科目二堪稱很多人的駕考噩夢,但對于工程人來說,要操作盾構機這樣的龐然大物進行施工,可比開車難多了。
9月7日歷經50多天“全程高能”掘進后,太原地鐵“晉盾1號”盾構機水下出洞標志著中鐵十四局集團承建的太原地鐵1、2號線聯絡線隧道順利貫通。這段隧道總長只有148.29米,卻被稱為盾構施工的“極限挑戰”。
這臺盾構機從始發就在轉彎,轉彎半徑僅為200米,是國內同級別盾構施工最小半徑,并且全程都在上坡。用通俗的話來形容,堪比科目二考試里的“半坡起步停車”。
大南門站是太原地鐵1、2號線換乘車站,位于市中心迎澤公園西北角,兩車站已同步建成。其中2號線車站已于2020年底運營,1號線車站計劃2024年運營。本次貫通的1、2號線聯絡線則是兩線聯通的關鍵工程,將滿足車輛檢修等需求。
別看只是短短148米的盾構區間,卻是集多個世界級難題的超級工程,多個指標創下國內之最。
1、小半徑轉彎 難度指數:☆☆☆☆☆
通常來說,軌道交通工程盾構施工轉彎半徑在400-1000米之間,而這臺盾構機轉彎半徑僅有200米,并且從始發開始就在轉彎,掘進全程都在弧線上。
2、超大坡度爬升 難度指數:☆☆☆
該盾構機掘進坡度達到33‰,而同類工程一般不超過30‰,相較盾構機龐大的身軀來說這是十足的陡坡。
3、超復雜地質 難度指數:☆☆☆☆☆
盾構機面臨飽水液化粉細砂層難題,這種地層多為小細粉砂、可塑性極差,遇水就變成流砂,稍不留神就會造成地面沉降。
4、沉降控制要求高 難度指數:☆☆☆☆☆
隧道需要穿越迎澤公園建筑群,該公園位于太原市中心,是太原的地標。施工中不能有絲毫閃失,所有沉降控制要求超高。
由于場地限制,盾構機還無法發揮全部實力,“晉盾一號”由1個機頭與5節臺車組成,正常情況下臺車跟著機頭整體在地下工作。而這次“車頭”只能帶著1節臺車入地作業,其余4節臺車要在地面“協同作戰”,通過 200 米延長綜合管線,保障物料運輸和綜合供給,在國內同規模盾構施工尚屬首次。工程緊鄰已經運營的2號線大南門站,施工場地極其有限,保障運營地鐵安全至關重要。
這些難度疊加,使得難度指數級增長堪稱盾構施工的“挑戰極限”。
為了保障施工順利進行,項目團隊經歷六個月開展設備選型、適應性再制造,針對上述難度投入1400萬元對盾構機進行適應性再制造,會同設計院、科研院校及同行對方案不斷進行優化完善。數十次邀請著名盾構及風險專家組織進行現場論證評審,編制專項應急預案,確保盾構方案安全可控。
項目團隊在施工過程中不斷研判富水粉細砂液化地層參數變化,實時進行盾構姿態調整。采用最新自動監測技術對地表沉降、隧道軸線進行實時監測,同時通過地面預加固、洞內注漿等綜合預控措施,確保施工萬無一失。在穿越過程中最大沉降僅不足2毫米,確保了迎澤公園建筑群的安全,攻克了所有風險源。
建成后的太原地鐵2號線大南門站
地鐵列車經過大南門站也許只有幾分鐘,但地鐵建設者為此卻付出了5年心血與青春。
在這5年里中鐵十四局項目團隊從建家建線到精細化施工,從圍護結構到頂板封頂,經歷了方案調整、風險控制、施工大干等階段。
參建員工在車站組成“太”字
5年來該項目部凝心聚力、一心一意搞建設,未發生重大安全質量事故,受到業主單位的好評。先后培養出一批批技術骨干,為企業發展輸送了一批素質過硬的專業技術人才,同時在明挖車站施工領域形成了一套科學可行的施工辦法,為后續車站施工提供了寶貴經驗。
參建員工大南門站內合影留念
從萬里長江第一隧到萬里黃河第一隧,再到國產最大直徑盾構機順利始發,中鐵十四局一路穿越江河湖海城,做大盾構事業領跑者。
圖文來源:中鐵十四局