沈阳地铁十号线“中—松”区间盾构施工中

2018-04-27 208 0

  过河、穿砾砂、过高架桥、溜边老建筑。" 大块头 "300 多天掘出故事一串儿,地铁十号线 " 中—松 " 区间盾构施工中,激光导航,让数百吨盾构机一路 " 走直线 " 。
  目前,地铁九、十号线工程正在如火如荼进行中,预计今年完工。据了解,地铁十号线整体线路中,有大部分隧道要沿着东一环及崇山路高架桥走向,紧贴着桥桩布设。因此十号线的建设被称为沈阳地铁建设史上难度最大线路,而 " 中 ( 医药大学站 ) ——松 ( 花江街站 ) " 区间就在于此。
  目前,在 " 中—松 " 区间地下隧道内,一台有几百吨体重的盾构机,正在地下努力向前掘进中。自去年 7 月始发至今,300 多天的日夜兼程,这个 " 大块头 " 已实现了左线贯通。目前,正在进行右线的 " 成隧之旅 "。其间遇到了哪些困难?经历了哪些波折?运用了哪些高科技?其中的精彩故事还真不少……
  全天监测 地面沉降为零
  在北塔街附近居住的王大爷,白天没事就会溜达到家附近的地铁车站,眼看着家门前的地铁工地上,工人们忙进忙出,让他纳闷的是,听说盾构机就在家边的地下正施工着呢,可从来没有听到过一点声儿。原来,由于施工单位采取了一系列加固等防护及监测措施,使盾构机在地下开拓的过程中全速前进,而地面上的居民却全然不觉。
  " 中—松 " 区间位于北塔桥与北塔街之间,沿崇山东路方向东西向设置,沿线遍布居民住宅楼,地下还有布置复杂的排水、燃气管线等,这也是 " 中—松 " 区间建设中的一大难点。盾构机在地下挖掘过程中,防止地面及地上建筑的沉降和倾斜是非常重要的。盾构机一路从建筑楼体密集的街路穿过,路面每天的车流、人群密集,极可能出现地面塌陷等险情。而且有些几十年楼龄的老建筑,身体非常 " 脆弱 "。
  为防止塌陷等险情的发生,施工方专门制定了方案,盾构机前行过程中,不断优化掘进各种掘进参数,并调整刀盘和土仓压力与时间。此外,挖掘中,还随时调整盾构机的坡度、姿态和管片拼装偏差等,来保证盾构机顺利前行。并采取人工与仪器共同进行的全天 24 小时监测,随时显示周边建筑的安全指数。
  穿越土层 灌泡沫改良渣土
  盾构机地下穿越区间主要地质为砾砂层。为避免掘进时遇到特殊地层,向盾构机的刀盘中注入泡沫溶液,既可改良渣土又可降低刀具温度,避免刀具出现非正常磨损。
  另外,当泡沫剂改良效果达不到理想状态时,通过膨润土注入系统,往盾构机的刀盘前注入膨润土泥浆,通过注入膨润土泥浆和泡沫的混合材料,进行渣土改良,确保出土顺畅,渣土和易性较好。
  盾构机在地下成隧时,最重要的工具就是机器前设置的刀盘,当遇特殊土质时,为抵抗磨砺,甚至会在刀盘上配上数百把刀具,,一旦土壤砾砂的磨砺导致刀具受损,则及时更换,以免耽误工期。
  激光导航 掘进路线不差分毫
  盾构机在地下的掘进路线是事先设计完成的,行进中必须非常精确,万一出现偏差,就极可能越走越远,偏离既定路线,导致盾构机的刀盘无法最终抵达目的地的盾构井中。如何保证几百吨的 " 大块头 " 在地下掘进中按既定轨迹走直线呢?施工人员下了相当的工夫。
  盾构机在掘进的过程中,盾构机内的操作手完全看不到前进中的刀盘处在什么位置,全靠激光导航定位和操作手的精准操作来控制方向。这要求操作手对盾构机有很好的驾驭能力。并控制好盾构机的姿态,避免盾构机出现大幅度纠偏、上浮或叩头、后退的发生。而在曲线段掘进施工时,则尽量减少超挖。
  此外,掘进中设置了专门的导向定位,一旦掘进中出现了丝毫偏离,盾构机会自动通过复测纠正误差。
  史上最难 盾构 " 零距离 " 穿越二号线
  施工中,盾构机全程需侧穿崇山路高架桥、东一环高架桥,下穿北塔桥桥桩。成隧过程中坡度大,上坡下坡交错。途经运营中的地铁二号线时,盾构机的刀盘外缘距离线路初支最近距离仅 11.6 厘米,几乎是 " 零距离 " 穿越,这是目前全国已知距离最小的上下交叉地铁线路施工。
  为此,整体挖掘中,采取了同步注浆,及时进行跟踪补浆或二次注浆,保证完成的隧道牢固密实。并随着加固,必要时截桥桩等方式施工。同时,严格控制盾构掘进过程中的出土量,建立并保持正面合理的碴土压力,保证开挖面的稳定拱顶上方不出现空洞。
  盾构过河 钢筋混凝土固定河基础
  盾构机这一路可谓波折不断,还遇到了涉水作业,在临近松花江街站时要穿越新开河。为此,施工方对新开河的河底采用扩大基础,并进行特殊加固。扩大基础为钢筋混凝土基础,将整个河底同北塔桥桩连成一个整体。这样既减小了对既有桥桩的扰动,又增加穿越新开河的安全系数。
  整个涉水作业中,还采用了同步注浆加固,为河道底层特设防水层等特殊工法,保证了涉河段区间在未来使用中的防水性能。

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