單洞雙線大盾構(gòu)首次用于廣州地鐵
發(fā)布時(shí)間：2024-06-10 點(diǎn)擊：87
6月27日，中鐵隧道集團(tuán)施工的廣州地鐵4號(hào)線南延段5標(biāo)大直徑盾構(gòu)區(qū)間在南沙客運(yùn)港站貫通。這標(biāo)志著繼上海、南京等城市后，國(guó)內(nèi)單洞雙線大直徑泥水盾構(gòu)技術(shù)首次在廣州地鐵項(xiàng)目成功運(yùn)用。
大盾構(gòu)刀盤。余紀(jì)偉供圖
復(fù)雜地質(zhì)倒逼技術(shù)變革
隨著城市交通的發(fā)展，盾構(gòu)法施工在城市軌道交通市場(chǎng)得到了廣泛應(yīng)用。一般情況下，地鐵施工普遍采用直徑6米多的盾構(gòu)，且多為單洞單線。而對(duì)于采用10米以上的大直徑盾構(gòu)修建單洞雙線隧道，國(guó)內(nèi)并不多見(jiàn)。
廣州地鐵4號(hào)線南延段施工5標(biāo)位于南沙區(qū)，起于資訊園站，沿環(huán)市大道南向東，在科技大道和港前大道交叉口到達(dá)終點(diǎn)南沙客運(yùn)港站。中間風(fēng)井至南沙客運(yùn)港站區(qū)間全長(zhǎng)1484米，地層復(fù)雜且含水量高，地層承載力低，特別是淤泥層最深可達(dá)30米。
中鐵隧道集團(tuán)項(xiàng)目施工人員介紹，這種情況下如果采用傳統(tǒng)盾構(gòu)法施工，在地面承載和設(shè)備震動(dòng)作用下，極易產(chǎn)生變形和沉降，給地鐵施工帶來(lái)安全隱患。
經(jīng)過(guò)數(shù)次專家論證，一種在廣東省地鐵市場(chǎng)從未使用過(guò)的新技術(shù)被提了出來(lái)——這就是大直徑盾構(gòu)單洞雙線施工技術(shù)。
據(jù)廣州地鐵集團(tuán)4號(hào)線南延段土建負(fù)責(zé)人彭洪秋介紹，采用大盾構(gòu)施工，相對(duì)于明挖方案或小盾構(gòu)施工方案具有明顯優(yōu)勢(shì)：一是施工成本降低，不需要像傳統(tǒng)的雙洞雙線隧道那樣增設(shè)聯(lián)絡(luò)通道，也不需要像小盾構(gòu)施工時(shí)對(duì)隧道兩側(cè)的淤泥進(jìn)行加固；二是工程風(fēng)險(xiǎn)降低，大盾構(gòu)施工隧道埋深比較大，隧道的基底可以穿透淤泥層，且不易受周邊地塊開(kāi)發(fā)及地下水位下降的影響，能最大限度為地鐵運(yùn)營(yíng)消除安全隱患，同時(shí)避免了聯(lián)絡(luò)通道施工對(duì)地面交通的影響；三是施工工期縮短，采用大盾構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)單洞雙線快速施工，有效縮短施工工期。
關(guān)鍵部件量身打造
作為國(guó)內(nèi)從事盾構(gòu)設(shè)計(jì)施工的領(lǐng)軍企業(yè)，目前中鐵隧道集團(tuán)擁有盾構(gòu)機(jī)60余臺(tái)，數(shù)十次成功穿越長(zhǎng)江、黃河、珠江、海河、湘江、獅子洋等大江大河，在盾構(gòu)施工領(lǐng)域積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。但是，廣州地鐵市場(chǎng)首次采用單洞雙線大直徑泥水盾構(gòu)技術(shù)，沒(méi)有先例可以參考，項(xiàng)目施工面臨著不小的挑戰(zhàn)。
進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，基坑深達(dá)八九層樓高，而這臺(tái)“盾龍?zhí)枴贝蠖軜?gòu)機(jī)直徑達(dá)11.67米，比普通盾構(gòu)機(jī)大了近1倍，看上去有三四層樓高，令人震撼。這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)全長(zhǎng)98米，重量達(dá)1200噸，比普通盾構(gòu)機(jī)重了近4倍，其中盾構(gòu)刀盤重量就達(dá)240噸。
項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人宋書(shū)顯對(duì)采用大直徑盾構(gòu)面臨的困難有著清醒的認(rèn)識(shí)：“由于機(jī)器龐大，一般埋深較大，容易遇到上軟下硬等復(fù)雜地層，操作控制難、要求高，管片安裝復(fù)雜，工序銜接和現(xiàn)場(chǎng)管理難度大，施工標(biāo)準(zhǔn)要求高。”
據(jù)介紹，大盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，區(qū)間地層復(fù)雜多變，有兩段累計(jì)90米的中風(fēng)化混合花崗巖局部進(jìn)入隧道，為典型的軟硬不均地層，施工平衡控制難度極大。同時(shí)，區(qū)間隧道到達(dá)段存在74米長(zhǎng)的全斷面淤泥地層，而盾構(gòu)機(jī)及管片在軟弱土層所受浮力大，盾構(gòu)姿態(tài)控制及管片上浮控制非常困難。另外區(qū)間輪廓范圍內(nèi)還存在孤石，對(duì)施工影響巨大。
