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下足“硬功夫” 敢啃“硬骨头”
从4号线光鳌区间盾构穿越光明港河透视福州地铁攻坚密码

发布时间:2021-02-10 点击数:
  来源:福州日报
  盾构机正在地下掘进
  
  地面监控室实时掌握施工进度
  
  工人正在给管片黏贴止水条
   吊机将管片调运至地下施工层
  
  福州地铁4号线“光鳌区间”
  
  光明港地质结构示意图

  福州地铁4号线一期工程途经仓山、鼓楼、晋安、台江,串联起福州中心城区交通要道。昨日上午,分管市领导带领市直有关部门负责人看望慰问春节期间坚守岗位的地铁一线建设者,向他们致以新春的问候,要求福州地铁集团和施工方在做好疫情防控工作的同时,狠抓安全责任落实,做好安全防范工作,确保广大建设者过一个安全祥和的春节。

记者从现场了解到,7日晚,地铁4号线光明港站至鳌峰洲站区间(以下简称“光鳌区间”)双线盾构顺利下穿光明港河。这标志着福州地铁人成功攻克4号线建设的一大难点,啃下盾构下穿强透水砂层这一“硬骨头”。

地铁建设安全是生命线。面对地质条件差、风险点多、施工难度大的光鳌区间,福州地铁人团结一心、迎难而上,逐一排查安全隐患风险点,做到心中有数、掌握在前;凡事提前谋划、介入,确保万无一失;各参建单位下足“绣花功夫”,层层落实责任到岗到人。

1.慎之又慎

逐一筛出风险源

双线盾构顺利穿越光明港河,靠的是过硬的技术保障,也凭借业主单位、各参建单位逐一排查安全隐患风险点,做到心中有数、掌握在前。

地铁集团第四项目部业主代表介绍,光鳌区间风险源密集,这些风险源主要为多次穿越重要建构筑物,包含高压电力塔杆及大型沉井等,一级风险源5个、二级风险源11个、三级风险源3个。19个风险源,意味着风险管理的复杂程度和难度呈几何倍数增长。

为有效做好风险源管控,降低施工风险,地铁集团多次组织各参建单位对区间沿线重难点、风险源进行梳理分析,并就相应的重难点、风险源管控措施以及盾构机适应性召开多场专家咨询会。

专家从人员组织、盾构设备方面、材料选用、掘进参数控制、应急物资储备等方面给予意见建议。国内隧道工程领域知名专家,中国建筑股份有限公司基础设施事业部总工程师肖龙鸽等多名专家一番望闻问切后指出,“光鳌区间粉细砂地层的涌水涌砂风险具有不可控性,建议本区间定义为高风险施工区间”。

为确保万无一失,正式施工前,地铁集团要求施工单位中建一局参照过江盾构风险源管控要求进行管控,并就各风险源管控措施提出明确要求。正式施工过程中,作业人员对照风险源分布挂图作战,以控制土仓压力、保证同步注浆、做好二次补浆、盾尾油脂管理、控制出渣量为指导,确保盾构安全掘进。

2.精益求精

征服强透水砂层

在福州地铁建设过程中,1号线、2号线、5号线等都是穿江而过,积累了大量盾构施工经验,但光鳌区间独特的地层构造以及藏匿不少风险源,还是让建设者面临多重挑战。

据了解,光鳌区间长954米,主要下穿(含泥)中细砂、淤泥夹砂等强透水砂层,最大坡度为27.5‰。“粉细砂含量是整个4号线最高的,很像流动的液体,自稳能力差,盾构机穿越该地段时发生透水涌砂涌泥坍塌的风险高,对地面沉降控制提出了更高的要求。”中建一局相关负责人表示,该区间地质条件较差,且风险源密集,其中最大风险源就是下穿约100米宽的光明港河。

地质问题可通过技术手段和“绣花功夫”攻坚,渣土改良是关键一环。“针对光鳌区间的粉细砂,必须通过渣土改良来改善其和易性,我们最终选用泡沫和膨润土相结合方式进行改良。”上述负责人说,作为盾构施工的重要环节,渣土改良的好坏直接影响着盾构刀盘前方掌子面的稳定、土仓压力的建立、盾构的掘进速度、控制螺旋机喷涌等。

为了攻克盾构施工中遇到的易喷涌、推力大、高扭矩等重难点课题,地铁方组织专家多次进行专项论证,经过反复实验,成功探索出渣土改良最优配比、盾构掘进合理参数、向盾壳注入高稠度膨润土、增大同步注浆量、加强二次补浆等技术成果。

