半岛全媒体记者马正拓
8月29日,随着盾构机刀盘破壁而出,青岛地铁2号线二期工程合川路站至汉川路站盾构区间(以下简称“合汉区间”)右线隧道贯通,这是青岛地铁2号线二期工程全线首个顺利完成盾构施工的工区,也是青岛地铁三期工程首个圆满结束盾构施工工序的工区。
据了解,合汉区间双线全长1135.1米,由青岛市市政公用工程质量安全监督站监督、青岛地铁集团第一建设分公司建设、中国铁建股份有限公司承建、中铁二十五局施工。该区间同时投入了2台盾构设备进行左右线掘进,“刘帅号”与“漆杰号”盾构机均从合川路站始发,向东掘进,在汉川路站接收。
据悉,合汉区间建筑物密集,岩石坚硬,地质岩溶发育强,盾构隧道全长567.55米,施工过程中,要面临长距离频繁穿越上软下硬地层的问题,区间隧道位于道路下方,周边管线密布,对地表沉降控制要求更加严格,施工过程中还需要克服中高考停工等困难因素,对于“00后”盾构司机杨振华来说,这是一场挑战自我极限的战役。“我们选用破岩能力较强的重型滚刀,破除刀盘“结泥饼”难题,还要攻克掌子面保压困难、管片密封防水失效等技术难题。幸好,一直有项目部和专家团队的保驾护航,才能顺利攻坚克难,对我来说这是十分宝贵的工作经历。”杨振华说。
针对区间施工难点,在青岛市市政公用工程质量安全监督站指导下,青岛地铁集团联合中铁二十五局成立盾构施工“智囊团”,围绕世界一流地铁“1+6”目标体系,因地制宜、精密部署,项目团队将质量管理和精细化管理相结合,以抓好工程质量的细小部位、施工管理的细小措施、施工工艺的细小环节保障工程整体质量。盾构机配备了多项智能创新技术——新增超前地质预报系统,对不良地质进行有效探测,做到早发现、早预警,充分保障掘进期间的安全;针对复杂多变的地层地质情况,盾构机还配备了新型止浆板、精度小于5毫米的盾构间隙测量系统和渣土实时称重系统在内的3种智能化系统,能够有效控制地面沉降,多管齐下提升工程质量。专家团队通过试验段总结出下穿破碎带、软硬不均复合地层的掘进参数,在施工过程中归纳出了花岗岩地层管片上浮控制手段,丰富了盾构施工工艺和方法,为确保盾构施工高效安全推进奠定坚实基础。
该项目盾构负责人田新焕介绍,盾构机掘进施工时,在洞内配备1名技术人员,跟机盯控管片拼装和注浆,夯实日常过程管理。对成型管片质量,严格执行质检员10环挂牌验收制。此外,项目部严格监测,成型隧道轴线按照10环/次进行复测,前后复测需搭接5环,以便及时调整掘进姿态和注浆参数。试验工作也系统进行同步注浆配比比选,实施每5环抽检浆液质量,动态掌握浆液的可泵性、稠度等相关参数,确保工程质量。
截至目前,青岛地铁2号线二期工程项目合川路站、佛耳崖站的车站主体结构施工已完成,佛耳崖站至合川路站区间、合川路站至汉川路站区间均已实现双线贯通,在全线中一直处于“领头羊”的位置。自进场以来,该项目紧密围绕安全、质量、进度、管理的目标要求,精密筹划施工组织、科学统筹资源配置,将精细化管理渗透到施工的各个环节。先后实现了首个调流路开通、首个进入围护结构施工、首个完成开挖条件验收等工程重要节点,以“十项第一”领跑全线。
青岛地铁2号线二期工程全长8.9公里,包含8站10区间,是连接李沧东部与李村中心城区的交通大动脉,对于完善东岸城区线网结构,带动李沧区东部及世博园片区的规划发展意义重大,投入使用后将大大改善沿线交通环境和市民出行条件。
