“地质博物馆”下的安全穿越

    通讯员  向莉莉

    广州地质条件复杂，堪称“地质博物馆”。从最软的淤泥层到最硬的花岗岩地层，盾构掘进难度大。

    明知山有虎，偏向虎山行。中国铁建大桥局二公司广州地铁18号线和22号线项目团队知难而进，挑战自我，在盾构掘进中克服了诸多施工难题，实现了复杂地层条件下的安全穿越。

    “铁建方案”服务“新速度”

    目前，广州地铁运营线路的最快时速为120公里。广州地铁18号线和22号线建成通车后，列车运行时速将达到160公里。这也意味着工程施工的标准更高、难度更大。

    中国铁建大桥局二公司项目团队在施工过程中量身定做了一套“铁建方案”。

    沙溪站至石榴岗站区间右线全长4.31公里，是地铁18号线和22号线全线最长区间。面对长距离隧道施工难题，他们只能在工序上做减法，不断缩短隧道内运输时间。

    隧道内负责运输渣土和管片的电瓶车最快时速不超过5公里，然而隧道距离过长直接导致运输时间变长，此时电瓶车上的混凝土浆液就会沉淀离析，水和砂浆分层。

    “区间施工过半以后，我们在施工中发现，分层现象越来越明显，最后整车浆液直接没法使用了，而且还需要停工等待，直接影响施工进度。”项目副总工程师杨培建介绍。

    经过多次试验，施工人员在电瓶车充电桩位置增加浆车搅拌供电装置，在电瓶车充电的同时对浆液进行搅拌，从而缩短浆液静止时间。

    在面对风险源时，项目部通过增加预案，做好各项前期准备工作。砂石区间盾构司机祁聪的桌上摆着10本施工手册，这是项目团队制作的《盾构施工手册》，项目的每一个重大风险源都会有一本相对应的施工指导手册。杨培建说，这个小册子是项目独有的一项“发明”，它相较于口头技术交底更清晰准确且更便于携带。

    每当进入风险源施工，祁聪总是随身携带这个“宝贝”。

    祁聪说：“刚开始下穿珠江后航道没多久，就遇到隧道涌水险情，当时内心非常紧张，马上意识到可能是隧道与江底连通了，第一反应就是让盾构机停下来。”祁聪立即查阅项目专门为下穿珠江后航道编制的《盾构施工手册》。“根据书中的指导将盾构机的掘进模式由气压平衡转换为土压平衡，快速掘进通过联通位置，并联系注浆人员对连通位置进行注浆修补。”

    当杨培建带人赶到盾构机操作室时，一切施工都已经恢复正常。

    “软硬兼吃”穿越别墅区

    根据线路设计需求，广州地铁18号线和22号线需要穿越32栋三层联排别墅。这可难住了已经在广州从事13年地铁建设工作，参与了7条线路建设的项目经理靳建民。

    靳建民介绍，由于上软下硬地层的结构特性，盾构机掘进过程中，一方面可能出现盾构姿态上浮，导致掘进方向出现偏差；另一方面，硬度低的上部地层会多出渣，造成地面沉降或塌陷。

    “正常情况下，在上软下硬地层中施工，我们会采用注浆方式对施工区域进行预加固。”但是，别墅群的业主不同意在别墅群地下施工范围内注浆，项目在别墅群区域内穿越上软下硬地层的难度进一步增大。

    面对上软下硬地层盾构施工技术难题和施工工期紧、沉降控制严、施工风险高的实际，项目团队用尽全身解数研究地层，不断优化方案，动态调整掘进参数。

    在番南区间的地面监控室，该公司盾构专家、项目负责人、区间负责人组成攻坚团队，时刻紧盯监控屏幕，数据稍有不对，就会直接给司机打电话，了解隧道内的实际情况。

    “掘进最艰难的时候，每隔几分钟就能接到一个来自地面监控室的语音电话。”番南区间左线盾构司机曹培林回忆说。最终，他们通过一环一环地调整，找到了合适的掘进参数，打破了施工中寸步难行的僵局。

    项目副经理兼工区负责人赵永兵说，在监控室不仅要盯着监控屏幕观察隧道内的情况和各项参数，还需要记录每出一斗渣土和盾构机的前进距离。“按理论值，出一斗渣盾构机前进265毫米，一旦前进距离出现偏差，就意味着多出渣了，就要马上找原因。”

    45天后，左线盾构机安全穿过上软下硬地层，设计要求沉降值不能超过30毫米，实际最终测量平均值为6毫米至8毫米。

    安全穿越1.6公里“火线”

    “机长，番禺大道右线盾构机刀盘区域地面发生较大沉降，附近的燃气管道有气体泄漏！” “收到，我立即到现场，请做好现场的交通导行及人员疏散。”在项目会议室，一场“管线抢险桌面应急演练”正在紧张进行，30多名管理人员和工人都在全神贯注观看演练过程。

    在南村万博站至沙溪站区间施工中，盾构机需要平行下穿次高压燃气管线，掘进长度1.6公里。据介绍，盾构机在次高压燃气管道下掘进，地表一旦出现沉降或者隆起，燃气管线接口就可能被拉裂，造成气体泄漏；如果盾构掘进造成地面塌方，则会直接造成管线损坏。“在次高压燃气管线下掘进，每一米都如履薄冰。”

    为此，项目部在开始平行下穿燃气管道前分别组织了桌面推演和现场演练，模拟出现险情时，如何快速汇报并迅速解决问题。在开始下穿燃气管道前，他们还选取了40环长度的隧道作为试验段。

    据区间主管工程师丁志恒介绍，项目部还制定了应急预案，并在距燃气管线10米的位置设立了应急物资存放点。

    为了能够第一时间掌握现场情况，及时应对险情，施工人员在该区间设置了专门巡线员，对线路进行24小时不间断巡视。这是该公司在这个项目“特设”的工作岗位。

    目前，中国铁建大桥局二公司负责施工的两站三区间施工任务，车站已经封顶，沙石区间左右线施工任务都已经完成，其他两个区间正在加速掘进中。

    图为广州地铁18号线和22号线项目成型隧道。杨德耀 摄