A2版:施工生产总第2690期 >2012-07-25编印

穿越湘江显风流
——电务城通公司长沙地铁2号线四标五标盾构穿越湘江隧道施工纪实
刊发日期:2012-07-25 阅读次数: 作者:陈凯
特约记者陈凯通讯员刘华龙喻奇龙      今年5月2日下午16时18分,长沙市轨道交通2号线湘江隧道双线胜利贯通。承担隧道施工的中铁五局因此声名远扬。
  穿越湘江之战经历了从充分信任到备受质疑,再到精诚合作、业主高度称赞的艰辛过程。五局健儿用诚心受命、用心排难、同心攻坚,“穿越湘江风险”,打赢了这场诚信之战、实力之战、毅力之战,展示了铁军风采。
  亮剑湘江
  长沙地铁2号线四标五标段橘(子洲)湘(江中路)区间过江盾构施工主要有五大难点:
  ——地层较为复杂,需下穿多处建筑物及交通要道;
  ——需穿过湘江防洪大堤;
  ——江底河床地下水与江水连通,水量大,可能发生喷涌;
  ——湘江东叉河床存在断层,断层处的大直径破碎石容易对刀盘造成影响;
  ——若刀具磨损严重,存在江底换刀的风险。
  这些难点成为各家施工单位望而却步的“拦路虎”。
  然而,中铁五局是以攻坚克难著称的铁军,越是艰险越向前,于2010年3月承担起这项施工任务,勇敢接受挑战。业主相信,五局能打好这一仗。
  能否完成任务,关键在于选择合适的人。经过充分的考虑,五局将任务交给了专门从事盾构施工并处于快速发展期的电务城通公司。电务城通公司领导很清楚,这是公司进一步拓展地铁市场的关键之战。因此,电务城通公司将这副重担压给了熟悉长沙地质、并在昆明地铁屡创佳绩的昆明项目原班人马。接到任务后,项目班子迅速调兵遣将,迅速集结一支以年轻人为主的队伍。
  2011年7月,中铁五局长沙地铁2号线五标项目部正式进驻溁湾镇。
  各方的眼光也纷纷聚焦于此,关注着这支年轻的队伍如何在长沙市政府列为地铁建设“头号风险”上接受挑战、搏击湘江。
  鏊战湘江
  穿越湘江盾构施工,防控风险是关键。在这个高风险工程施工系统中,方案、设备、人员、参数等任何一个细小环节出了纰漏,都会导致整个系统的崩溃。
  采用盾构机穿越湘江,这在长沙城市建设中尚属首次。为确保万无一失,项目部经过周密的筹划和试验,探寻出最优的方案、最有效的措施、最合理的资源配置组织施工。
  2011年10月8日,在溁湾镇站地下23米深的左线始发井内,“湘江一号”盾构机正式启动穿越之旅。然而,盾构刚刚始发,复杂的地质状况让年轻的建设者无从下手,施工进展举步维艰。
  “开弓没有回头箭”,这个团队的所有人都明白,他们只有一个选择:咬着牙关向前冲!既然没有经验可以借鉴,那就只能自己找路子!必须超常规组织才能扭转被动局面、赢得先机,电务城通人在高压下迸发出强劲的战斗力。
  项目部先后召开了“盾构选型专家咨询会”、“过湘江盾构施工专家咨询会”等专题会议,就施工过程中可能出现的一些重要技术难题向国内盾构专家咨询;组织土木、机械等专业技术人员编写实施性的盾构施工专项方案,组织优秀队伍负责一线施工生产。
  股份公司领导十分关心过江隧道工程,到现场对穿越重大风险源做出具体指导。局领导多次亲临现场,反复叮嘱要切实管控好重大危险源,抓好安全质量。电务城通公司领导频繁到现场出谋划策,指导具体工作。
