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龙翔浅底贯星城
长沙地铁6号线过江区间双线贯通纪实
来源:水电八局 作者:易溢 时间:2021-01-04 字体:[ ]

回眸历史的星空,麓山巍巍。古潭州文明通达四海,谱写了三湘大地连通世界的神奇诗篇。

仰望时光的开阖,湘水泱泱。今星城地底盾构跃动,描绘出芙蓉国里朝晖尽展之华彩乐章。

12月30日,临近己亥年末,湘江东岸一条“巨龙”探出“触角”,长沙地铁6号线过江区间盾构双线顺利贯通。

湘江之下“续前缘”

湘水悠悠是家乡。她从永州蓝山奇峰峻岭中涓涓汇聚而来,从尧舜秦汉的沧海桑田中蜿蜒流淌而来,又昂首高歌流向八百里洞庭,注入长江,奔赴大洋。

从来千古湘江一寸心,百川归海,游子归家。

2015年6月,长沙地铁4号线正式开工。一群名为“八局人”的橙衣建设者像新时代下澎湃的浪潮,涌回了家乡,投身地底,誓在湘江之下打造一条地下通衢。2018年3月,“钢盾5号”盾构机刀盘钻破最后一层围护结构混凝土,阜碧区间左线顺利贯通,他们成功穿越湘江。2019年5月,长沙地铁4号线正式载客试运营,犹如一只白鹤载着百万市民穿梭于湘江之下,正式开启星城“半小时生活圈”。

2019年9月,建设者们再次来到湘江岸边,巨大的盾构刀盘如一轮红日,缓缓下至井底,长沙地铁6号线过江区间正式进入盾构施工阶段。

长沙地铁6号线连接湘江两岸的是六沟垅站至文昌阁站,区间全长2466.271米,下穿湘江段长度为1167米。其间设置四个联络通道,桐梓坡路与潇湘中路路口西南侧设置一个中间风井兼做1号联络通道。根据总体施工筹划,采用2台泥水平衡盾构机用于风井至文昌阁站过江区间,左线全长1889.75米,右线全长1890.558米。盾构机自风井处始发后,穿越湘江防洪大堤及傅家洲护堤,侧穿及下穿规划湘江路过江隧道,近距离下穿既有运营中地铁1号线隧道,最后接入文昌阁站。

湘江之下,他们与这一江碧水再续前缘。

幽深江底“绿色行”

“江水清、两岸绿、城乡美……”近年来,长沙纵深推进生态文明城市建设工作,一幅人与城、城与生态和谐共生的锦绣画卷沿着湘江两岸徐徐展开。

遨游在湘江之下的“钢铁巨龙”又岂能打破这一美好之景?

于是,建设者们开始不断探索,推陈出新。

首次引入“新”设备。此次负责下穿湘江的盾构机是一位新朋友——泥水平衡盾构机,其通过将泥浆送入泥水室,在开挖面上形成不透水的泥膜,通过该泥膜平衡作用于开挖面的水土压力。开挖的土砂以泥浆形式输送到地面,通过泥浆处理设备进行分离,分离后的泥水进行重新调浆,再输送到开挖面,形成循环。相较于往常采用的土压平衡盾构机,这位新朋友在稳定开挖面、适应特殊地质、抵抗高水压地层、控制地表沉降等方面具有一定优势,且因其特殊的渣土运出方式,能大大减少渣土运输所需空间和时间,提高出渣效率,提供良好的隧道施工环境。“干土压的时候,每天都在搓泥巴。现在换成泥水盾构,以前搓泥巴的手艺都快丢了。”洞内施工的工人打趣道。

首创新型绿色泥浆。“泥浆”可谓是泥水平衡盾构机这一“巨龙”的灵魂所在,好比人体流经全身的血液。当血液中所含元素成分有所变化时,人体将会出现不同反应。泥水平衡盾构机所使用的的泥浆亦是如此,改变其组成材料的成分或调配比,其效果将天差地别。为赋予“巨龙”最优质的灵魂,盾构分公司总工程师秦坤元带领技术骨干们,联合中南大学周中教授团队,反复试验、实践、再调整,发明出一种新型绿色添加剂,调配出了性能更优越、更耐高温、不易发酵的两种“绿色泥浆”,分别适用于区间两个不同特殊地质环境。掘进过程中,使用此种新型绿色泥浆,能够在较短时间内形成光滑致密的泥膜,维持开挖面稳定。同时,携带出的“渣土——泥浆”混合液经调配后,可直接进入泥水盾构环流系统再次循环,从而有效提高了渣土的循环利用率,最大限度地减少了废浆量和污染性渣土排放量,也降低了废弃渣土的处理成本。

