廈門網訊(海西晨報記者 雷妤 實習生 王麗娜 通訊員 李琳)從島內的東渡站到海滄大道站,地鐵2號線開通後穿海而過,僅需3分多鐘。然而,為了廈門市民能享受3分多鐘的這一便利,施工團隊用了1137天,打造了國內首條地鐵穿海盾構隧道,讓我國海底隧道建造技術又往前邁進了一大步。
「從港珠澳大橋沉管隧道,到廈門地鐵穿海隧道的實踐,為我國今後海峽隧道建設積累了寶貴的經驗,做了重大技術儲備。」在昨日召開的廈門地鐵2號線穿海隧道技術評價會和技術研討會上,中國工程院的專家們如此評價。
地鐵2號線穿海隧道有多難?昨日,記者採訪了專家和建設方負責人,了解這條穿海隧道背後的故事。
穿海隧道實現「零排放」
廈門地鐵2號線過海隧道2014年年底先行動工,2016年2月盾構機始發掘進,2019年3月隧道雙線貫通,是2號線歷時最長、難度最大的重點控制工程。過海隧道全長2784米,雙洞雙線,採用兩臺複合式泥水平衡盾構機施工,盾構直徑7.043米。隧道從海滄公園站始發,沿海滄大道向北敷設,以500米曲線半徑下穿入海,經大兔嶼、廈門西港,於國際郵輪碼頭上岸,以350米曲線半徑下穿郵輪中心,抵達終點東渡路站。
廈門軌道集團建設分公司總經理陳曉堅告訴記者,工程位於海岸觀光區,是中華白海豚國家級自然保護區核心區,同時下穿廈門西港主航道、國際郵輪碼頭,必須嚴格控制各種汙染源,滿足環保要求,做到「零排放」。這一目標已經實現。
施工創造多個國內首次
最令施工團隊頭痛的是,區間穿越兩條斷裂帶,巖石風化劇烈,集軟土、硬巖、上軟下硬、上硬下軟、拱部砂層侵入、基巖凸起、孤石群於一體,堪稱「地質博物館」。為了挖這條海底隧道,施工團隊把所有工法和維護結構型式都用上了,有礦山法、冷凍法、車站明挖爆破、倒掛井壁等,圍護形式包括攪拌樁、旋噴樁、鑽孔樁等。
中鐵十四局大盾構公司廈門地鐵2號線項目部盾構負責人吳玉禮介紹,施工遇到了許多全新課題,國內沒有施工案例可以借鑑。盾構連續穿越複雜地層、孤石及基巖凸起區域,須進行海上孤石處理、海底接收、小半徑空推段、海底聯絡通道冷凍法施工等,這些在國內均屬首次。
「我們遇到了三次主要困難,這期間盾構停工了300多天。」吳玉禮說,盾構最怕的就是孤石,在挖掘過程中,發現其中有一處15米的範圍都是孤石,對刀盤損害很大,需要處理完才能掘進。
1137天挖通創造奇蹟
在研討會會議室門前陳列了一排特殊的「道具」,有從海底挖出的一塊塊孤石,還有陳舊的管道、刀盤,這些見證了盾構掘進1137天的歷程。工程人員指著一個管道介紹,該管道厚度原有1.2釐米,經過泥沙不斷「衝洗」,已經被磨成薄薄一層。
在海底盾構掘進中,工程技術人員和建設者們克服海底孤石群、基巖突起、疊落石等巨大障礙,在盾構機適用性配置、孤石及基巖凸起處理、高頻次帶壓開倉以及衡盾泥保壓綜合技術、海底聯絡通道冷凍法施工等6項施工技術方面進行了探索和創新。
據統計,海底隧道段累計帶壓進倉3475倉,人工清理孤石1000多立方米,海上爆破處理孤石2519立方米,海底破碎地層土體加固64916立方米,海底帶壓換刀712把。為了地鐵3分鐘穿越海底,用時1137天挖通隧道,這在國內隧道施工史上十分罕見。
「在極端複雜的地質條件下,採用的不良地質處理、設備選型、參數配置和施工技術方案總體合理,掘進效率總體處於較高水平。」中國工程院首屆院士、2018年我國最高科學技術獎獲得者錢七虎給予高度評價,他希望建設者再接再厲,把中國從盾構隧道大國建設成盾構建設強國。