成功下穿既有运营地铁线路2号线、日掘进突破60环、顺利下穿湖南大学建筑群、营盘路隧道南线、实现十次始发十次贯通……一路走来,中建隧道长沙地铁4号线六项目通过攻坚克难、优质履约,成功打造中建五局地铁新名片,打开长沙地铁市场。
中建隧道盾构分公司承建长沙地铁4号线含一站五区间,即溁湾镇站、六沟垅站~望月湖站区间、望月湖站~溁湾镇站区间、溁湾镇站~湖南师大站区间、湖南师大站~湖南大学站区间、湖南大学站~阜埠河站区间。
面临长距离穿越高强岩溶富水地层、下穿既有运营线路、下穿湖南大学建筑群等诸多施工重难点,其中风险最大、施工最难区间为溁湾镇站~湖南师大站区间,该区间全长1227m,区间左右线分别下穿既有地铁2号线,4号线洞顶距2号线洞底最小距离仅2.86m,盾构施工极易造成超挖引起地层沉降,危及2号线运营安全。因此,长沙市轨道交通集团将长沙地铁4号线下穿2号线施工列为“1号工程”。
攻克地铁车站施工“博览馆”
4号线溁湾镇站位于岳麓山脚,为地下4层14米岛式站台车站,与2号线换乘,车站施工时基坑深28.14米,围护结构入土深度最深达38米,同时长沙地铁4号线溁湾镇站与绿地商业开发无缝对接,场地狭小,基坑开挖深度大,为全线基坑最深车站,且该车站地质条件复杂、存在岩溶等不良地质,车站内支撑结构体系复杂,是全国范围内公认的地铁施工“博览馆”,肩负着为四台盾构提供始发场地的重任,施工难度全线最大。
面对业主和指挥部要求在2016年9月30日实现南端盾构始发的任务。各级专家纷纷认为:这是不可能完成的任务。
项目全体人员并未因此而产生畏惧,而是发扬“攻坚克难 勇往直前”的盾构精神,邀请多方专家指导,经过反复论证决定采用基坑内坚硬岩层静态爆破施工,同时项目对盾构始发段100米采用门式通道的方式施工,落实领导24小时轮流带班制度,每天早晚“两班倒”,加强施工现场的工作强度及安全质量巡查,最终按期实现两台盾构顺利始发,车站主体于2016年12月16日实现顺利封顶,确保项目按时履约。
成功下穿既有运营地铁2号线
长沙地铁4号线溁湾镇站~湖南师大站区间左右线分别始发38.7m、28.8m后即下穿既有地铁2号线,交叉段长27m。从4号线溁湾镇站往南30米外地下18.7米处,4号线隧道从已运营的2号线底下穿过,4号线洞顶距2号线洞底最小距离仅2.86m,期间地质复杂多变,富水且自稳性差,盾构施工易造成超挖引起地层沉降,危及2号线运营安全。因此,长沙市轨道交通集团将长沙地铁4号线下穿2号线施工列为“1号工程”,按照一级风险进行管控。
湖南省首次引入水平加固工法(MJS)。面对全市人民关心的重大民生工程,项目经理彭继勇借助创新工作室平台,提前半年研究商量对策,大大小小的研讨会开了不下20次,并多此邀请国内知名专家到现场察看并提供参考,先后制定了多套施工技术方案,最终综合多方专家意见及项目施工现状,决定采用MJS水平旋喷桩的方式进行施工。采用全方位高压喷射工法,用独特的多孔管和前端强制吸浆装置,通过测压传感器控制吸浆孔开启大小,调节泥浆排出量达以控制土体内压力,该工法减小了对环境的影响,避免挤土效应出现,也大大减少了地基加固施工中出现的地表变形、建构筑物开裂、位移等情况。
风险源分级管理提供制度保障。下穿2号线前期,项目部邀请分公司领导及专家对项目管控体系进行全面系统梳理,将其列为一级督导项目,响应Ⅱ级风险源体系,实行分公司、项目二级领导带班制度,公司领导现场24小时值班,另聘请权威专家成立专家组,长期指导盾构掘进相关参数,细化项目管理人员岗位职责与分工,确定安全分片责任人,施工过程中全方位联动,从制度上确保平稳过度,安全下穿地铁2号线。
安装智能化自动监测系统。为确保地铁4号线下穿2号线施工过程中能实时掌控2号线变形情况,真正指导盾构下穿施工。施工期间,项目部在2号线上、下行线穿越范围25m+两侧各延伸25m,共75m范围布置自动化监测点,在2号线隧道内安装了160多米长的智能化自动监测系统,以每10分钟一次的频率向项目部发送实时监测数据,根据监测变形情况动态调整盾构掘进参数,确保2号线变形正常,一旦发现数据异常,立马通知盾构负责人,及时采取相应措施。
最终,溁湾镇站-湖南师大站区间盾构机双线安全穿越运营线路长沙地铁2号线,从而实现湖南省地铁施工首次下穿既有运营线路,为未来的地铁施工积累宝贵经验,助力长沙市轨道交通建设攻克盾构施工难题。
安全下穿溶洞、老旧建筑群
溁湾镇站~湖南师大站区间线路自溁湾镇站始发后沿麓山南路敷设,麓山南路为长沙市河西主干道,沿线居民楼、商铺密集,这一段既是老城区,也是岳麓山脚下的岩溶发育区,地质结构非常复杂,溶洞多,见洞率达50%以上,上软下硬的土质和长距离硬岩对盾构机刀盘又是一个严峻挑战。
面对困难,溁湾镇站项目团队迎难而上,盾构分公司领导班子高度重视,采取了一系列措施,解决溁湾镇站施工难题。邀请了中建总公司基础设施部总工程师肖龙鸽以及北京交通大学、中国矿业大学、广东华隧建设股份有限公司等单位教授级高工探查现场,分析盾构掘进各项数据,破解施工安全风险点,对下穿溶洞、房屋进行论证,通过超前注浆、房屋预加固、调整盾构掘进参数顺利穿过溶洞区,评审得出的施工管控、掘进指标、盾构机配置等措施指导各环节施工。
同时项目部在施工过程中实时监控地表及建筑物动态,预防在掘进过程中出现沉降异常现象,并安装远程视频监控系统,实时掌控盾构机施工动态,在保证安全质量的前提下加快掘进速度。
长沙地铁4号线溁湾镇项目通过攻坚克难、安全管控,以高标准、严要求组织地铁车站、区间施工,开创了长沙地区盾构下穿既有线的历史,实现了优质履约、质量创优,获得了各级单位认可。
目前,项目已实现区间全部洞通,进入收尾阶段,项目全体人员为建好长沙地铁4号线重难点工程而继续努力着,为早日移交施工场地进行铺轨工作,为长沙市民尽早乘坐地铁4号线而不懈努力。(文/中建隧道盾构分公司:常素杰)