“渣土处理是城市地铁施工过程中最令人头疼的,往往工期都是被无法出渣影响的。”区间技术负责人王文介绍道,“但在我们这里,就不必担心这个问题了,渣土无害化、可再利用,自然就好处理了。”

“这是我见过的最干净的盾构施工工地了。”来区间的观摩人员们纷纷点赞。“干净是自然的,不仅我们现场干净,我们也绝不给城市带来其他污染。就连场地文明施工的废水我们也是回收到泥浆分离设备进行处理,污水净化后重新用于施工需要。”正在渣池旁进行场地清理的工人骄傲地说道。

青春奋进的星城,唯有青山绿水与之相融。

铁龙舞动“闯禁区”

曾有人说“要想了解地质历史时期,请来长沙。”

对于地质学家而言,听此话自是满心欢喜。但对于在地底穿行的盾构人而言,可谓“步履维艰”。

掘进突遇不良地层。2019届新入职的杨涛和梁磊磊也算是水电八局数一数二的泥水平衡盾构“老司机”了。主控室里,两位年轻人驾轻就熟地操作着控制面板,当右线盾构掘进至183环时,各项参数显示正常。殊不知,“巨龙”已闯入未知禁区。代表开挖仓压力的柱状条突然飙升,直接爆红,开挖仓爆仓了,盾构机紧急停机。两位初入盾构施工行业的年轻人顿时吓出一身冷汗,立即报告突发情况。应急小组立即研究解决办法,调整泥浆,开始洗仓……意外发现与地质情况不符的大量卵石。应急小组初步判断地层变差,决定调整压力值后恢复掘进,然而刀盘刚转动,开挖仓压力值再次瞬间飙升,刀盘跳停,更多更大粒径的卵石涌了进来。团队综合各项信息后初步判断掌子面发生坍塌,盾构已掘进至未揭露地质。

队部立即启动应急预案,紧急上报各级单位,2小时后,业主组织地勘设计、监理单位,邀请相关专家至现场了解相关情况。经过多轮讨论分析,决定在始发井底增加中继泵,为泥浆循环增加新的动力。随后,“巨龙”再次开启地下探险。

同样是杨涛和梁磊磊这对年轻小伙坐在了主控室,监控着面板上变动的数据,异于往常,不断波动的进浆量、排浆量、总推力、刀盘扭矩让两个小伙子心都提到了嗓子眼儿。技术专家和主要管理人员全程盯控,洞内盾构司机和值班工程师配合默契。掘进期间,团队发现盾构分离筛出了较大卵石、混凝土块、船锚绳……终于,正式掘进50分钟左右,盾构前进约1米,各项参数开始恢复正常,渣样无卵石,危险基本解除。

“表面风轻云淡,实则内心慌得一匹。”问及在这段掘进经历时是否紧张,看似沉稳的杨涛如此回复道,“一只手操作主控面板,另一只手放在‘急停’按钮上完全不敢动。”面对前方完全未知的黑暗,身上肩负着隧道里所有同伴的生命安全,两位年轻小伙怎能不紧张?

攻克长距离断裂带。盾构掘进下穿湘江段长达1167米,同时穿越约740米的断裂带,断裂带岩层破碎、强度差异大、渗透性强,易造成盾构机刀盘及刀具的损坏。且此段与湘江水体连通,盾构掘进姿态控制稍有不慎,易出现股状地下水涌出和产生突涌的情况。在如此复杂环境中掘进,施工难度之大,安全风险之高,实属罕见。

试验段掘进优化每一个控制参数,江面水位监测到每一毫米变动,设备管理精细到每个螺丝,安全管理规范到每一根安全帽带,各类交底培训落实到现场每一个人,领导带班及现场工作小组值守不放过每一秒……他们还创新施工,采用空气和泥水双重系统控制的半仓掘进模式,大幅增加稳定性、提高工效、降低损耗。最终,“大家伙”以6-7环/天的功效实现断裂段穿越,并完美避开汛期影响。

下穿既有地铁1号线。盾构接收前,需近距离下穿既有运营地铁1号线隧道,下穿长度约27米,隧道最小竖向净距仅2.121米。稍有疏忽,可能造成既有地铁线隧道和地表路面及管线等沉降,直接影响既有地铁线的正常运营和路面交通运行。下穿期间,分管领导、队长、技术负责人24小时轮流盯控,调度室里也突然多出了几张简易折叠床。不放心时,他们嘴上说着“我先去躺会儿了”,身体却像被椅子“封印”了一般,丝毫不动。夜里两三点,夜空是静谧的,调度室里却一人一套组合拳,活动起筋骨来,甚是热闹。最终,下穿过程一气呵成,完美实现“零沉降”。当然,折叠床最后也没派上用场。

