中铁十八局:黄海之滨打造国内首条地铁海底隧道
作为国内首条地铁海底隧道,青岛地铁1号线(过海段)全长8.1公里,顶着各种“长、大、最”的光环,与建成的国内最长海底隧道——胶州湾海底隧道“比翼齐飞”。
中华建筑报 · 徐磊 2016-11-15 11:10

中铁十八局:黄海之滨打造国内首条地铁海底隧道

作为国内首条地铁海底隧道,青岛地铁1号线(过海段)全长8.1公里,顶着各种“长、大、最”的光环,与建成的国内最长海底隧道——胶州湾海底隧道“比翼齐飞”。自2015年破土动工以来,一直都是行业内关注的焦点,而参建了胶州湾海底隧道的中铁十八局一公司能够再次成为首条地铁穿海隧道的建设者,或许是一种宿命的选择。

同样的地理位置,同样的线路走向,同样的建设者,这一次中铁十八局一公司用全面升级的科技利器,再次打响“海底隧道王牌军”的声威,延续国内海底隧道施工领域的领先地位。

“天网”全知全能,保障敏感区域

三面环海的微型半岛地貌,加上背靠军事管理区域的敏感施工环境,施工区域“画地为牢”般被禁锢在狭小地带,这一度让项目班子成员愁眉不展。狭小的可用空间如何满足需要各种大型机械设备“大展拳脚”的海底隧道工程建设,还有周边军事敏感区域、气象站等密集建筑物带来的诸多不便因素限制,都成为施工生产能否平稳开展的未知因素。

为了确保能够如期开工,项目迅速抽调了一批技术骨干,组成“先遣队”,进行现场踏勘,对陆域K30+400~K31+723段施工区域内密集的地表建筑物,以及红山峡支路下方敷设的污水、雨水、给水等错综复杂的各类管线进行排查、标注,对已掌握的各类建筑、管线信息进行了分类整理,针对高危对象还特别拿出“量体裁衣”的技术解决方案,建立起一张全天候、无死角的监控量测“天网”。

隧道施工正式开始,在做好跟踪注浆、基础加固、减震爆破等一系列应有的保护措施后,项目部建立的这张监测“天网”随之发挥作用,在24小时监测重点建筑物沉降的基础上,还能有效地对深埋于地层深处的复杂管线进行规避。在地下穿越密集建筑群的关键时刻,为避免或减少土体位移与沉降变形对建筑物的影响,项目部用钢板桩、树根桩、深层搅拌桩、注浆加固、旋喷桩等构成一堵厚实的隔断墙,稳住地表建筑物的根基,使得工程掘进得以顺利通过。

工法“七十二变”,巧解复杂地质

顺利通过陆域明挖断和3座工作斜井的初步建成,只能说是牛刀小试。不断向黄海海底地层深处前进的海域暗挖段施工,才是项目部真正面临的终极难题。

位于海平面以下几十米深的海底地层,施工掘进犹如盲人摸象,严苛的施工环境下,头顶的大洋对施工单位永远是零容忍。采用钻爆法施工的中铁十八局一公司一点不敢草率,项目部运用隧道地震波法、高分辨直流电法、红外探水、地质雷达、超前探孔等多种手段对隧道掌子面前方的地质和水文状况进行探测和判断。确定不良地质体的空间位置和危害程度后,及时修正开挖和支护参数,降低海底隧道施工风险。这双先进技术手段构成的“眼睛”使得项目部对黄海海平面下几十米的地层深处情况了若指掌。

能够发现问题只是预防风险的第一步,如何化解风险,解决遇到的复杂海底隧道施工难题,需要一整套的“方法论”。项目部先后引进瑞典阿特拉Boomer353EH178型三臂液压凿岩台车、铁建重工HP3016S型混凝土喷射台车、整体式衬砌模板台车等设备,形成了从超前地质预报、钻孔开挖、锚喷支护到二次衬砌的全过程机械化作业,为应对海底隧道施工难题提供先决条件。

海域段施工将穿越的4组14条断裂带,是海底隧道施工中最大的拦路虎。因其岩体破碎,自稳能力很差,施工开挖中极易发生塌方,并有可能伴随产生涌水涌泥,对工程造成极大破坏。这支具备大陆第一条海底隧道、国内最长海底隧道、港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道等多条“高精尖”隧道施工经验的队伍,历经时间考验而磨炼出一套掌握娴熟的“七十二变”工法。

止水“锦囊妙计”,智斗东海龙王

海底隧道施工,治水永远是逃避不开的话题,特别是中铁十八局一公司担负的青岛地铁1号线(过海段)濒海施工的竖井、斜井均位于填海区域内,地层主要为松散岩石,极大地增加了水患对工程造成影响的风险系数。

3号斜井明挖施工初期,正如火如荼进行之时,忽遇“龙王”发威,天降暴雨,海水翻腾,呈现U型的3号斜井口工作区转眼间变成了“聚水盆”。为了克服海水及雨水倒灌的影响,避免这一情况再次重演,项目部在营区大门一侧贮备足够数量的抗洪沙袋,如遇海水高涨,抗洪沙袋足够加高至高于百年一遇的最高潮位50厘米处,防止海水进入营区。为防止因较大雨水汇集而造成雨水倒灌,项目部在洞口上方做防护雨棚遮雨,四周设置截水沟,并在斜井明暗交界处设栏水沟槽,配备大功率抽水机,将汇集水在流入斜井前抽排干净。

项目部把对水的治理贯穿施工全过程,开挖工序时,坚持先探后挖的施工原则,做到先探水、堵水,而后开挖。为保证开挖土体稳定和隔水效果,竖井采用放坡+双层直径800毫米旋喷桩止水帷幕,斜井采用素混凝土止水墙+旋喷桩帷幕,并在各通道口及重要部位加设移动式防水闸门,以阻挡灾害的蔓延。正是这一个个锦囊妙计,才让项目工程得以顺利开展。

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