  项目部不断优化技术方案,制定多项措施防范风险。实行项目负责人24小时值班制度,高密度监测,及时调整盾构施工过程中的各项参数,确保构筑物安全;采用双式闸门、盾壳紧急注浆孔等对盾构机进行越江适应性改良;加强对刀盘刀具的保养保护力度,提前制定合理的换刀方案及相应的应急预案;控制好盾构掘进姿态、管片拼装及注浆质量。同时攻克了“软硬不均的夹层土地层掘进技术、复杂地质条件下建筑物沉降控制技术”等技术难关;完善了突发性事故的应急预案,对汛期施工进行了应急预案演练,保证了汛期施工的安全质量。
  针对盾构穿越的地面建筑物众多难点,项目部根据地层情况制定切实可行的掘进参数;加强地表及建构筑物的监测频率;在盾构掘进过程中除了加强同步注浆外还对成型后的隧道进行了二次补浆;抓好各工序衔接,匀速连续地通过建构筑物,减少了盾构掘进对地层的扰动,这些措施都有效地控制了地面沉降,确保了盾构施工的安全。
  针对断层施工难点,项目部在预定隧道位置安装止水环,并加强同步注浆及二次补浆,阻断盾构尾部的地下水通路并填充岩层,缓解盾尾水压;对土仓和螺旋机内加入高分子聚合物,防止放生喷涌现象,使盾构在穿越江底断层过程中确保施工的安全及成型隧道的质量。
  与此同时,项目部对刀盘、刀具加大防护力度。在刀盘面板处加入足量的泡沫,以增加渣土流塑性,防止在开口处结饼,同时为刀具降温,减小刀具磨损;在盾构始发前更换所有刀具,并在刀盘边沿加焊耐磨块以保持掘进直径;制定切实可行的换刀方案及应急预案。这些措施有效规避了江底换刀的风险,并提高了刀具的使用寿命,确保了盾构施工的正常进行。
  “细”字当头
  “天下大事,必做于细”。为确保施工过程中各项技术措施得以有力执行、施工工序组织得以充分保障,项目各级领导共同牵头,精细研究,制定了一系列的穿越湘江盾构施工的专项管理制度和操作规程,并细化到人头,全程监控。
  安全管理是重中之重。项目部建立了党员安全监督岗、青年安全监督岗,抓好人员的安全教育和交底,进一步加强人员岗位培训、安全培训,特别加强了盾构机操作手和跟班维修人员的培训和管理。
  在人员定岗定责方面,要求所有的工序和岗位都实行定人定岗定责:土仓环境控制由技术干部专职负责,利用每一次停机时间通过捅土仓球阀取土的方式检查仓内碴土高度与改良情况,并及时调整相关控制措施;现场施工工序组织由盾构机长专职负责,记录每一次停机、换车、进料、清碴、管片拼装、设备维护、故障处理的时间消耗并进行原因分析,抓紧每一分钟,力求将工序组织做到最优。
  对各项关键施工参数实行量化、精细化管理:在出土量控制上,对每100毫米进尺的出土量及碴土改良情况进行精确统计并立即反馈给操作人员,为推进参数的调整优化提供依据与指导;与自动化监测单位及地质雷达探测单位建立密切的联动机制,指定专人搜集、分析每一时段的监测数据与勘探情况,并及时通报值班领导与现场操作人员,采取相应技术措施进行控制;同步注浆及二次注浆由技术干部专职负责,对进场的每一方砂浆进行质量评估并取样分析,对每一环脱出盾尾的管片进行紧跟二次注浆,结合监测数据现场统计分析注浆压力、注浆量等施工参数并作出相应调整。每天,项目部、作业队都要向盾构操作手下达上百个关于调整推力、扭矩、参数的电话,不允许有丝毫的偏差。精细的控制,严密的执行,使盾构机稳步推进。
  2012年5月2日下午,右线最后一个管片拼装完成。这标志电务城通公司承建的长沙地铁2号线四标五标溁-湘区间顺利完成盾构穿越湘江施工任务。那一刻,所有人都长长地吁了一口气,长时间压在心头的石头终于在此时得以落地。战友们击掌欢庆、互相拥抱,说:“终于可以睡一个好觉了。”