相关新闻:已投入66台“钻地龙”,青岛地铁三期建设按下“快进键”目前,青岛地铁共有9条线路158公里在建。其中,三期7条线已全部进入主体施工阶段,区间隧道也已全面开启机械化施工。据悉,青岛地铁三期共计划投入112台盾构/TBM设备进行施工,集中在8号线支线、5号线一期和2号线二期等线路,采用机械法施工区间占比约95%,“机械化换人、自动化减人”将达到新水平,地铁建设效率大大提高,建设速度和质量远超前两期规划。目前,已经进场“钻地龙”66台,剩余的将在2025年前陆续进场,为三期线路2028年前全部建成提供有力支撑和坚实保障。
据了解,TBM和盾构机均为隧道掘进设备,其施工原理都是利用机器圆柱体钢组件在隧道中边向前推进边对土壤进行挖掘,同时进行保护、衬砌的施工过程。二者适应地质不同,TBM“牙口”更好,适合“啃”坚硬的岩石地层;而盾构机更擅长维护隧道结构稳定,适合松软易坍塌的地层。青岛地铁三期7条线路建设面临着工程数量多、施工环境复杂、地质条件多样、风险管控难度大等困难。为解决这些难题,青岛地铁集团从技术方面采取以盾构/TBM机械法施工为主的设计方案,并创新研究了双模TBM、双模盾构等机械掘进模式,同时深化在施工过程中“双体系建设”与“班组建设”的双向奔赴,为机械法施工安全质量水平奠定了基础。
9号线一期系城阳区东西向主干轨道网络,地处城阳核心区,最近刚进入机械化掘进阶段。8月28日,在地铁9号线华城路站-城子站区间,地上车水马龙,地下同样一派繁忙:全长67.5米、开挖直径6.46米、整机重量约380吨的“市政铁军5号”盾构机正在左线执行掘进任务。
“华城区间只占9号线一期线路总长的二十分之一,却面临最难的考验。该盾构机需经过下穿位区域,对盾构机的导向测量、出渣量控制、保压控制、同步注浆等关键技术的要求极高,盾构掘进的转弯半径、姿态控制可以说是‘挑战极限’,盾构施工难度指数级增长。”青岛市政集团地铁9号线项目部项目经理隋朝灿介绍,项目部邀请知名盾构、地质、设备专家,前后5次对始发、掘进和下穿环境风险的控制措施、设备改造方案进行论证。从目前进度看,每月可掘进200米左右,左线掘进预计12月底完工。
其实,“市政铁军5号”盾构机只是青岛地铁三期工程大规模采用机械化施工的一个缩影。5号线海云庵站-湖岛站区间右线盾构始发、5号线青医东院站-石老人浴场站区间右线TBM贯通、5号线八号码头站-四方厂站区间启航2号盾构机精准进入钢套筒、15号线一期工程天山二路站-南万站区间左线TBM“青龙号”始发……最近一段时间,火力全开的地铁三期建设工程频频传来钻地龙的好消息。
从传统的矿工法施工到大规模机械法施工,青岛地铁经历了10年多的实践。2014年,首台双护盾TBM“贯龙号”在2号线一期成功始发,迈出了青岛地铁机械法施工的第一步,这也是双护盾TBM在国际地铁领域的首次应用。相对于传统的矿山法施工,机械法施工提速了8到10倍,不仅施工效率显著提升,还大幅度降低了建设安全风险。2021年,地铁三期工程获国家发改委批复,青岛地铁集团决定采取以盾构/TBM机械法施工为主的设计方案,同时依托“双体系建设”与“班组建设”,为提高机械法施工安全质量水平奠定了基础。
2023年4月,“先锋号”双护盾TBM和“胶州湾1号”盾构机分别从5号线、8号线支线始发,地铁三期工程正式进入机械掘进阶段。