6月20日,隨著盾構機盾尾緩緩脫出南寧地鐵2號線隧道正下方危險區域,標志著南寧地鐵5號線秀靈路站—明秀路站區間(以下簡稱“秀明區間”)左線順利完成下穿正在運營的2號線明秀路站—秀廂站區間雙線(以下簡稱“明秀區間”),以不到2m的超近距離成功刷新南寧軌道交通下穿運營線路最小間距,對于全國盾構下穿工程也是一個巨大突破。
至此,南寧地鐵5號線建設中的又一個重大風險源被消除,按時完成了“抗疫情、保增長,大干100天”專項勞動競賽中的一項重要節點目標,距5號線全線洞通又邁進了一步!
▲盾構機操作室
在運營地鐵隧道下“穿針引線”
如果將右線盾構掘進比喻成在隧道下“鉆洞”,那左線盾構下穿區域可謂是在“毛細血管”中穿針引線。該段下穿區域屬地面屬于交通繁忙的主要路段,正在掘進的左線隧道右臨已施工完成的右線隧道,左鄰賓館,上部超近臨2號線隧道,地層間存在較厚圓礫層,含水量大,且為承壓水,只要掘進路線稍稍偏離設計標準,就可能會導致重大險情,因此,施工難度非常大。
▲盾構機后配套設備檢查
南寧地鐵5號線秀明區間下穿南寧地鐵2號線明秀區間隧道,是南寧軌道交通有史以來盾構施工風險最大的一次下穿工程,穿越既有2號線不能有任何大沉降影響運營,地面沉降必須控制在3mm以內,這對重達500噸的龐然大物盾構機來說,標準極其嚴苛。
▲管片螺栓復緊
▲進漿、出漿管道
▲拼裝管片
在“上軟下硬”地層掘進猶如“鋼鐵蚯蚓”在“石頭上挪豆腐”
盾構下穿預估影響區域長達48m,正穿長度達24m(388—411環),其中,實施下穿施工作業的南寧地鐵5號線管片外側與正在運行的南寧地鐵2號線隧道管片最小設計凈距只有2.05m,實際盾構施工時需要有一定的擴挖,因此開挖面距離2號線外輪廓已不到2m,被譽為南寧軌道交通最“驚險”的盾構掘進區間之一。更加困難的是穿越段是大部分的泥巖地層和上部50cm厚富水圓礫層,屬于典型的“上軟下硬”復合地層。粘性較大的泥巖層使盾構掘進期間容易發生刀盤結泥餅,導致盾構掘進緩慢或停滯;上層富水圓礫使下穿過程易發生涌水現象,造成2號線隧道管片周邊水土流失;因此,盾構機在“上軟下硬”掘進猶如“鋼鐵蚯蚓”在“石頭上挪豆腐”,極易影響2號線隧道安全。如何確保下穿工作持續、勻速平穩通過,將2號線隧道沉降控制在允許范圍內是下穿工作的一大難題。
▲盾構隧道
多措并舉,日夜奮戰,實現“毫厘不差”
“差之毫厘,失之千里”,對于此次下穿風險高度警惕,施工過程可謂是“錙銖必較”。為確保秀明區間雙線成功下穿明秀區間,南寧地鐵5號線指揮部與8工區項目部運用多項技術措施及“法寶”。盾構施工前組織召開了盾構機選型研討會,根據地質情況特地選用直排式泥水盾構機,該盾構機在精準沉降控制方面具有突出優勢,同時,又滿足了進度要求;建立三維有限元分析模型,結合設計及現場調查,進行下穿施工安全性影響評估;并采用地質雷達掃描技術對既有隧道影響范圍內進行全面專項檢測,檢查地質的密實程度,是否含有空洞;提前對既有2號線隧道內管片進行加固,在既有隧道周邊布設應急注漿孔;在下穿2號線前12m布設地下分層沉降觀測點,掌握各地層的單獨沉降數據;推進過程中采用克泥效工法在盾體注入克泥效,推進后采用深層注漿進行管片壁后注漿填充。
▲砂漿拌合站
同時,為更精準和高頻率地掌握2號線隧道內變形情況,項目部應用全自動化監測技術對下穿2號線隧道進行實時監測,通過自動化監測實時反饋數據,對2號線隧道管片收斂、沉降、道床沉降數據進行分析,每天晚上再進行軌距、沉降等人工監測數據復核;對倉壓、同步注漿、二次注漿參數等進行監測及統計分析,對各項掘進參數進行優化,確保泥漿始終“無微不至”地支撐著開挖面,通過注漿及時穩固盾體及管片周邊地層;在盾構下穿施工前,多次邀請國內權威專家進行研討、論證,多次召開各相關單位的下穿聯動協調會,建立起參建各方應急聯動機制,備齊應急物資,聯合各單位開展應急演練,所有參建單位安排24小時領導值班。
▲篩分壓濾系統
通過科學的組織、有效的管理、標準化的施工,經過連續6天的施工奮戰,以4環/d的掘進速度,最終成功克服了“上軟下硬”復雜地層穿越2號線施工難題,繼2019年11月17日區間左線成功下穿2號線既有隧道后,右線也順利下穿完成。并且2號線隧道內自動化監測最大沉降值僅2.83mm,各項監測數據均在控制值范圍,未出現預警。
▲左線隧道
▲左線隧道洞口
此次南寧地鐵5號線盾構雙線成功超近距離下穿地鐵2號線,為后續國內類似盾構近距離下穿工程施工積累了寶貴經驗,同時,也為“抗疫情、保增長,大干100天”專項勞動競賽作出了重要貢獻。