400多个日夜,“钢铁巨龙”终于安全舞出“禁区”。

全员齐心“展身手”

薄雾浓云罩旧城,曲折艰难总攀登。全员齐心克时艰,盾行湘江竞峥嵘。

2020年初,正是区间右线全力推进,左线筹备始发的关键时期,一场突如其来的疫情打乱了所有的工期计划、打破了每一个人平静而努力的生活。

在疫情期间,项目部成立应急领导小组,明确了疫情防控责任分工、日常管控、后勤保障、应急处置等内容,建立起从项目管理层到队部班组、一线职工、协作队伍员工“横到边、纵到底”的全员疫情防控责任体系。为尽早拿到复工许可证,项目部严格按照《关于进一步明确全市生产企业开复工新型冠状病毒肺炎疫情防控工作要求的通知》,编制了疫情防控工作方案、复工生产方案及承诺书等材料,并主动向长沙市住建局、长沙市轨道交通集团等单位提交复工复产的申请,最终顺利取得了市质安监盖章的长沙市市管房建和市政建设工程项目开(复)告知书。2月8日,工地人员开始陆续返岗进行自我隔离。10日,各站点已全面复工复产。16日,区间正式通过复工核查。18日,营地旁小区出现疑似病例,紧急停工。25日,再次复工,右线盾构复推,左线盾构机开始进场、吊装下井。

风井主体结构长度仅为20.1米,盾构机采用“两次组装一次始发”,且受整体空间限制,盾构机吊装需采取单体翻转后下井。工期紧、难度大,人员不足。面对疫情与工程给他们下的联合“战帖”,长沙地铁6号线六沟垅站支部书记吴智带领工区党员、青年团员积极组织施工,为盾构下井打开工作面;盾构队支部书记吴鑫扬带领着“党员先锋队”,年轻的小伙们主动组建起“青年突击队”,一起冲锋在前。当信念足够坚定,心与心凝聚在一起时,“1+1”的力量便不可估量。他们结合右线盾构下井的经验,提前规划吊装场地,落实技术交底,细化责任分工,一手抓疫情防控,一手抓工程履约,通过人、机、料、法、环等有序管理,短短20余天,顺利完成左线盾构吊装下井、组装调试、始发。

在特殊地质影响下,刀盘上刀具磨损、被泥巴糊住影响掘进,或是遭遇其他不可判断的情况时有发生。盾构施工人员一般会在参数正常的情况下,打开仓门进行检查、清理、更换刀具。但即使是参数正常,仓门后、盾构机最前端的位置究竟是“何方神圣”,皆无从得知。

区间右线盾构经历15次开仓,左线17次开仓,队长吴长军打开仓门32次。吴队长经验丰富,曾在不同地层经历过多次开仓作业,“不管经历多少次开仓,每次打开仓门都要当做是第一次,你永远不知道前方有多危险。有回进去后,抬头就看到一块大石头,约莫有1米多长,40多厘米宽,正对头顶,仓里就3到4平米的空间,要是塌陷下来,估计躲都没得地方躲。”吴队长看着手机里石块的照片,后怕地回忆道。“开仓作业,我学到的第一点便是别挡住仓门,要给进仓的人留好应急通道,不然‘跑路’都来不及。”在工地上一不小心长胖十来斤的磊磊开着玩笑也回忆着。

与名为“泥水平衡盾构机”这一“大家伙”一同跨越湘江,对于中国水电八局也是头一遭。工程局总工程师涂怀健、工程科技部主任于永军多次来到现。??捌谏杓、特殊地层掘进施工管理等提供技术指导。现场的老员工们面对新机器,潜心钻研,不仅是征服“大家伙”、攻克“新困难”,更做到安全质量管理、技术创新、施工履约齐抓共管。2019届的员工们,也努力成长,从盾构司机、值班工程师走到了调度、技术员、质量员等关键管理岗位。2020届的新员工们在不到半年的学习时光里,也慢慢和“大家伙”成为了好朋友。实习生材料员张骏年初转岗维保,现在竟成了老手,现场设备异常,他已能听声辨别,快速检查出问题来。

“长沙市建筑施工绿色工地”“长沙市2019年度重点建设劳动竞赛先进班组”,评为长沙市2020年“质量月”质量标准化观摩工地,获长沙市轨道交通集团有限公司通报表扬……这些荣誉与成绩的背后,正是这群果敢前行,在危险面前大展身手的建设者们。

湘江北去,造化灵秀。八局建设者正架着“巨龙”,隐藏于星城地底。

他们和浩浩时代同行,携湖湘儿女一道,铺开楚天胜地快速发展的壮丽图景,定义幸福感城市最美好的模样。


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