下作业特别耗费体力。为此，我们采取轮班进仓的作业模式，确保作业人员有充分的休息时间。”
 　 突破，勇毅攻坚克难
　　确定用带压换刀的方式解决盾构作业难题后，公司立即成立以副处级职业项目经理甘海峰带队的专项工作组，进驻现场督导帮扶，同时邀请盾构施工经验丰富的中铁四局技术专家到场指导，对施工设备、物资准备、人员分工、开仓前准备、带压换刀过程控制、开舱后复推等流程制定详细的方案。
　　“与一般的开仓换刀不同，我们这次开仓是在湖底，水的渗透性比较强，要是没有压力的话，水就会顺着冒气的通道流下来，所以要超前注浆，把掌子面里的孔隙填满，达到密封掌子面的目的。”中铁四局技术管理部副部长申志军在现场督导过程中指出开仓换刀作业的关键点。
　　为确保开仓换刀作业顺利，项目部选择具有带压开仓作业资质和丰富开仓换刀经验的施工队伍，多次对土仓加压减压、进出仓操作流程、换刀注意事项等进行详细交底。“进仓作业人员必须进行体检，不得带病作业，工作期间禁止饮酒和饮用碳酸饮料。”马星介绍说。
　　开仓过程中，项目部针对土仓膨润土置换、加气置换、舱内泥膜建立、带压操舱控制、检刀、换刀等重要工序，安排安全员、机电工程师、掘进工班长、土建工程师、施工队伍操仓负责人盯控，建立24小时值班制度，密切监测换刀作业情况，并组织地面监测与巡视。
　　开仓前后，项目部定时检测土仓、人舱的密闭性和有害气体，准确测定作业环境中的氧气浓度和有毒有害气体含量。作业人员在土仓工作期间由自动保压系统供气，确保土仓内气压保持在设定值，并采用自行加工的工装吊带辅助拆卸刀具，提高换刀效率。
　　此次带压换刀作业的圆满完成，不仅体现了项目部面对复杂地质条件的应对能力，也为后续施工积累了宝贵经验。  杨晨 李鑫