60度温差下建成全国最长地铁联络通道
记者带你探秘南昌地铁盾构施工技术
再过几天市民就可以坐上南昌地铁列车了,作为南昌城建史上最大的工程建设项目,从首台盾构机“英雄一号”始发,到地铁一号线即将通车试运营,南昌地铁建设者们攻坚克难,用自己的汗水与智慧创造出一项项高科技含量的施工技术。
富水砂卵石地层
掘进1710米未换刀
艾溪湖东站至艾溪湖西站区间长1710米,其中有900米在艾溪湖底。长距离穿越富水砂层、重叠隧道、下穿密集房屋群和近距离下穿大型污水箱涵等施工技术难题亟待解决,这在其它城市地铁施工时是不多见的。
为取得良好的渣土改良效果,南昌轨道交通集团在“英雄号”盾构掘进前期,利用车站开挖的渣土进行了多组的配合比试验,同时,施工方安装了多个观测点,并使用水泥泥浆对湖底泥沙层进行了加固,成功解决了盾构在富水砂层掘进中渣土改良的难题,并创下了富水砂卵石地层盾构掘进1710米未换刀的奇迹。2013年4月15日,盾构机成功穿越艾溪湖,艾溪湖东站至艾溪湖西站盾构区间实现双向贯通,成为南昌地铁1号线首个贯通的过湖盾构区间。
“千里赣江第一隧”
解决世界性施工技术难题
2013年12月12日,随着刀盘缓缓旋转,砂石散落在地,庞大的泥水平衡盾构机在历经398天的掘进工作后,终于破洞而出,出现在地铁1号线滕王阁站。“千里赣江第一隧”实现双向贯通,结束了700公里赣江无隧道的历史。
秋水广场站至滕王阁站区间隧道全长1889米,其中跨赣江部分约1200米,整个区间不仅要穿越车流量较大的赣江中大道、市民文化休闲的秋水广场、南昌的防洪屏障赣江东西两岸大堤,还要穿越上软下硬的复合地质段、江中浅覆土层和强风化泥质粉砂岩等复杂地质。成为国内施工难度最大、风险系数最高的盾构区间之一。
随着“千里赣江第一隧”的贯通,南昌地铁创造了国内泥水盾构穿越复合地形实现沉降最小、在泥质粉砂岩层中掘进里程最长的纪录,解决了泥质粉砂岩中施工盾构机刀盘结“泥饼”的世界性施工技术难题。
“冷冻法”施工建全国最长联络通道
地铁1号线艾溪湖东站至太子殿站区间位于富水砂砾层中,土壤较其它地区而言含水量高、松散、稳定性差,若采用普通施工方法很容易出现坍塌。为此,建设者们在隧道上行线和下行线之间的联络通道采取了“冷冻法”施工技术,把土方冻至零下28-30摄氏度再开挖。
在实施水平冻结过程中,建设者们在工地外围专门建造了一个压缩站,然后通过管道将压缩站的冷盐水注入土方内,以此让土方降温冰冻。为了增加冰冻的速度,管道在嵌入土方时分散成数十支分管,源源不断地让冷盐水在土方内循环,让其始终处于低温冷冻状态。
地铁1号线太子殿站隧道联络通道全长35米,是全国地铁联络通道最长的,在施工过程中,正好碰上夏季,地面温度超过30℃,地下隧道内施工土体温度低于零下30℃,为了保证施工安全,土方冷冻的时间达到了2个月以上。在60℃的温差下进行联络通道的施工也成为南昌地铁造就的奇观,该通道于2013年9月12日顺利贯通。
“无震动施工”确保周边建筑安全
地铁1号线中山路段,位于南昌的繁华地段,商场聚集、高层建筑较多,许多建筑年代久远,特别是施工地点紧邻八一起义纪念馆,这给地铁施工带来更多考验。当时南昌地铁在修建这段繁华路段时创造了一个“无振动施工”法,确保了对周边的建筑影响降到最低。
此外,此路段建筑物基础较差,大多数均未入岩,特别是康王庙61号南北住宅楼等老建筑,自身结构已严重开裂,外墙砖体已严重风化剥离,盾构穿越稍有不慎,房屋就会发生不均匀沉降、裂缝甚至倾斜坍塌的风险,为确保施工安全在盾构始发前将,将房屋内人员进行了临时撤离。提前对老城区老建筑物进行了保护,对环境比较复杂不能进行地面加固的盾构接收端,采用冷冻和钢套筒配合的方法保证盾构接收的安全,成功攻克了上软下硬地层掘进技术、复杂地质条件下建筑物沉降控制技术等盾构施工难题。2014年10月27日,八一馆至八一广场站实现双向贯通,成功穿越繁华的中山路,南昌地铁在这天也实现了“洞通”。
记者 涂明明 首席记者 万勍