地鐵2號線穿越邕江示意圖——南寧劇場站—朝陽廣場站盾構(gòu)區(qū)間左線隧道成功始發(fā)

        “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)間左線隧道成功于近日始發(fā)，正式開啟了穿越邕江的征程，預(yù)計盾構(gòu)機(jī)將于明年年初駛達(dá)邕江。

        明年初，南寧地鐵將在邕江底部進(jìn)行350米長的“穿越之旅”。這也是目前南寧地鐵最具挑戰(zhàn)性的施工，為后續(xù)地鐵3號線、5號線的穿越邕江施工將提供寶貴的施工借鑒。

        揭秘：“邕江第一隧”集眾多攻堅難點

        昨天，記者隨施工人員來到距離地下30多米的地鐵2號線南寧劇場站—朝陽廣場站盾構(gòu)區(qū)間施工現(xiàn)場，只見機(jī)械轟鳴，十多名施工人員在隧道內(nèi)進(jìn)行盾構(gòu)施工、管片安裝、材料運輸?shù)裙ぷ鳌?/p>

        “我們從南寧劇場站始發(fā)，已經(jīng)掘進(jìn)70米，距離邕江還有600米，穿越邕江部分是350米，隧道全長是1487米。如果一切順利，預(yù)計明年年初可以達(dá)到邕江南岸。”南寧軌道交通集團(tuán)建設(shè)分公司土建一部業(yè)主代表劉昊說。

        據(jù)介紹，南寧劇場站—朝陽廣場站盾構(gòu)區(qū)間是南寧地鐵2號線的重要區(qū)間隧道。該區(qū)間左線長度1487米，隧道埋深15.1—38.7米，穿越地層主要為全斷面圓礫、上軟下硬的復(fù)合地層和全斷面粉砂質(zhì)泥巖。在全段區(qū)間隧道中，下穿邕江段長約350米，隧頂最小覆土厚度僅7米，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。

        作為首條下穿邕江的隧道，集結(jié)了眾多攻堅難點。南寧劇場站—朝陽廣場站盾構(gòu)區(qū)間盾構(gòu)不僅要克服泥水盾構(gòu)機(jī)在上軟下硬復(fù)合地層和全斷面泥巖中掘進(jìn)進(jìn)度低的風(fēng)險，還要克服在高水壓條件下長距離掘進(jìn)風(fēng)險。區(qū)間隧道不但要穿越350米寬的邕江，還要穿越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(jì)念館及江北步行街大量建筑物，盾構(gòu)掘進(jìn)過程中建筑物沉降控制的難度很大；同時，長距離的江底掘進(jìn)還會存在刀盤刀具磨損、帶壓進(jìn)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(fēng)險。

        施工:氣墊式泥水平衡盾構(gòu)施工穿越邕江

        過邕江江段如何開展施工防范風(fēng)險？十一標(biāo)土木總工唐高洪介紹，該區(qū)間采用的盾構(gòu)機(jī)并非常見的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，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(jī)，其工作原理是在盾構(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。同時，盾構(gòu)推進(jìn)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(jìn)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。

        在選擇盾構(gòu)機(jī)時，針對泥水盾構(gòu)在上軟下硬復(fù)合地層及泥巖中掘進(jìn)容易糊刀盤從而導(dǎo)致掘進(jìn)速度上不去的世界性難題， 軌道交通集團(tuán)和施工單位多次組織專家論證會，對盾構(gòu)機(jī)刀盤、刀具配置、泥漿循環(huán)系統(tǒng)及泥漿處理系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)性改造。同時，為匹配改造后的盾構(gòu)施工進(jìn)度，施工方還在已有壓濾機(jī)處理泥漿的基礎(chǔ)上增加了離心機(jī)處理系統(tǒng)，確保了泥漿處理能力匹配盾構(gòu)機(jī)的快速掘進(jìn)。此外，施工單位還結(jié)合地層的特點，選派有經(jīng)驗的施工班組，加強(qiáng)對盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)及沿線地表沉降等的及時監(jiān)測管理，確保盾構(gòu)機(jī)壓力、出渣量、泥水指標(biāo)等系列參數(shù)始終控制在最佳狀態(tài)，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，切實做好土體的同步注漿、二次注漿、深孔注漿和補(bǔ)充注漿等加固施工，防止施工后出現(xiàn)土體沉降的現(xiàn)象。

        創(chuàng)新：采用泥水盾構(gòu)密閉套筒法始發(fā)技術(shù)

        南寧劇場站—朝陽廣場站盾構(gòu)區(qū)間左線始發(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，由于盾構(gòu)始發(fā)風(fēng)險極高,地層加固如果沒有達(dá)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。為此，軌道交通集團(tuán)和施工單位根據(jù)實際情況，創(chuàng)造性地采用了泥水盾構(gòu)密閉套筒法始發(fā)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(jī)加上一層保護(hù)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構(gòu)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。據(jù)悉，在南寧地鐵建設(shè)中，泥水盾構(gòu)密閉套筒法始發(fā)技術(shù)還是首次使用。

       劉昊表示，盾構(gòu)順利始發(fā)后，軌道交通集團(tuán)及施工單位將在下一步工作中以工程建設(shè)安全保障為重點，在不斷充實相關(guān)管理人員的同時，積極成立各層級的專家技術(shù)組，制定嚴(yán)密的應(yīng)急體系，確保施工安全。在未來的南寧地鐵建設(shè)規(guī)劃中，地鐵3號線和5號線還將下穿邕江，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寶貴的施工經(jīng)驗。