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穿越珠江树典范


-- 隧道局广州地铁7号线项目零事故通过全线最大风险源



发布时间:2016-02-25 19:40   
尹沁宇 刘海涛
2016-02-25

  2015年12月23日,挟裹着碎石的“中交3号”盾构机从40米深的地下破土而出。当天,隧道局广州地铁7号线8标项目部承建的南村站至中央风机房区间双线贯通。广州地铁集团公司发来感谢信,对于项目部零事故穿越珠江给予赞扬,称其为广州地铁全体参建单位树立了安全过江的典范。 

  以前没有一个不出事的

  该项目承建区间横穿约600米宽的珠江沥滘水道,其中200米为主航道。盾构机需在富水硬岩层中掘进,刀盘极易磨损,最深时在水下34米,水压力大,存在盾构机密封系统失效、喷涌等风险,而且没有充足地质钻孔资料,未知风险大,广州地铁集团将其列为全线最大风险源。 

  “在广州地铁20多年的建设史上,盾构机下穿珠江水系不是第一次,但以前没有一个不出事的。 ”项目经理罗兴元介绍说,以往在广州地铁穿越珠江施工中,甚至出现刀盘散架、盾构机被淹等事故。 

  虽然罗兴元心里压力大,但他带领的项目团队却是信心满满。“江底掘进时,每天都有人来检查。 ”跟着罗兴元干了近9年工程的项目常务副经理张志宇说道,“为了让大家甩开膀子干,罗总把压力都扛在自己肩上,在工作中为大家营造轻松的氛围。 ” 

  龙卷风后的惊险15小时

  施工中,江底隧道温度始终在40度以上,建设者们不仅要忍受潮湿的环境和机器吵闹的轰鸣声,还都患上了不同程度的湿疹。“没几分钟衣服就全湿透了,大家就光着膀子干活。 ”张志宇说,地下水偶尔从吊装孔滴下,里面夹杂着的注浆液具有一定腐蚀性,皮肤粘上会立即出现红色斑点,又痒又痛。然而,相比这点“轻伤” ,最令张志宇印象深刻的还是那场突如其来的龙卷风。 

  2015年10月6日,自顺德而来的龙卷风从工地席卷而过。“高压塔当时就被卷掉了,工地全面停电,盾构机停了下来。 ”张志宇回忆道。当时,左线盾构机刚开始往江底掘进,右线盾构机正处于最深点。“隧道为一路下坡,停电后无法抽水,其它工作面的积水及雨水从盾构机后方不断流入。若一直这样下去,不出6个小时就能把整个盾构机淹没。 ”张志宇解释说。停电后,项目部立即启动应急预案,在罗兴元率领下,各抢险人员在雨中忙而不乱地穿梭着。很快, 4台发电机摆放到位,现场供电系统运转正常。 4个班组经过15个小时连续不断抢险,最终将积水全部抽干,没造成大的损失。 

  10个月零事故的奇迹

  为了安全过江,罗兴元和他的团队做了充足的准备,开展了2次方案论证、 6次技术培训,制定了15个应急预案,组织了7次应急演练,并邀请盾构专家为后续施工提供指导性建议。2015年5月31日,“中交4号”盾构机首先从右线向珠江掘进。 

  由于岩层裂隙大,珠江水系发达,注入管片外壁的砂浆未等凝固便被不断涌出的地下水冲走了。“这将导致管片背后形成空洞,从而形成过水通道,出现盾构喷涌、管片破损等一系列问题,严重影响施工质量和安全。 ”罗兴元说。为解决这个问题,罗兴元根据多年地铁施工经验,提出同步注入双液浆的施工思路,在注浆过程中加入水玻璃。水玻璃和水泥浆反应大大缩短了浆液的凝固时间,从8小时缩短到20秒,成功填充了管片与地层之间的空隙,有效控制了盾构机后方来水。 

  此外,由于江底地质条件复杂,大部分为上软下硬岩层,刀具磨损严重。按常规操作,采用敞开式的开仓换刀即可。“但当时岩层上部为软土,江底含水量又大,开仓极易发生坍塌。 ”项目总工王栓解释说。为确保盾构机安全、持续推进,项目部采用带压进仓作业的方法检查并更换刀具,这也是隧道局首次在土压平衡盾构机中使用此项操作方法。所谓带压换刀,即向盾构机前端土仓内注入过滤后的压缩空气,使其与外界土层形成一个密闭的压气空间,以压缩空气为压力介质保证掌子面土层稳定,并能阻止地下水流入土仓内,使得作业人员能够安全进入稳定压气空间内,进行盾构机刀具的检查及更换工作。“从常压环境进入高压环境作业,对于工作人员的身体和毅力都是极大的考验。 ”王栓介绍道,“为此,项目部进行了多次方案优化,邀请专家把关,实现了在恶劣地质情况下随时进行带压开仓换刀作业,解决了江底掘进的难题。 ” 

  江底掘进,一分一秒都不能放松警惕。据张志宇介绍,掘进前方地质无法预测,“这一刻还是硬岩,下一刻就可能变成了松软的风化岩,掘进参数都必须跟着调整。 ”大家24小时轮班,土建工程师认真观察渣样变化,分析渣样成份,发现变化及时通知盾构机司机,盾构机司机根据水土压力等实际情况,随时调整盾构机推力、刀盘转速、刀盘扭矩、土仓压力等参数……各岗位人员分工协作、密切配合,保证了盾构机在江底顺利掘进。 

  截至双线贯通,两台盾构机在江底共计10个月的掘进过程中,项目部组织4个班组近150名人员开展施工,共换刀26次,更换刀具345把,创造了广州地铁建设史上穿越珠江江面最宽、水下最深、换刀次数最多、过江零事故的纪录。


作者:尹沁宇 刘海涛   来源:交通建设新闻网


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