5月20日下午,广深港客运专线深港隧道内一片欢呼声,工人们激动得热泪盈眶,相拥而泣。经中铁十五局集团有限公司百余名工人660天的艰苦作业,备受社会关注的广深港客运专线深港隧道下穿地铁1号线暗挖段隧道顺利贯通。该隧道的贯通,填补了我国在城区复杂环境下,大断面暗挖隧道下穿运营地铁施工技术方面的一项空白。
隧道安全风险高,影响面大
据中铁十五局集团广深港项目部总工程师董志介绍,该隧道位于深圳繁华市区,周边高楼林立,与在建的平安大厦紧邻,道路交通密集,工程地质和水文地质条件复杂。不但如此,还与地铁1号线、连城新天地地下商业街垂直交叉,其中地铁1号线日运量达百万人次,与地铁1号线和福华路地下商业街间距小,最近距离约为3.1米。隧道开挖断面大,如此规模矿山法隧道近距离下穿运营地铁在深圳尚属首次,施工安全风险高,社会影响大。
现场施工负责人陈伟社告诉记者,该隧道只有82.3米长,位于益田路与福华路的十字路口,地下一层为福华路地下商业街,二层为深圳地铁1号线区间隧道,三层为本段暗挖隧道结构。“隧道位于亚洲最大地下高铁站福田站南端,为单孔双线,设计行车速度每小时200公里。在地面以下30米穿行,下穿地铁1号线及地下商业街,开挖高度为11.88米,宽度为14.7米,断面146.6平方米,隧道所处地质为全风化层,属于大断面隧道施工,人工每天只能掘进12厘米左右,可想施工难度有多大。”陈伟社介绍说。
陈伟社称,工程开工以来,中国铁路总公司、深圳市轨道办、地铁集团、广深港公司等相关单位领导多次到现场指导工作,协调解决施工中遇到的各种困难。邀请知名专家为施工方案评审把关,提出了很多宝贵意见和建议。施工中,邮电枢纽大厦、丰立大厦、香格里拉大酒店等周边单位和深圳市民对施工造成的影响,都给予最大理解和支持,使得工程进展顺利。
技术含量高,施工难度大
据该项目现场技术负责人薛保国介绍,为保证地铁1号线的运营安全,施工期间要求沉降指标要小于10毫米。为此,他们采用国内先进的HTG-200水平定向钻机和XPB-90E高压注浆泵,在隧道两侧对向施工水平旋喷桩,作为隧道开挖时拱顶支护和止水。薛保国说,在如此复杂环境下一次施工43米水平旋喷桩,在深圳地铁施工中首次使用。“隧道开挖线拱顶约3.1米高处是深圳地铁1号线结构底板,施工中一旦因旋喷排浆失控而导致地铁处变形、隆起或者位移后果将不堪设想。”薛保国说,一方面要保证旋喷的正常成桩,另一方面要必保地铁轨道几何尺寸,这就要求浆液不能出得太多,也不能在孔内滞留而导致旋喷桩对地铁产生挤压。针对特殊施工的要求,施工中采用强排可控式排浆系统,通过控制压力和出浆量,保证地铁结构安全无恙。
薛保国告诉记者,隧道采用的是洞桩法施工。首先就是隧道两侧导洞施工,再在导洞内挖孔桩,而隧道施工的最大风险点就在于导洞施工和导洞内挖孔桩施工。为防止地铁1号线结构在施工中沉降,导洞采用小断面人工开挖,在开挖过程中,严格按照“短进尺、快封闭、勤测量”的原则进行。
他说,为确保施工的安全,做到万无一失,他们做了多次注浆试验。如果在施工中造成地铁1号线结构沉降,将根据监测数据及时预警,启动预案对地铁1号线结构周围地层进行注浆加固,控制地铁1号线结构沉降。在实际施工中,又通过控制凝固时间、压力、注浆量、注浆角度、注浆孔深度等,总结出了控制地铁1号线结构沉降的工法,从而保证了整个隧道的施工安全。
严密监测,确保地铁1号线安全
薛保国告诉记者,挖孔桩施工对地铁1号线结构沉降影响最大,也是风险最高的施工工序。他说,在全风化岩层、地下水位高的环境下,首先施工3根试桩,每三五十公分要做一个循环。由于挖孔桩施工时要不断抽水降水,降水量过大,地铁结构沉降就会加速,这时要及时补偿注浆,控制地铁1号线结构沉降,同时控制挖孔桩开挖数量和孔间距,减少抽水量,减少地层失水。由于施工要求高,难度大,正洞施工采用CRD工法,严格控制开挖进尺。由于施工上方受连城商业街14根桩基的影响,盾构机无法施工,只能采用最原始的人工开挖的方法。经监测,目前地铁1号线结构沉降量控制在7毫米以内,保证了地铁1号线的运营安全。”薛保国很自豪地说。
为保证在施工中实时掌握地铁结构变化,施工方在地铁结构内安装了两套全自动监测系统接入互联网,24小时对地铁隧道结构和地下商业街实施严密监测,确保地铁1号线运营安全。
82.3米,挖了660天
据隧道现场负责人宗志栓介绍,施工隧道场地狭小,作业面窄,里面闷热潮湿,工人们施工就像在“桑拿室”一样,在里面呆上几分钟衣服就能湿透,施工环境十分辛苦。
20日下午2点,记者经过批准下到施工现场看到,在几盏强光灯的照射下,工人们在各自岗位忙碌着。宗志栓告诉记者,施工中的岩石封闭时很坚硬,被挖开后遇到风和水后很快风化松动。因此,每掘进四五十公分就要安装钢拱架,喷射混凝土,以确保隧道的安全。
在现场,记者看到一名小伙子拉着一车泥土在泥泞的道路上十分吃力,就去帮他推车,并和他聊了起来。他告诉记者,他来自四川南充市。他说,能参加广深港客运专线深港隧道施工,感觉挺幸运的。他说一天要拉100多车的土,有10多吨重。记者问他累不累,他笑称:“有苦也有乐,虽然隧道内枯燥,但人生中有这么一段工作的经历,心里还是蛮自豪的。”
下午2点30分,来自湖南的工人陈卫兵抡起镢头,打通了最后一方土,在场的人员挥臂欢呼,庆祝这一历史性一刻。
记者看到,陈卫兵一身的泥浆,就连脸上都是黄泥,当他背着镢头露出灿烂的笑容被记者定格时,他说:“我要把这张有意义的照片送给家人和朋友,让他们知道打通广深港客运专线深港隧道的最后一镢头是我干的,我骄傲!”陈卫兵幽默地说。
中铁十五局集团广深港项目部总工程师董志说:“该隧道的贯通,是广深港客运专线深港隧道工程一个里程碑式的进展,它将载入中国铁路施工建设的史册。”