“邕江第一隧”開掘 難點多挑戰(zhàn)大

地鐵2號線南寧劇場站—朝陽廣場站盾構(gòu)區(qū)間左線隧道始發(fā)成功，明年初到達邕江底部

        隨著海瑞克S367號盾構(gòu)機順利進入連續(xù)墻，“邕江第一隧”——地鐵2號線南寧劇場站—朝陽廣場站盾構(gòu)區(qū)間（以下簡稱南朝區(qū)間）左線隧道成功始發(fā)，正式開啟了穿越邕江的征程。昨日記者從南寧軌道交通集團有限責任公司獲悉，隧道全長為1487米，穿越邕江部分為350米，目前已經(jīng)掘進了70米。預(yù)計盾構(gòu)機將于明年年初駛達邕江底部。

        有何阻礙

        攻堅難點多施工挑戰(zhàn)性大

        從位于星光大道上的南寧劇場站項目部，沿著臺階往地下行至30米深處，便來到盾構(gòu)掘進施工處。轟隆隆的機器運轉(zhuǎn)聲在這個幽暗的地下空間顯得格外大聲。一條巨大的紅色管道一直通往隧道深處。該標段土木總工唐高洪表示，這條紅色管道是整個隧道的通風系統(tǒng)。其管徑達到1.2米，現(xiàn)場施工人員之所以能在深達幾十米的地下空間作業(yè)，全靠它將地面的新鮮空氣運送進來。

        據(jù)悉，南朝盾構(gòu)區(qū)間堪稱南寧地鐵2號線最重要的區(qū)間隧道，是迄今為止南寧地鐵建設(shè)規(guī)劃中穿越江河湖泊最長距離的隧道?！白鳛槭讞l下穿邕江的隧道，它集結(jié)了眾多攻堅難點，施工具有很強的挑戰(zhàn)性。”南寧軌道交通集團建設(shè)分公司土建一部業(yè)主代表劉昊說。南朝區(qū)間盾構(gòu)不僅要克服泥水盾構(gòu)機在上軟下硬復(fù)合地層和全斷面泥巖中掘進進度低的風險，還要克服在高水壓條件下長距離掘進的風險。

        350米寬的邕江，邕江大橋南岸跨線橋，江北江濱立交橋，朝陽步行街廣場，側(cè)穿鄧穎超紀念館及江北步行街大量建筑物……這些都是開挖這條區(qū)間隧道時將面臨的“攔路虎”。劉昊表示，盾構(gòu)掘進過程中建筑物沉降控制的難度非常大，所以做好建筑物加固及精準控制壓力保持至關(guān)重要。同時，長距離的江底掘進還會存在刀盤刀具磨損，帶壓進倉作業(yè)和V形坡中有軌運輸?shù)睦щy，以及后期附屬聯(lián)絡(luò)通道及泵房結(jié)構(gòu)冷凍法和礦山法施工的風險。

        如何克服

        “氣墊式”施工技術(shù)放心挖

        一系列的難關(guān)將如何克服？

        “南朝區(qū)間采用的盾構(gòu)機并非常見的土壓平衡盾構(gòu)機，而是適用于越江隧道和海底隧道，能克服地層含水量大、上方有水體等特殊環(huán)境的氣墊式泥水平衡盾構(gòu)機。” 劉昊說，氣墊式泥水平衡盾構(gòu)機的工作原理是在盾構(gòu)開挖面的密封隔倉內(nèi)注入泥水，通過控制氣墊倉內(nèi)氣壓，調(diào)整開挖倉泥水壓力，維持與掌子面水土壓力平衡，以保證開挖面土體的穩(wěn)定。其實通俗點來說，就是采取這種先進技術(shù)可以放心地在江底泥巖里開挖，而不必擔心上面的江水會灌進來。

        該技術(shù)還有一個優(yōu)點——運渣土方便。盾構(gòu)推進時開挖下來的渣土，可以通過泥水循環(huán)系統(tǒng)泵送到地面進行分離。分離出的渣土直接外運，而泥水則可以循環(huán)重復(fù)利用。目前，在我國建成的大部分穿江越洋隧道中，采用的均是泥水盾構(gòu)施工。

        邕江穿越地層主要為上軟下硬的復(fù)合地層和全斷面粉砂質(zhì)泥巖。這種土質(zhì)會使得泥水盾構(gòu)機容易糊刀盤，從而導(dǎo)致掘進速度變“龜速”。面對這一世界性難題，在選擇盾構(gòu)機時，軌道交通集團和施工單位多次組織專家論證會。對盾構(gòu)機刀盤、刀具配置、泥漿循環(huán)系統(tǒng)及泥漿處理系統(tǒng)進行了系統(tǒng)性改造。同時，為匹配改造后的盾構(gòu)施工進度，施工方還在已有壓濾機處理泥漿的基礎(chǔ)上增加了離心機處理系統(tǒng)，確保了泥漿處理能力匹配盾構(gòu)機的快速掘進。

        如何過江

        盾構(gòu)機套“保護膜”過江

        “穿越邕江部分為350米，這也是整條隧道施工的關(guān)鍵之戰(zhàn)?！眲㈥徽f，由于始發(fā)端地層主要是富水圓礫層，常用的加固措施效果并不理想，盾構(gòu)始發(fā)風險極高。地層加固如果沒有達到要求，盾構(gòu)穿越加固段時有可能會引起突發(fā)性涌水和流砂，導(dǎo)致地層塌陷。

        如何避免水下隧道施工面臨坍塌風險？據(jù)介紹，軌道交通集團和施工單位根據(jù)實際困難，創(chuàng)造性地采用了密閉套筒法始發(fā)新技術(shù)。該技術(shù)較之以往的土壓盾構(gòu)密閉始發(fā)方式，主要區(qū)別在于人為地給盾構(gòu)機加上一層保護膜，為盾構(gòu)施工環(huán)境創(chuàng)造一種完全密閉的施工環(huán)境。這樣能夠保障臨近建筑物與隧道結(jié)構(gòu)的安全，但也對鋼套筒的密閉性及對壓力參數(shù)的設(shè)置提出了更高的要求。在南寧地鐵建設(shè)中，泥水盾構(gòu)密閉鋼套筒始發(fā)技術(shù)還是首次使用。

        在未來的南寧地鐵建設(shè)規(guī)劃中，地鐵3號和5號線都還將下穿邕江的隧道。此次穿越工程將作為軌道交通開拓地下應(yīng)用空間的先行者，為后續(xù)的穿越邕江施工提供了寶貴的施工經(jīng)驗。

        攻克南朝區(qū)間有何難點？

        ●始發(fā)端地層主要是富水圓礫層，常用加固措施效果不理想，盾構(gòu)始發(fā)風險極高。地層加固如果未達要求，盾構(gòu)穿越加固段時有可能會引起突發(fā)性涌水和流砂，導(dǎo)致地層塌陷。

        ●泥水盾構(gòu)機在上軟下硬復(fù)合地層和全斷面泥巖中掘進進度低，容易糊刀盤，掘進速度變“龜速”；在高水壓條件下得長距離掘進。

        ●建筑物沉降控制難度非常大。

        ●帶壓進倉作業(yè)和V形坡中有軌運輸困難。

        ●后期附屬聯(lián)絡(luò)通道及泵房結(jié)構(gòu)冷凍法和礦山法施工存在風險。