因受青島第一奶牛場拆遷影響，由中鐵二十局四公司承建的青島地鐵9號(hào)線西荊站將出入口施工前置。然而，出入口剛剛進(jìn)行基坑開挖，便遇到了硬巖開挖的難題。

遇難題，“最硬巖石+最復(fù)雜施工環(huán)境”

“很硬！下挖3米多就是巖層，部分巖石抗壓強(qiáng)度最高148兆帕。這個(gè)抗壓強(qiáng)度相當(dāng)于超1噸重物壓在一個(gè)指甲蓋上。”西荊站項(xiàng)目經(jīng)理蔣曉偉苦笑道。

青島的白堊系青山組火山巖層發(fā)育充分，過于堅(jiān)硬的巖石一直困擾青島地鐵的基坑開挖。西荊站A出入口基坑面臨的地質(zhì)硬度，絕對(duì)算得上“最硬”之一。

硬巖的地鐵基坑開挖常規(guī)做法是機(jī)械破碎或爆破開挖。然而，西荊站項(xiàng)目部在入戶調(diào)查過程中了解到，A出入口東北側(cè)的青特集團(tuán)作為項(xiàng)目所在地城陽的支柱產(chǎn)業(yè)之一，場區(qū)內(nèi)有一套進(jìn)口KW靜壓造型生產(chǎn)線，屬于精密儀器，對(duì)振動(dòng)極為敏感。并且，A出入口南臨奶牛場，奶牛場內(nèi)目前還有700多頭奶牛，如果使用爆破施工，產(chǎn)生的噪音及振動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響奶牛產(chǎn)奶。

西荊站A出入口（呂艷龍 攝）

與此同時(shí)，為了保護(hù)正陽東路北側(cè)行道樹，西荊站A出入口基坑設(shè)計(jì)狹長，大型機(jī)械設(shè)備又受到場地限制施展不開，小型機(jī)械設(shè)備無法破除堅(jiān)硬的微風(fēng)化巖層，機(jī)械破碎開挖的方式在這里不適用。

經(jīng)過青島地鐵集團(tuán)第一建設(shè)分公司、9號(hào)線中國鐵建總部和中鐵二十局多次研討，項(xiàng)目部放棄常規(guī)工法，決定創(chuàng)新性采用靜態(tài)膨脹劑破碎巖石。

有妙招，打孔注漿“石破人不驚”

冬日暖陽，寂然無聲。在正陽東路青特工業(yè)園大門口西側(cè)約20米處，一線工人穿梭于裝配式圍擋內(nèi)外。一個(gè)長79.5米、寬5.5米、深16.6米的基坑已經(jīng)在悄然無聲中成功開挖。

“第一次看到這么開挖巖石，特別有意思。先是在巖石上面鉆個(gè)小孔，再倒進(jìn)去一些粥一樣的東西。明天再來看，大塊石頭竟已裂開，還一點(diǎn)聲音都沒有?！盇出入口的門衛(wèi)大爺說道。

石頭之所以會(huì)自行開裂，是因?yàn)槔锩婕尤肓藥r石靜態(tài)膨脹劑。膨脹劑以氧化鈣為主要膨脹源，含有硅、鋁、鐵、鎂的氧化物，并配以少量添加劑?！巴ǔ１黄扑榈膸r石抗壓強(qiáng)度很高，但抗拉強(qiáng)度低。用靜態(tài)膨脹劑非爆破式破巖的方法正是利用了其抗拉強(qiáng)度低的特性。我們用適量水調(diào)成流動(dòng)漿體后，發(fā)生水化反應(yīng)。體積增大約50%，同時(shí)釋放出熱量，具有膨脹作功的能力。當(dāng)壓力在孔壁上引起的拉應(yīng)力大于巖石的抗拉強(qiáng)度時(shí)，巖石即被破碎解體?！蔽髑G站項(xiàng)目總工李韻廷解釋道。

施工現(xiàn)場（呂艷龍 攝）

“破碎巖石時(shí)，無飛石、無震動(dòng)、無沖擊波、無噪聲、無粉塵、無毒氣排放，可以說是‘六無’開挖！施工過程中需破則破，需留則留，有計(jì)劃地進(jìn)行巖層分裂、切割巖石。”李韻廷喜上眉梢。

【編輯：金雨】