一组数据可窥见地铁人的“绣花功夫”:泡沫原液比例控制在5.0%左右,注入率控制在25%左右,膨胀率控制在1∶20左右。盾构机刀盘上共有6路膨润土和泡沫注入孔,过河之前通过试验、调整、再试验、反复试验……确定最优的膨润土和泡沫注入管路组合。

3.防患未然

有急必应遇险必救

凡事预则立,不预则废。在地铁建设过程中,地铁人深谙下好“先手棋”的重要性。

面对“硬骨头”,施工方领导带班实行24小时值班制度,并提前对河水深度进行探测,调整盾构土仓压力,为过光明港河打下基础。地铁集团还下发了《福州地铁应急救援体系和应急导则》,针对盾构施工制定了专门应急物资清单,要求施工单位按照清单足量配备。要求施工单位在每台盾构机增加一节台车来储放应急物资,确保在突发情况下缩短物资供应时间,有效抓住抢险黄金时间。

针对盾尾涌水涌砂应急抢险特征,作业人员提前将盾构机下部的径向注入孔管道延长至盾体上部,确保发生险情时能有效注浆。同时,在盾尾附近储备弧形钢板,以便发生险情时,第一时间封堵盾尾间隙。

哪里是风险点薄弱处,演练就重点在哪里发力。

福州地铁集团相关负责人介绍,集团明确要求施工单位针对盾构掘进过程中易发生的风险点、薄弱处,进行针对性应急演练,以便第一时间控制险情。同时,定期对施工单位的应急物资储备进行检查,确保“宁可备而不用,决不可用而无备”,既保证物资齐备,又确保质量可靠。

4.奋斗不息

助力榕城发展提速

地铁在城市内部连通万家。一条地铁线路的开通不仅对市民意义非凡,对地铁人来说也是一种成就感。

近日,记者走进4号线一期工程第2标段土建8工区,现场一片忙碌——有的工人忙着为管片黏贴止水条;有的奋战在膨化池旁,对膨润土进行配比、发酵;有的在盾构远程监控中心,对各种数据实时监控、动态管理,及时预警。

地上忙碌有序,“地下”也是热火朝天。记者深入“地下”20米深处的盾构井中,只见施工现场紧张有序。来自江苏淮安的“95后”盾构司机钱润元正聚精会神操作着圆滚且庞大的机械——土压平衡盾构机。

“隧道里冷闷潮湿,长期待在里面确实不好受,不过能为下穿光明港河贡献力量,大家都还是很激动的。”钱润元说,这个春节他和工友们将响应号召,就地过年,用坚守岗位助力榕城发展。

“我们将合理安排、不间断施工,继续以高标准高要求,攻坚光鳌区间盾构施工。”地铁集团第四项目部业主代表告诉记者,施工单位春节期间不停机,通过奖励的方式鼓励工人就地过年,既保证盾构掘进的人员投入,又避免了疫情影响下工人不能及时返岗的情况。

值得一提的是,在光鳌区间建设期,前横路快速化改造工程与地铁4号线第2标段存在线性重合,且存在多处交叉施工情况。为全力推动项目提速,地铁集团与城乡建总建立密切联系机制,通过提前谋划、优先退让场地给桩基施工、相互通报施工进展等措施,保证了区间隧道施工范围桩基施工。

奋斗不止。记者了解到,为了确保光鳌区间双线盾构安全洞通,做好盾构机接收准备工作,地铁集团春节前紧密开展工筹安排,要求施工方坚持疫情防控和施工安全两手抓、两不误。

【走进地铁4号线】

地铁4号线一期工程长28.4公里,途经仓山、鼓楼、晋安、台江,呈东北半环的线路将与西南半环的5号线闭环,未来和多条放射状线路实现换乘,打通榕城地下“任督二脉”。

根据规划,地铁4号线一期工程起于半洲站,终于帝封江站。其中,光鳌区间线路由光明港站始发,沿前横南路向南,下穿远洋路、光明港公园、光明港河及鳌光路,最终到达鳌峰洲站。

当前,4号线23个站已全部开工,其中16个车站完成主体结构施工,1个车站完成一期主体封顶,6个车站正在进行主体结构施工。22个盾构区间中,有7个区间已双线贯通,2个区间单线贯通。

4号线均沿地下敷设,其中在鳌峰洲站至花海公园站、金牛山站至洪塘站两处均面临穿越闽江的艰巨任务。去年10月中旬,鳌峰洲站至花海公园站已完成盾构双线过江。去年12月底,4号线正式启动金牛山站至洪塘站再度下穿闽江的工程。目前,金牛山站至洪塘站区间右线已掘至207环,预计今年5月进入江面;左线盾构机已经下井,计划4月前后始发。