“第1146環(huán)管片拼裝完畢，膠州灣3號盾構(gòu)機下穿大沽河任務順利完成！”緊盯著屏幕上的各項數(shù)據(jù)，中交一航局城交公司盾構(gòu)項目負責人劉君長舒了一口氣。平靜的河水之下，一場驚心動魄的穿越之旅圓滿收官。
青島地鐵8號線支線下穿青島的“母親河”——大沽河。由于下穿河道的盾構(gòu)施工不能從地表進行地質(zhì)鉆探，無法確定地層裂隙情況，給施工增加了一定難度。更具挑戰(zhàn)的是，河道下的巖層，往往含水量較高，裂隙水成為掘進施工的“攔路虎”。
“裂隙水就是存在于巖石裂隙中的地下水，由于巖石裂隙發(fā)育的復雜性和不規(guī)律性，往往很難判斷其中的水量。”施工主管武濤濤眉頭緊鎖，“正常掘進就如同和面，渣土像面粉一樣與一定的改良劑混合均勻，就能通過盾構(gòu)機尾端土倉中的皮帶機運輸出去。碰到發(fā)育好的裂隙水，地下水會快速補給至土倉；若是水量水壓急劇增大，稍有不慎就會引發(fā)噴涌滲漏水等問題，甚至導致盾構(gòu)機受損、隧道被淹。”
施工員帶領工友清理泥漿。
為了應對裂隙水的侵擾，項目團隊決定采用隧道地震波法進行超前地質(zhì)預報，同時使用高分子聚合物進行渣土改良。“高分子聚合物能提高和易性，就像粘合劑一樣，能把滲水和渣土吸附聚集在一起，方便快速運輸出去，減少裂隙水噴涌。”武濤濤和技術團隊的優(yōu)化方案針對性很強，但出乎大家意料的是，下穿掘進過程中，盾構(gòu)機遇到的裂隙水不僅頻繁，且量大水急。現(xiàn)場流量計實測顯示，裂隙水壓普遍達到了0.3兆帕，相當于1平方米的桌子上壓著30噸的重物，水量最大可達8立方米每分鐘，一刻鐘便能灌滿一間標準辦公室。
“水太大了，高分子聚合物一時難以將水體和渣土混合，就像和面水放多了難以成型一樣，皮帶機運輸一個勁兒掉渣，工友們清理起來費時費勁兒！”盾構(gòu)機起推不久，班組長孟祥國就報告了令人揪心的消息。眼看隧道積水積泥，工友們只得泡在泥水中作業(yè)，施工效率顯著下降。劉君看在眼里，急在心上。
為了打破僵局，技術團隊與工友們集思廣益，一方面調(diào)整出渣口皮帶機高度，減小渣土上坡的角度；另一方面用橡膠皮帶對出渣口進行包裹，提高皮帶攜渣能力，減少灑漏。他們還為皮帶機定制了小型渣土箱，用于接住漏渣。經(jīng)過一系列優(yōu)化，清渣效率明顯提升。
前有“強敵”，后有“追兵”。盾構(gòu)機掘進前方的遇水難題稍有緩解，后方地質(zhì)匯水又送來突然一擊。“已通過的裂隙水地層段在管片壁后形成匯水通道。后方匯水不斷向土倉內(nèi)涌入，已成型的管片就會有上浮的風險。”劉君面色凝重，“我們必須進一步壓縮注漿凝固時間，讓管片與地層之間的漿液趕在匯水之前凝固，讓水流無處可滲。”沿著他的思路，技術團隊一番討論后提出解決方法：制作雙同步注漿裝置，在原有同步注漿管道內(nèi)設置水玻璃管道，將注漿液凝固時間由6小時縮短為40秒，減小漿液損失，快速固定管片。
成型隧道。
僅用兩天，技術團隊自制的新型注漿混合器問世，并通過反復試驗進一步優(yōu)化了注漿配合比，摸清了最佳注漿時間和注漿量。新工藝迅速投入使用，盾構(gòu)司機打起十二分精神，緊盯著掘進參數(shù)。盾構(gòu)機掘進向前，一環(huán)環(huán)管片鋪裝成隧道。水泥砂漿通過新裝置被迅速注入到管片與地層之間。在精確配合比、精準注漿量和最佳注漿時間三重作用下，混凝土快速凝固，管片隧道與地層穩(wěn)固連接。后方匯水再無可乘之機。
同步注漿雙液漿裝置實物照片。
攻克重重難關，歷時6個月的奮斗，盾構(gòu)機順利穿越大沽河。建設者們以智慧和勇氣打贏了這場挑戰(zhàn)自然的攻堅戰(zhàn)。
青島財經(jīng)日報/首頁新聞記者 宋大偉
責任編輯：王海山
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