為確保盾構(gòu)機(jī)能全方位適應(yīng)本標(biāo)段地質(zhì)情況，項(xiàng)目科技人員在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)之前，根據(jù)盾構(gòu)機(jī)穿越的地層、姿態(tài)控制以及工程水文地質(zhì)等特點(diǎn)，對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀盤、盾體、后配套、管路、密封件、過(guò)濾裝置等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行再制造，歷時(shí)18個(gè)月，確保這臺(tái)大盾構(gòu)與廣州地鐵地層能夠契合。
2015年8月，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的整機(jī)調(diào)試和出廠驗(yàn)收，廣州地鐵首臺(tái)大直徑盾構(gòu)安全到達(dá)南沙，開(kāi)始現(xiàn)場(chǎng)組裝。
大直徑盾構(gòu)繼續(xù)領(lǐng)航
如何最大限度減少這臺(tái)大直徑盾構(gòu)機(jī)對(duì)地面建筑物的擾動(dòng)，是項(xiàng)目施工必須要解決的問(wèn)題，同時(shí)也是附近居民非常關(guān)注的焦點(diǎn)。對(duì)于普通盾構(gòu)施工來(lái)說(shuō)，對(duì)地面的擾動(dòng)控制已經(jīng)是技術(shù)難點(diǎn)，而把這臺(tái)“巨無(wú)霸”的動(dòng)靜控制到最小，更是“難上加難”。
據(jù)介紹，大盾構(gòu)掘進(jìn)區(qū)間有兩段混有花崗巖的地層，下面硬巖突起非常多，這給大盾構(gòu)施工帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。要想安全、平穩(wěn)突破硬巖段，就必須對(duì)基巖進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行大盾構(gòu)施工。
為此，項(xiàng)目召集隧道施工專家和技術(shù)人員，經(jīng)過(guò)數(shù)次研討和論證，最終確定了比較有效的爆破施工方案。同時(shí)不斷優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)，加強(qiáng)刀具管理和注漿工藝，加強(qiáng)洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)，確保基巖段施工安全進(jìn)行。
根據(jù)詳勘報(bào)告，盾構(gòu)施工過(guò)程中還有兩處孤石，甚至存在其他潛在孤石，孤石預(yù)處理和潛在孤石勘察對(duì)大盾構(gòu)能否能順利施工影響重大，稍有不慎就會(huì)帶來(lái)巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)。
項(xiàng)目技術(shù)人員對(duì)孤石段技術(shù)方案進(jìn)行了多達(dá)數(shù)十次的討論研究，同時(shí)借鑒其他項(xiàng)目的孤石處理方案，最終選擇了“深孔爆破﹢密布鉆孔”施工工藝，安全通過(guò)孤石段。
2015年10月18日，這臺(tái)“盾龍?zhí)枴贝蠖軜?gòu)在資訊園站順利始發(fā)。2016年6月27日，盾構(gòu)機(jī)歷經(jīng)8個(gè)月在南沙客運(yùn)港站破洞而出，標(biāo)志著大直徑盾構(gòu)技術(shù)在廣州地鐵首次運(yùn)用成功。
當(dāng)前，我國(guó)大盾構(gòu)施工技術(shù)正在得到推廣應(yīng)用，例如正在建設(shè)的佛莞城際鐵路新獅子洋隧道、汕頭蘇埃通道、大瑞鐵路高黎貢山隧道等重點(diǎn)工程即將采用大盾構(gòu)施工。
（天津市交通運(yùn)輸委員會(huì) 2016-07-15 16:51:18）
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住房城鄉(xiāng)建設(shè)部強(qiáng)化“事故信息”報(bào)送
京津冀開(kāi)通多條至盤山旅游直達(dá)專線
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春運(yùn)首日長(zhǎng)途旅客安全平穩(wěn)迎送旅客6萬(wàn)人次
天津市交通運(yùn)輸委員會(huì)天津市公安局關(guān)于規(guī)范道路運(yùn)輸零擔(dān)貨物托運(yùn)查驗(yàn)和登記工作的通知
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廣州地鐵4號(hào)線南延段施工5標(biāo)位于南沙區(qū)，起于資訊園站，沿環(huán)市大道南向東，在科技大道和港前大道交叉口到達(dá)終點(diǎn)南沙客運(yùn)港站。中間風(fēng)井至南沙客運(yùn)港站區(qū)間全長(zhǎng)1484米，地層復(fù)雜且含水量高，地層承載力低，特別是淤泥層最深可達(dá)30米。
