這道世界難題 福州解了六成

地鐵4號線洪金區間過江段右線穿越地下第二座硬巖大山
日期:2024-01-26 09:25 來源:福州日報
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  盾構機操作人員在狹小艱苦的施工環境中工作?! ?/p>

25日,隨著一塊塊碎石掉落,福州地鐵4號線后通段洪金區間過江段右線盾構機刀盤順利穿過地下第二座硬巖大山,右線盾構掘進總體進度突破64%。1月底,施工人員將向最后一座地下硬巖大山發起總攻。

洪金區間施工難度多大?

被院士稱為世界級難題

當天,記者在現場看到,地鐵建設者將一塊塊巨石運出隧道。這些石塊堅硬如鋼,石塊旁還擺著10多把“戰損”的盾構機刀具、變形的刀轂等,地下盾構施工難度可見一斑。

洪金區間是地鐵4號線后通段施工難度最大的區間,過江段位于兩條地質斷裂帶交匯處,需穿越地下三座堅硬如鋼又支離破碎的大山,涉及27種地層、21種隧道斷面,共66種地質組合形式,地質條件十分復雜,是國內罕見的高難度盾構區間,被中國工程院院士盧耀如稱為世界級的施工難題。

怎樣“啃”下第二座大山?

140名工人431個日夜輪班作業

帶壓清理砂石780次

洪金區間的難,首先難在復雜的地質環境。

去年1月,洪金區間左線盾構貫通。2021年10月20日,右線盾構開始穿越地下第二座大山。這座山處于兩條斷裂帶交匯處最中心區域,盾構施工難度極高。

一組數據足以印證:為了攻克第二座大山,項目工地140名工人431個日夜輪班作業,帶壓清理砂石780次,注漿4600多立方米,損傷刀具近40把。由于上軟下硬復合地層異常復雜多變,盾構機每推進0.5米,施工單位就要跟進分析研判。

對此,上海隧道工程有限公司福州地鐵4號線1標盾構經理徐征杰深有感觸,“這里地層的巖石異常破碎,盾構刀盤一旦開始切削巖石,就會有大量碎石垮塌,不僅會造成艙內堵塞,還會砸傷刀具和攪拌棒等部件,讓盾構機無法前進。加上地下巖層自穩能力差,遇水軟化極易塌落,導致盾構機前閘門堵塞造成停機,嚴重情況下還會引發江面冒泡的險情。如果處置不當,將導致盾構機受困,江水回灌入隧道,危及全線網運營?!?/p>

據了解,第二座大山掘進期間,共出現6次江面冒泡險情。

為有效應對風險,福州地鐵成立盾構施工風險專班,并邀請專家“把脈問診”,先后組織召開國內知名盾構專家咨詢會25次,綜合分析后,最終采用先進行“泥水艙填艙+江面注漿加固”,再帶壓開艙清理砂漿及垮塌大石塊的方案處置險情。同時,在盾構機上方江面設置應急救援船,巡視江面情況,加強數據監測,為盾構施工保駕護航。

工人如同身處36米水下

“螞蟻搬家”清理大石塊

洪金區間的難,還難在極端艱苦的施工環境。

當盾構機趴窩,大量的大石塊堵塞環流影響掘進,工人就只能進入盾構機前方的氣泡艙手工搬運。而艙內氣壓之高相當于身處36米深水下,未經訓練的普通人在此狀態下行走都十分困難。

“在這樣的帶壓環境下,每班次帶壓進艙只能容納3人,每人每次有效作業時間僅1小時,僅能挖出不到0.2立方米的石塊?!鄙虾K淼拦こ逃邢薰靖V莸罔F4號線1標盾構總工楊燚說。

記者在氣泡艙的監控視頻中看到,泥水漫過作業人員的胸口,他們有的貓著腰、有的曲著膝,在狹小的空間內摸索出一個個石塊。遇到尺寸大于前閘門的石塊,他們還要“化整為零”,使用液壓鎬等工具破碎石塊,再螞蟻搬家式地逐步清出碎石塊。

為了保護工人,福州地鐵集團不僅持續向艙內輸送新鮮空氣,還在艙外配備了醫師和應急隊伍,隨時以防不測。

據統計,穿越第二座大山期間,工人共開艙2300多次,清理大石塊550立方米。

后通段施工進展如何?

洪金區間右線隧道還差416.4米整體貫通

據悉,目前地鐵4號線后通段半洲站、建新站、洪塘站、金牛山站等4座車站的主體結構施工全部完成;盾構區間中,除洪金區間右線還在施工外,其余工程已基本完成。

目前,右線隧道距離整體貫通還剩416.4米,將于1月底向最后一座地下硬巖大山發起總攻。

今年春節假期,地鐵4號線后通段不停工,120多名地鐵建設者將加緊作業,待洪金區間右線貫通后,將逐步開展后續相關工作。

正在召開的省兩會也傳出消息,福州一批重大基礎設施項目被列入今年全省計劃“大盤”,包括爭取福州地鐵4號線后通段開通運營等。

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