星辰在線1月26日訊? ?1月26日上午，長(zhǎng)沙市開(kāi)福區(qū)湘雅路與瀟湘中路交叉口盾構(gòu)接井內(nèi)，“星盛號(hào)”盾構(gòu)機(jī)巨大刀盤破墻而出，由長(zhǎng)沙城市開(kāi)發(fā)集團(tuán)有限公司投資建設(shè)、中鐵十四局集團(tuán)施工的長(zhǎng)沙湘雅路過(guò)江通道北線隧道順利貫通。這是目前湖南省在建最大直徑盾構(gòu)隧道，也是穿越湘江的第一條單向3車道公路隧道。
湘雅路過(guò)江通道工程位于三一大道與營(yíng)盤路之間，總投資53.278億元，2019年8月開(kāi)工建設(shè)，總工期4年。工程西起岳麓區(qū)岳華路，東至開(kāi)福區(qū)芙蓉路，隧道全長(zhǎng)4180米，其中1429米采用盾構(gòu)法施工穿越湘江，隧道設(shè)計(jì)為雙管雙向六車道，行車時(shí)速50公里，管片外徑14.5米，是長(zhǎng)沙市首條雙向六車道過(guò)江隧道。
據(jù)中鐵十四局項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張亞洲介紹，2021年3月30日隧道盾構(gòu)機(jī)始發(fā)掘進(jìn)，穿越古建筑、湘江大堤、江底斷裂帶、運(yùn)營(yíng)地鐵等高風(fēng)險(xiǎn)源，攻克超大坡度小曲線始發(fā)、長(zhǎng)距離高強(qiáng)度巖層掘進(jìn)等施工難題，先后6次組織專業(yè)潛水員進(jìn)倉(cāng)換刀，累計(jì)進(jìn)倉(cāng)500余倉(cāng)，更換刀具300余把。隧道施工創(chuàng)造了巖層掘進(jìn)月均180米、最高月進(jìn)尺270米的施工記錄，為同類型江底巖層盾構(gòu)施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。北線盾構(gòu)隧道貫通后，盾構(gòu)機(jī)將進(jìn)行拆解、轉(zhuǎn)場(chǎng)及二次組裝調(diào)試，進(jìn)行南線盾構(gòu)隧道掘進(jìn)。項(xiàng)目獲得“湖南省建筑施工質(zhì)量管理、安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)優(yōu)良工地”“長(zhǎng)沙市建筑施工質(zhì)量管理和安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化示范觀摩工地”等榮譽(yù)。
國(guó)內(nèi)首個(gè)15米級(jí)盾構(gòu)機(jī)鋼托架始發(fā)
該工程社會(huì)關(guān)注高，建設(shè)節(jié)奏快，為確保盾構(gòu)機(jī)始發(fā)節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，項(xiàng)目在地鐵小盾構(gòu)鋼托架始發(fā)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，大膽提出鋼托架始發(fā)設(shè)想，并與設(shè)計(jì)單位、制作廠家進(jìn)行了多次溝通、優(yōu)化，并成功實(shí)施了“星盛號(hào)”盾構(gòu)機(jī)鋼托架始發(fā)，這是目前國(guó)內(nèi)第一個(gè)15米級(jí)盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用鋼托架始發(fā)，是一次重大技術(shù)突破。
鋼托架長(zhǎng)18米、寬10米、重160多噸、承載力達(dá)3500噸。進(jìn)場(chǎng)后7天內(nèi)即組裝加固完畢，比采用傳統(tǒng)混凝土托架節(jié)省了65%的時(shí)間?！颁撏屑苁褂煤蟛恍杵瞥芍貜?fù)利用，將大大節(jié)約施工成本，具有可推廣意義?！痹擁?xiàng)目盾構(gòu)經(jīng)理周贊介紹說(shuō)。
選用最大直徑帶壓換刀刀盤
盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)距離全斷面穿越微風(fēng)化板巖地層，斷裂帶密布，軟硬不均，容易導(dǎo)致刀具異常磨損。中鐵十四局聯(lián)合鐵建重工集團(tuán)、鐵四院，為湘雅路過(guò)江隧道量身打造的“星盛號(hào)”泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，刀盤開(kāi)挖直徑15.01米，為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大直徑帶壓換刀刀盤。
經(jīng)過(guò)刀具的現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化與實(shí)際效果論證，采用了高耐磨長(zhǎng)壽命重載刀具，相比于傳統(tǒng)的鋼制滾刀，耐磨性能更高，使用壽命更長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合硬巖地層中500米不用換刀，同時(shí)也減少了江底換刀次數(shù)，大大提高了掘進(jìn)工效與施工安全系數(shù)。6次進(jìn)倉(cāng)換刀，更換了153把刀。巖層掘進(jìn)達(dá)到月均180米，最高峰月進(jìn)尺270米的施工記錄。
綜合措施突破淺覆土與破碎帶重合區(qū)
盾構(gòu)機(jī)需要穿越兩條斷層破碎帶，總長(zhǎng)245米，其中75米為破碎帶和淺覆土重合區(qū)，最小覆土僅7.8米，小于0.6倍洞徑，覆土為卵石層，透水性強(qiáng)，地層保壓能力弱。同時(shí)隧道存在5%的上坡，平面轉(zhuǎn)彎曲線半徑975米，且距離湘江東岸大堤不到50米，因此施工控制難度更大，風(fēng)險(xiǎn)更高，也是全線最大風(fēng)險(xiǎn)源，堪稱工程“攔路虎”。
經(jīng)過(guò)內(nèi)、外部專家咨詢、論證，項(xiàng)目部采取了江中注漿加固等預(yù)處理措施。進(jìn)入破碎帶前，對(duì)盾構(gòu)機(jī)及其附屬設(shè)備進(jìn)行了專項(xiàng)維保檢查和帶壓進(jìn)倉(cāng)換刀作業(yè)。穿越過(guò)程中加強(qiáng)參數(shù)管理，盡量減小對(duì)地層的擾動(dòng);實(shí)行負(fù)責(zé)人帶班制度，關(guān)鍵崗位人員堅(jiān)守崗位，對(duì)穿越破碎帶進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控，同時(shí)配備望遠(yuǎn)鏡與船只24小時(shí)對(duì)江面開(kāi)展巡查。
通過(guò)一系列舉措，“星盛號(hào)”盾構(gòu)機(jī)在此區(qū)間平穩(wěn)推進(jìn)，沒(méi)有出現(xiàn)江中冒頂、冒漿、坍塌等事故，成功穿越了最大風(fēng)險(xiǎn)源。這為后續(xù)施工和類似工程作業(yè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
協(xié)調(diào)解決周邊環(huán)境復(fù)雜難題
工程與地鐵6號(hào)線同期實(shí)施，明挖段與地鐵盾構(gòu)區(qū)間部分重疊，相互干擾大、控制節(jié)點(diǎn)多。隧道周邊環(huán)境條件較為復(fù)雜，沿線兩側(cè)建(構(gòu))筑物密集，包括湘雅醫(yī)院、華天酒店、裕湘紗廠、保利小區(qū)等建筑，距離近，保護(hù)難度大。
盾構(gòu)機(jī)穿越瀟湘中路，湘江兩岸大堤，道路交通流量大、地下管線密集，盾構(gòu)施工過(guò)程中需要嚴(yán)格控制沉降。盾構(gòu)機(jī)接收井距湘江僅80米，地下水資源豐富，周邊環(huán)境復(fù)雜，場(chǎng)地受限，接收風(fēng)險(xiǎn)高。
據(jù)了解，長(zhǎng)沙湘雅路過(guò)江通道工程，兩岸沿線為城市行政、教育、商業(yè)和居住集中區(qū)，計(jì)劃2023年建成通車，屆時(shí)將極大提高過(guò)江通行能力，有效緩解河?xùn)|、河西兩岸的過(guò)江擁堵壓力，對(duì)于便利居民出行和強(qiáng)化長(zhǎng)沙市區(qū)域之間協(xié)調(diào)發(fā)展有著十分重要的作用。