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據(jù)廣州地鐵集團(tuán)4號(hào)線南延段土建負(fù)責(zé)人彭洪秋介紹，采用大盾構(gòu)施工，相對(duì)于明挖方案或小盾構(gòu)施工方案具有明顯優(yōu)勢(shì)：一是施工成本降低，不需要像傳統(tǒng)的雙洞雙線隧道那樣增設(shè)聯(lián)絡(luò)通道，也不需要像小盾構(gòu)施工時(shí)對(duì)隧道兩側(cè)的淤泥進(jìn)行加固；二是工程風(fēng)險(xiǎn)降低，大盾構(gòu)施工隧道埋深比較大，隧道的基底可以穿透淤泥層，且不易受周邊地塊開(kāi)發(fā)及地下水位下降的影響，能最大限度為地鐵運(yùn)營(yíng)消除安全隱患，同時(shí)避免了聯(lián)絡(luò)通道施工對(duì)地面交通的影響；三是施工工期縮短，采用大盾構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)單洞雙線快速施工，有效縮短施工工期。
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進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，基坑深達(dá)八九層樓高，而這臺(tái)“盾龍?zhí)枴贝蠖軜?gòu)機(jī)直徑達(dá)11.67米，比普通盾構(gòu)機(jī)大了近1倍，看上去有三四層樓高，令人震撼。這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)全長(zhǎng)98米，重量達(dá)1200噸，比普通盾構(gòu)機(jī)重了近4倍，其中盾構(gòu)刀盤重量就達(dá)240噸。
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據(jù)介紹，大盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，區(qū)間地層復(fù)雜多變，有兩段累計(jì)90米的中風(fēng)化混合花崗巖局部進(jìn)入隧道，為典型的軟硬不均地層，施工平衡控制難度極大。同時(shí)，區(qū)間隧道到達(dá)段存在74米長(zhǎng)的全斷面淤泥地層，而盾構(gòu)機(jī)及管片在軟弱土層所受浮力大，盾構(gòu)姿態(tài)控制及管片上浮控制非常困難。另外區(qū)間輪廓范圍內(nèi)還存在孤石，對(duì)施工影響巨大。
為確保盾構(gòu)機(jī)能全方位適應(yīng)本標(biāo)段地質(zhì)情況，項(xiàng)目科技人員在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)之前，根據(jù)盾構(gòu)機(jī)穿越的地層、姿態(tài)控制以及工程水文地質(zhì)等特點(diǎn)，對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀盤、盾體、后配套、管路、密封件、過(guò)濾裝置等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行再制造，歷時(shí)18個(gè)月，確保這臺(tái)大盾構(gòu)與廣州地鐵地層能夠契合。
2015年8月，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的整機(jī)調(diào)試和出廠驗(yàn)收，廣州地鐵首臺(tái)大直徑盾構(gòu)安全到達(dá)南沙，開(kāi)始現(xiàn)場(chǎng)組裝。
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據(jù)介紹，大盾構(gòu)掘進(jìn)區(qū)間有兩段混有花崗巖的地層，下面硬巖突起非常多，這給大盾構(gòu)施工帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。要想安全、平穩(wěn)突破硬巖段，就必須對(duì)基巖進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行大盾構(gòu)施工。
為此，項(xiàng)目召集隧道施工專家和技術(shù)人員，經(jīng)過(guò)數(shù)次研討和論證，最終確定了比較有效的爆破施工方案。同時(shí)不斷優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)，加強(qiáng)刀具管理和注漿工藝，加強(qiáng)洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)，確保基巖段施工安全進(jìn)行。
根據(jù)詳勘報(bào)告，盾構(gòu)施工過(guò)程中還有兩處孤石，甚至存在其他潛在孤石，孤石預(yù)處理和潛在孤石勘察對(duì)大盾構(gòu)能否能順利施工影響重大，稍有不慎就會(huì)帶來(lái)巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)。
項(xiàng)目技術(shù)人員對(duì)孤石段技術(shù)方案進(jìn)行了多達(dá)數(shù)十次的討論研究，同時(shí)借鑒其他項(xiàng)目的孤石處理方案，最終選擇了“深孔爆破﹢密布鉆孔”施工工藝，安全通過(guò)孤石段。
2015年10月18日，這臺(tái)“盾龍?zhí)枴贝蠖軜?gòu)在資訊園站順利始發(fā)。2016年6月27日，盾構(gòu)機(jī)歷經(jīng)8個(gè)月在南沙客運(yùn)港站破洞而出，標(biāo)志著大直徑盾構(gòu)技術(shù)在廣州地鐵首次運(yùn)用成功。
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