廣州地質(zhì)條件復(fù)雜，堪稱(chēng)“地質(zhì)博物館”。從最軟的淤泥層到最硬的花崗巖地層，盾構(gòu)掘進(jìn)難度大。

明知山有虎，偏向虎山行。中國(guó)鐵建大橋局二公司廣州地鐵18號(hào)線(xiàn)和22號(hào)線(xiàn)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)知難而進(jìn)，挑戰(zhàn)自我，在盾構(gòu)掘進(jìn)中克服了諸多施工難題，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜地層條件下的安全穿越。

“鐵建方案”服務(wù)“新速度”

目前，廣州地鐵運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路的最快時(shí)速為120公里。廣州地鐵18號(hào)線(xiàn)和22號(hào)線(xiàn)建成通車(chē)后，列車(chē)運(yùn)行時(shí)速將達(dá)到160公里。這也意味著工程施工的標(biāo)準(zhǔn)更高、難度更大。

中國(guó)鐵建大橋局二公司項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在施工過(guò)程中量身定做了一套“鐵建方案”。

沙溪站至石榴崗站區(qū)間右線(xiàn)全長(zhǎng)4.31公里，是地鐵18號(hào)線(xiàn)和22號(hào)線(xiàn)全線(xiàn)最長(zhǎng)區(qū)間。面對(duì)長(zhǎng)距離隧道施工難題，他們只能在工序上做減法，不斷縮短隧道內(nèi)運(yùn)輸時(shí)間。

隧道內(nèi)負(fù)責(zé)運(yùn)輸渣土和管片的電瓶車(chē)最快時(shí)速不超過(guò)5公里，然而隧道距離過(guò)長(zhǎng)直接導(dǎo)致運(yùn)輸時(shí)間變長(zhǎng)，此時(shí)電瓶車(chē)上的混凝土漿液就會(huì)沉淀離析，水和砂漿分層。

“區(qū)間施工過(guò)半以后，我們?cè)谑┕ぶ邪l(fā)現(xiàn)，分層現(xiàn)象越來(lái)越明顯，最后整車(chē)漿液直接沒(méi)法使用了，而且還需要停工等待，直接影響施工進(jìn)度?！表?xiàng)目副總工程師楊培建介紹。

經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，施工人員在電瓶車(chē)充電樁位置增加漿車(chē)攪拌供電裝置，在電瓶車(chē)充電的同時(shí)對(duì)漿液進(jìn)行攪拌，從而縮短漿液靜止時(shí)間。

在面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源時(shí)，項(xiàng)目部通過(guò)增加預(yù)案，做好各項(xiàng)前期準(zhǔn)備工作。砂石區(qū)間盾構(gòu)司機(jī)祁聰?shù)淖郎蠑[著10本施工手冊(cè)，這是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)制作的《盾構(gòu)施工手冊(cè)》，項(xiàng)目的每一個(gè)重大風(fēng)險(xiǎn)源都會(huì)有一本相對(duì)應(yīng)的施工指導(dǎo)手冊(cè)。楊培建說(shuō)，這個(gè)小冊(cè)子是項(xiàng)目獨(dú)有的一項(xiàng)“發(fā)明”，它相較于口頭技術(shù)交底更清晰準(zhǔn)確且更便于攜帶。

每當(dāng)進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)源施工，祁聰總是隨身攜帶這個(gè)“寶貝”。

祁聰說(shuō)：“剛開(kāi)始下穿珠江后航道沒(méi)多久，就遇到隧道涌水險(xiǎn)情，當(dāng)時(shí)內(nèi)心非常緊張，馬上意識(shí)到可能是隧道與江底連通了，第一反應(yīng)就是讓盾構(gòu)機(jī)停下來(lái)?！逼盥斄⒓床殚嗧?xiàng)目專(zhuān)門(mén)為下穿珠江后航道編制的《盾構(gòu)施工手冊(cè)》?！案鶕?jù)書(shū)中的指導(dǎo)將盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)模式由氣壓平衡轉(zhuǎn)換為土壓平衡，快速掘進(jìn)通過(guò)聯(lián)通位置，并聯(lián)系注漿人員對(duì)連通位置進(jìn)行注漿修補(bǔ)?！?/p>

當(dāng)楊培建帶人趕到盾構(gòu)機(jī)操作室時(shí)，一切施工都已經(jīng)恢復(fù)正常。

“軟硬兼吃”穿越別墅區(qū)

根據(jù)線(xiàn)路設(shè)計(jì)需求，廣州地鐵18號(hào)線(xiàn)和22號(hào)線(xiàn)需要穿越32棟三層聯(lián)排別墅。這可難住了已經(jīng)在廣州從事13年地鐵建設(shè)工作，參與了7條線(xiàn)路建設(shè)的項(xiàng)目經(jīng)理靳建民。

靳建民介紹，由于上軟下硬地層的結(jié)構(gòu)特性，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中，一方面可能出現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)上浮，導(dǎo)致掘進(jìn)方向出現(xiàn)偏差；另一方面，硬度低的上部地層會(huì)多出渣，造成地面沉降或塌陷。

