长沙地铁3号线攻克2个罕见工程难点,明年开通试运营!

2018-02-02 265 0

  长沙地铁3号线,以灵官渡站为中心的4.7公里盾构区间,同时存在着两个全国罕见的施工难题。

  向西,灵官渡站~阜埠河站区间要穿越全国首个长距离水下溶洞区,开创国内同类工程施工先河;

  向东,灵官渡站~侯家塘站区间~东塘站区间与已运营的地铁1号线有近900米的重叠施工段,为国内首次长距离下穿重叠既有运营线路。

  经过多方攻坚克难,目前这两大施工难题被成功拿下,为地铁3号线明年开通试运营奠定了坚实的基础。

  每隔1米就有一个溶洞

  阜埠河站~灵官渡站区间线路总长2.65千米,为全线最长盾构区间,须穿越湘江,里面分别大量溶洞发育区和断裂带,是全国首个长距离水下溶洞区盾构施工的区间。

  长沙地铁3号线灵官渡站监控室内,工作人员通过监控了解地下施工进度。长沙晚报记者 王志伟 摄

  记者在地铁3号线灵官渡站会议室看到,角落的一个柜子上面摆放着在盾构管道中所选出来的岩层标本,它们大小不一、颜色各异,有的还坚硬无比。湘江下方盾构施工区域地质复杂,可以说是一个“地质博物馆”。

  中铁十四局长沙地铁3号线5标工区经理刘滨介绍:

  3号线盾构所穿越的湘江岩溶发育区位于国家5A级景区橘子洲,地处湘江水源二级保护地带,总长为323米,主要为3亿年前泥盆纪形成的石灰岩及白垩纪形成的砂砾岩。

  岩溶区宛如一个巨大的蜂巢,溶洞见洞率高达80.6%,是普通岩溶区见洞率的几倍,平均每隔1米就有一个溶洞,为国内外罕见。

  长沙地铁史上首次采用泥水平衡盾构

  为适应高水压、长距离、大埋深和湘江复杂水下岩溶发育区的施工,有效控制地面沉降,保护好湘江水资源环境,在长沙地铁史上首次采用泥水平衡盾构。

  市轨道交通集团总经理周晓明介绍:

  这是长沙地铁施工中难度最为集中、岩溶地质最为复杂的区间,下穿区段地层变化大,埋深大,水头压力高,必须保证盾构机下穿湘江过程中不能出现冒顶、主轴承密封击穿、隧道进水等问题。

  同时,长沙地铁成立科技攻关小组,与中南大学联合,开展设计、施工研究与科技攻关,并聘请国内知名专家对盾构穿越岩溶发育地段风险进行多次反复论证,最终确定了水上钢平台江面注浆施工方案。

  通过在江面搭设6000平方米施工平台,将溶洞处理由水上施工化为“陆地”施工等系列方案,有效解决了水下溶洞注浆处理的技术难题,不仅缩短了施工工期,还减小了行洪和环保的影响。

  国内首次长距离下穿重叠既有运营线路

  两条地铁线路位置之间有多少种关系?最常见的一种就是两条线路交叉,形成大家所熟知的换乘站。

  例如长沙地铁1号线与2号线在五一广场站“十”字相交。除了交叉,另一种就是长沙地铁3号线与1号线在换乘站侯家塘站相重叠。

  长沙地铁3号线灵官渡站~侯家塘站区间~东塘站区间总长约2.04公里,与1号线在此盾构区间中有近900米的重叠施工段,3号线盾构施工需下穿已运营的1号线。

  其中,灵官渡~侯家塘区间需下穿1号线重叠段约721米,侯家塘站~东塘区间重叠段约114米。

  侯家塘站接收及始发段均为重叠段,区间隧道与1号线区间最小竖向净距仅为5.5米,地面上是繁忙的劳动西路,其盾构施工难度在长沙地铁乃至全国尚属首例。

  这也是国内盾构施工首次长距离下穿重叠既有运营线路。

  施工影响控制在一根绣花针粗细

  中铁四局长沙地铁3号线6标项目负责人缪璇告诉记者,为了减少对地铁1号线运营影响,在盾构掘进全过程,他们在1号线920米范围安装了9台智能机器人,对1号线位移、沉降等进行24小时全天候监测,以每15分钟一次的频率采集相关数据,一旦超过预警值系统将自动报警。

  施工人员还要每天人工比对一次数据,并通过数据严格控制盾构掘进参数,确保通过时不出现机械故障。同时及时多次进行二次注浆,注浆点主要集中于拱顶部位,严格控制注浆量和注浆压力,最大限度降低施工风险。通过多种举措,最终使得对1号线影响控制在1毫米以内,相当于一根绣花针粗细。

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