6月20日,隨著盾構(gòu)機盾尾緩緩脫出南寧地鐵2號線隧道正下方危險區(qū)域,標志著南寧地鐵5號線秀靈路站—明秀路站區(qū)間(以下簡稱“秀明區(qū)間”)左線順利完成下穿正在運營的2號線明秀路站—秀廂站區(qū)間雙線(以下簡稱“明秀區(qū)間”),以不到2m的超近距離成功刷新南寧軌道交通下穿運營線路最小間距,對于全國盾構(gòu)下穿工程也是一個巨大突破。
至此,南寧地鐵5號線建設(shè)中的又一個重大風險源被消除,按時完成了“抗疫情、保增長,大干100天”專項勞動競賽中的一項重要節(jié)點目標,距5號線全線洞通又邁進了一步!
▲盾構(gòu)機操作室
在運營地鐵隧道下“穿針引線”
如果將右線盾構(gòu)掘進比喻成在隧道下“鉆洞”,那左線盾構(gòu)下穿區(qū)域可謂是在“毛細血管”中穿針引線。該段下穿區(qū)域?qū)俚孛鎸儆诮煌ǚ泵Φ闹饕范?,正在掘進的左線隧道右臨已施工完成的右線隧道,左鄰賓館,上部超近臨2號線隧道,地層間存在較厚圓礫層,含水量大,且為承壓水,只要掘進路線稍稍偏離設(shè)計標準,就可能會導致重大險情,因此,施工難度非常大。
▲盾構(gòu)機后配套設(shè)備檢查
南寧地鐵5號線秀明區(qū)間下穿南寧地鐵2號線明秀區(qū)間隧道,是南寧軌道交通有史以來盾構(gòu)施工風險最大的一次下穿工程,穿越既有2號線不能有任何大沉降影響運營,地面沉降必須控制在3mm以內(nèi),這對重達500噸的龐然大物盾構(gòu)機來說,標準極其嚴苛。
▲管片螺栓復(fù)緊
▲進漿、出漿管道
▲拼裝管片
在“上軟下硬”地層掘進猶如“鋼鐵蚯蚓”在“石頭上挪豆腐”
盾構(gòu)下穿預(yù)估影響區(qū)域長達48m,正穿長度達24m(388—411環(huán)),其中,實施下穿施工作業(yè)的南寧地鐵5號線管片外側(cè)與正在運行的南寧地鐵2號線隧道管片最小設(shè)計凈距只有2.05m,實際盾構(gòu)施工時需要有一定的擴挖,因此開挖面距離2號線外輪廓已不到2m,被譽為南寧軌道交通最“驚險”的盾構(gòu)掘進區(qū)間之一。更加困難的是穿越段是大部分的泥巖地層和上部50cm厚富水圓礫層,屬于典型的“上軟下硬”復(fù)合地層。粘性較大的泥巖層使盾構(gòu)掘進期間容易發(fā)生刀盤結(jié)泥餅,導致盾構(gòu)掘進緩慢或停滯;上層富水圓礫使下穿過程易發(fā)生涌水現(xiàn)象,造成2號線隧道管片周邊水土流失;因此,盾構(gòu)機在“上軟下硬”掘進猶如“鋼鐵蚯蚓”在“石頭上挪豆腐”,極易影響2號線隧道安全。如何確保下穿工作持續(xù)、勻速平穩(wěn)通過,將2號線隧道沉降控制在允許范圍內(nèi)是下穿工作的一大難題。
▲盾構(gòu)隧道
多措并舉,日夜奮戰(zhàn),實現(xiàn)“毫厘不差”
“差之毫厘,失之千里”,對于此次下穿風險高度警惕,施工過程可謂是“錙銖必較”。為確保秀明區(qū)間雙線成功下穿明秀區(qū)間,南寧地鐵5號線指揮部與8工區(qū)項目部運用多項技術(shù)措施及“法寶”。盾構(gòu)施工前組織召開了盾構(gòu)機選型研討會,根據(jù)地質(zhì)情況特地選用直排式泥水盾構(gòu)機,該盾構(gòu)機在精準沉降控制方面具有突出優(yōu)勢,同時,又滿足了進度要求;建立三維有限元分析模型,結(jié)合設(shè)計及現(xiàn)場調(diào)查,進行下穿施工安全性影響評估;并采用地質(zhì)雷達掃描技術(shù)對既有隧道影響范圍內(nèi)進行全面專項檢測,檢查地質(zhì)的密實程度,是否含有空洞;提前對既有2號線隧道內(nèi)管片進行加固,在既有隧道周邊布設(shè)應(yīng)急注漿孔;在下穿2號線前12m布設(shè)地下分層沉降觀測點,掌握各地層的單獨沉降數(shù)據(jù);推進過程中采用克泥效工法在盾體注入克泥效,推進后采用深層注漿進行管片壁后注漿填充。
▲砂漿拌合站
同時,為更精準和高頻率地掌握2號線隧道內(nèi)變形情況,項目部應(yīng)用全自動化監(jiān)測技術(shù)對下穿2號線隧道進行實時監(jiān)測,通過自動化監(jiān)測實時反饋數(shù)據(jù),對2號線隧道管片收斂、沉降、道床沉降數(shù)據(jù)進行分析,每天晚上再進行軌距、沉降等人工監(jiān)測數(shù)據(jù)復(fù)核;對倉壓、同步注漿、二次注漿參數(shù)等進行監(jiān)測及統(tǒng)計分析,對各項掘進參數(shù)進行優(yōu)化,確保泥漿始終“無微不至”地支撐著開挖面,通過注漿及時穩(wěn)固盾體及管片周邊地層;在盾構(gòu)下穿施工前,多次邀請國內(nèi)權(quán)威專家進行研討、論證,多次召開各相關(guān)單位的下穿聯(lián)動協(xié)調(diào)會,建立起參建各方應(yīng)急聯(lián)動機制,備齊應(yīng)急物資,聯(lián)合各單位開展應(yīng)急演練,所有參建單位安排24小時領(lǐng)導值班。
▲篩分壓濾系統(tǒng)
通過科學的組織、有效的管理、標準化的施工,經(jīng)過連續(xù)6天的施工奮戰(zhàn),以4環(huán)/d的掘進速度,最終成功克服了“上軟下硬”復(fù)雜地層穿越2號線施工難題,繼2019年11月17日區(qū)間左線成功下穿2號線既有隧道后,右線也順利下穿完成。并且2號線隧道內(nèi)自動化監(jiān)測最大沉降值僅2.83mm,各項監(jiān)測數(shù)據(jù)均在控制值范圍,未出現(xiàn)預(yù)警。
▲左線隧道
▲左線隧道洞口
此次南寧地鐵5號線盾構(gòu)雙線成功超近距離下穿地鐵2號線,為后續(xù)國內(nèi)類似盾構(gòu)近距離下穿工程施工積累了寶貴經(jīng)驗,同時,也為“抗疫情、保增長,大干100天”專項勞動競賽作出了重要貢獻。