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地下上演“穿越”大戏

本报通讯员 陈娟

6月,成都的街道上人流熙熙攘攘,一如以往地平静。而在地下,地铁17号线一期工程凤溪河站至温泉大道站区间,这里的隧道正在上演一场惊心动魄的“穿越”戏。

盾构机刀盘刚从已建地铁4号线正下方脱出,监控室二十几位值班领导目不转睛地盯着盾构监控的屏幕,“不好!刀盘扭矩到达每米20000千牛,推力达到49000千牛!比正常范围值高出近10000千牛!”掘进参数突然恶化,大家正感到焦虑不安时,监测员传来报告,地层突变引发超方!二航局成都城建公司项目经理刘海勇心中不由一怔。他深知,在盾构机下穿地铁4号线的关键时刻,隧道实际的出渣量远远大于预测,超出方量已足够装满一辆厢式货车,若不能及时控制,一旦塌方,后果不堪设想。

“启动应急预案!”刘海勇神情异常凝重。施工人员接到命令后,迅速展开地表打孔探查空洞、地表袖阀管跟踪注浆等工作,及时填充空洞加固土体。然而,刀盘扭矩及盾构推力一直处于较大值,盾构推进速度较慢,超量出渣仍在持续。不仅如此,反馈回来的监测数据显示,地铁4号线已出现下沉迹象。此时,盾构监控室里的空气凝固得犹如冰窟。

双洞双线长均为1417米的凤温区间是地铁17号线建设的“咽喉”。盾构机与地铁4号线最小距离仅3.41米,是成都轨道交通在建线路盾构穿越既有地铁线最小间距。盾构下穿地铁线的同时,还需拦腰穿过4号地铁底部120根加固土体的素桩群。

此外,该区间富水砂卵石地层的地质条件也不容乐观。地层卵石粒径大、强度高,稳定性较差。盾构在卵石中掘进,极易造成刀盘卡死、超方甚至塌方。施工安全风险极高,这无疑是在“刀尖上跳舞”!

在此前的成都地铁建设中,富水砂卵石地层不是没有遇到过,但凤温区间使用的是刀盘直径8.6米、开口率达45%的带式螺旋盾构机,是专门为17号线“量身打造”,远大于该项目使用的其他型号。且在成都地铁建设和中交系统内部,该盾构机都是首次应用,国内外尚无可参考的成功经验。因此,穿越这段隧道的难度几何倍增。

“要先找到病因,才能对症下药”。现场指挥部的负责人立即组织召开研讨会。“这块区域是地表袖阀管注浆及管棚注浆重叠区,打设袖阀管及管棚时已将地层扰动,原本坚实的地层就像患了‘骨质疏松症’,禁不起大动作。而注浆如同补钙,能加固松散的土质。但注浆填充缝隙的同时,导致地层细颗粒增多,土体变粘稠,刀盘出现板结现象,盾构推进阻力大。推进慢下来,出渣方量也就难以控制,才出现持续超方。地层明显变化后,我们在注浆的同时还要及时调整渣土改良参数。”

刘海勇根据“会诊”结果,结合监测员的报告,适时下达抢险指令。“洞内加大同步注浆量,多次、持续二次注浆,增大注水量、提高土仓压力,调整好掘进参数,地面监控每隔10分钟汇报一次监控数据……”地铁4号线依旧在运行,坐在车厢里的人们丝毫没有察觉到,就在他们的车厢之下正上演着一场生死较量。

经过1个多小时的攻坚,险情在顽强的建设者面前退缩,超方得到有效控制。下沉的4号线被稳定住了,盾构机安全地穿过“雷区”。

“现在只成功了一半!”在刘海勇看来,另一半就是顺利到达端头井并完成接收。盾构机成功下穿并脱离4号线影响范围后,距离接收洞门仅剩3米,盾构接收风险与4号线安全运营风险并存。

“端头加固质量很难保证,”项目总工程师徐波说。“接收洞门加固区的地层已被扰动,盾构机在这里推进,推力及扭矩仍然较大。”为了及时弥补此前超方引发的空隙,盾尾进入4号线左线下方后,施工人员立即开始在盾尾后1环进行二次补充注浆,并采用大管棚结合袖阀管施工工艺,顺利解决了富水砂卵石中的砂卵石颗粒缺乏黏合性的问题,实现了盾构安全接收。

经过连续监测数据显示,地铁4号线施工后沉降最大值为5.09毫米,低于10毫米的警戒值。

如果把这次下穿施工比作一出舞蹈表演,业主与监理单位给建设团队的表现打出了近乎满分的评判。业主方称赞说:“在高富水砂卵石地层中,中交制造的带式螺旋盾构机顺利穿越运营中的既有地铁线,不仅开创了大直径盾构近距离下穿既有地铁线的先河,还极大程度上刷新了成都轨道交通施工理念。”

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