“正常情況下，在上軟下硬地層中施工，我們會(huì)采用注漿方式對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行預(yù)加固。”但是，別墅群的業(yè)主不同意在別墅群地下施工范圍內(nèi)注漿，項(xiàng)目在別墅群區(qū)域內(nèi)穿越上軟下硬地層的難度進(jìn)一步增大。

面對(duì)上軟下硬地層盾構(gòu)施工技術(shù)難題和施工工期緊、沉降控制嚴(yán)、施工風(fēng)險(xiǎn)高的實(shí)際，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)用盡全身解數(shù)研究地層，不斷優(yōu)化方案，動(dòng)態(tài)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)。

在番南區(qū)間的地面監(jiān)控室，該公司盾構(gòu)專(zhuān)家、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、區(qū)間負(fù)責(zé)人組成攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)，時(shí)刻緊盯監(jiān)控屏幕，數(shù)據(jù)稍有不對(duì)，就會(huì)直接給司機(jī)打電話(huà)，了解隧道內(nèi)的實(shí)際情況。

“掘進(jìn)最艱難的時(shí)候，每隔幾分鐘就能接到一個(gè)來(lái)自地面監(jiān)控室的語(yǔ)音電話(huà)。”番南區(qū)間左線(xiàn)盾構(gòu)司機(jī)曹培林回憶說(shuō)。最終，他們通過(guò)一環(huán)一環(huán)地調(diào)整，找到了合適的掘進(jìn)參數(shù)，打破了施工中寸步難行的僵局。

項(xiàng)目副經(jīng)理兼工區(qū)負(fù)責(zé)人趙永兵說(shuō)，在監(jiān)控室不僅要盯著監(jiān)控屏幕觀察隧道內(nèi)的情況和各項(xiàng)參數(shù)，還需要記錄每出一斗渣土和盾構(gòu)機(jī)的前進(jìn)距離?！鞍蠢碚撝担鲆欢吩軜?gòu)機(jī)前進(jìn)265毫米，一旦前進(jìn)距離出現(xiàn)偏差，就意味著多出渣了，就要馬上找原因。”

45天后，左線(xiàn)盾構(gòu)機(jī)安全穿過(guò)上軟下硬地層，設(shè)計(jì)要求沉降值不能超過(guò)30毫米，實(shí)際最終測(cè)量平均值為6毫米至8毫米。

安全穿越1.6公里“火線(xiàn)”

“機(jī)長(zhǎng)，番禺大道右線(xiàn)盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)區(qū)域地面發(fā)生較大沉降，附近的燃?xì)夤艿烙袣怏w泄漏！” “收到，我立即到現(xiàn)場(chǎng)，請(qǐng)做好現(xiàn)場(chǎng)的交通導(dǎo)行及人員疏散?！痹陧?xiàng)目會(huì)議室，一場(chǎng)“管線(xiàn)搶險(xiǎn)桌面應(yīng)急演練”正在緊張進(jìn)行，30多名管理人員和工人都在全神貫注觀看演練過(guò)程。

在南村萬(wàn)博站至沙溪站區(qū)間施工中，盾構(gòu)機(jī)需要平行下穿次高壓燃?xì)夤芫€(xiàn)，掘進(jìn)長(zhǎng)度1.6公里。據(jù)介紹，盾構(gòu)機(jī)在次高壓燃?xì)夤艿老戮蜻M(jìn)，地表一旦出現(xiàn)沉降或者隆起，燃?xì)夤芫€(xiàn)接口就可能被拉裂，造成氣體泄漏；如果盾構(gòu)掘進(jìn)造成地面塌方，則會(huì)直接造成管線(xiàn)損壞。“在次高壓燃?xì)夤芫€(xiàn)下掘進(jìn)，每一米都如履薄冰?！?/p>

為此，項(xiàng)目部在開(kāi)始平行下穿燃?xì)夤艿狼胺謩e組織了桌面推演和現(xiàn)場(chǎng)演練，模擬出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，如何快速匯報(bào)并迅速解決問(wèn)題。在開(kāi)始下穿燃?xì)夤艿狼?，他們還選取了40環(huán)長(zhǎng)度的隧道作為試驗(yàn)段。

據(jù)區(qū)間主管工程師丁志恒介紹，項(xiàng)目部還制定了應(yīng)急預(yù)案，并在距燃?xì)夤芫€(xiàn)10米的位置設(shè)立了應(yīng)急物資存放點(diǎn)。

為了能夠第一時(shí)間掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，及時(shí)應(yīng)對(duì)險(xiǎn)情，施工人員在該區(qū)間設(shè)置了專(zhuān)門(mén)巡線(xiàn)員，對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行24小時(shí)不間斷巡視。這是該公司在這個(gè)項(xiàng)目“特設(shè)”的工作崗位。

目前，中國(guó)鐵建大橋局二公司負(fù)責(zé)施工的兩站三區(qū)間施工任務(wù)，車(chē)站已經(jīng)封頂，沙石區(qū)間左右線(xiàn)施工任務(wù)都已經(jīng)完成，其他兩個(gè)區(qū)間正在加速掘進(jìn)中。