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    雙鳳和鳴通南北,地下蛟龍聯東西 -----南寧地鐵4號線一期工程西段隧道貫通

    • 發布時間:2019-10-22
    • 信息來源:建設分公司
    • 作者:何有成
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           近日,南寧市軌道交通4號線一期工程西段(洪運路站~楞塘村站)盾構區間隧道全部貫通,掘進總里程達39公里。

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    雙鳳和鳴通南北,地下蛟龍聯東西

           南寧市軌道交通4號線一期工程,是南寧市軌道交通線網中東西向的骨干線,線路西起洪運路站,經洪歷路、那洪大道、五象大道、聯合路到達龍崗站。線路途經大沙田成熟區、五象新區、五象火車站等主要區域。4號線一期工程全長24.6km,共設19座車站,其中換乘站4座。自西向東分別是與5號線換乘的壯錦大道站,與2號線換乘的大沙田站,與3號線換乘的五象大道站,與 8號線換乘的龍崗站。4號線地鐵開通后,將與已開通的1、2、3號線形成南寧地鐵“四線齊發、八方通達”的新格局。
           為了保證地鐵4號線建設順利開展,南寧地鐵組織各參建方通過科學籌劃、地質勘察、設計審查、建(構)筑物探查、方案評審、風險評估等一系列措施,攻堅克難,完成一個又一個技術難題。

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    南寧地鐵最長的盾構隧道

           4號線五象嶺站~玉象路站盾構區間長2.5公里,為南寧軌道交通已建和在建項目中最長盾構區間,施工歷時共410天。洞身穿越主要地層為泥質粉砂巖、灰巖及泥灰巖等,巖層最高強度為118MPa,平均強度達34MPa。由于區間長、地質硬,左、右線共開倉(換刀及檢修)3次,更新刀具68把。通過安全質量的動態化管理、盾構掘進姿態嚴格控制、掘進參數科學細化,順利實現該區間雙線貫通。

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    穿越大量巖溶發育區

           4號線從通源路站到龍崗站共計10個區間穿越巖溶發育區,全線巖溶區間占比60%。巖溶探查不明或處理不到位,盾構掘進過程中極易出現不明溶洞、地下涌水、地下泥石流等事故災害,導致盾構機栽頭、傾覆及地面塌陷風險。加之巖溶地區地質軟硬不均勻,盾構刀具極易磨損、崩裂且姿態難以控制。
           為解決這一系列難題,施工前,南寧軌道交通組織各方參建者,搜集國內外巖溶處理先進案例,并結合廣西實際地質情況進行研究,編制專門針對4號線巖溶處理的技術管理辦法和專項設計技術要求。施工過程中,通過方案審查、專家認證、補充勘察、超前地質預報、填充注漿等手段,對巖溶地層進行加固。之后通過地質雷達掃描、鉆芯取樣、加載試驗等檢測方法對加固地層進行處理后再評估,有效消除了施工地質風險,保障了盾構掘進順利進行。

    解決小曲線、大坡度盾構掘進難題

           4號線大~金、清~龍區間隧道平面曲線最小半徑350米。在平面小曲線半徑掘進,隧道的軸線很難控制,尤其是大~金區間處于粉砂巖、細砂巖、泥質粉砂巖地層,地層含水較大,盾構掘進時,由于盾構推力極大,極易引起成型管片錯動,造成管片錯臺、崩裂,且小半徑曲線糾偏量較大,對土體擾動增加易發生較大沉降量。南寧地鐵針對小曲線半徑區間盾構掘進特點及國內外成熟經驗,對大~金區間小半徑曲線掘進線路管片進行模擬計算,選擇了使用1.2m通用環管片作為小半徑曲線段隧道襯砌,加強小半徑曲線掘進隧道軸線控制,改進管片拼裝工藝,確保了成型隧道無錯臺、無滲漏、線形優美。

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           金~通區間、通~大區間、良~楞區間隧道豎曲線均達到30‰,其中通~大區間縱坡高差達39m。大坡度掘進,尤其是下坡,易造成盾體裁頭、管片上浮、漿液反流包裹盾殼;施工運輸重載下坡易造成溜車、脫軌等事故。施工未動,方案先行,施工過程中不斷優化掘進參數,每1~3環施做一道隧道閉水環箍,選擇有經驗的盾構掘進手考核上崗,根據地層含水量嚴格控制渣土改良效果。隧道電瓶車除自身的剎車系統外,還增加了液壓自動防溜車掛鉤,盾尾及臺車加設防撞梁等措施,有效避免了溜車事故的發生,保證盾構安全到達。

    成功穿越明河、暗河水域

           南寧市地形是以邕江廣大河谷為中心的盆地形態。盆地中央成為各河流集中地點,右江從西北來,左江從西南來,良鳳江從南來,心圩江從北來,組成向心水系。4號線涉及的河流范圍為:通源路站~大沙田站下穿良鳳江、良慶大橋南~楞塘村站下穿楞塘沖、良慶河,最淺覆土厚度僅6m。由于水壓大、流動強,盾構掘進過程中極易出現極大強度的噴涌現象,給掘進渣土改良帶來很大難度,尤其給開倉換刀帶來極大困難和風險,特別是總部基地站~飛龍路區間處于硅質巖層和暗河地段,刀具磨損嚴重。此區間三次開倉抽水量共計30余萬立方,約為8個“水立方”泳池蓄水量,更換刀具共計76把,為全線更換刀具最多的區間??偂w區間左線自2018年1月13日始發以后,在各參建方的共努力下歷經365天,終于安全貫通。

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    小凈距下穿既有運營重載貨運鐵路隧道

           南寧沿海鐵路為欽北防重要的鐵路貨運動脈,那歷村站~那洪立交站區間盾構隧道需下穿沿海鐵路槎路隧道,兩隧道垂直凈距僅為2.6米。地鐵盾構下穿既有鐵路隧道施工,在近距離高頻重載震動下,極易造成鐵路隧道結構開裂、沉降超限,造成鐵路停運以及盾構隧道坍塌等風險。

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           盾構掘進通過事前、事中、事后三個階段控制,分別采取專家論證、BIM建模評估、雷達掃描、預先對鐵路隧道加固,過程中采取自動化監測、合理調配掘進參數、準確稱量盾構出渣量等一系列措施,安全、順利下穿既有鐵路隧道,各項監測數據均在控制范圍內,鐵路貨運按行調計劃正常通行。

    順利下穿市政橋梁

           4號線盾構施工近距離下穿那洪壯錦立交、那洪友誼立交、銀海五象立交、五象平樂立交、五象大橋、良慶大橋等市政大橋。盾構在掘進過程中容易引起地層擾動、橋樁沉降、橋梁損壞。各區間盾構在下穿橋梁前,均對其結構、基礎、地質等進行了深入調查,并請專業評估公司對風險源進行評估。穿越過程中,嚴格控制掘進參數、24小時不間斷監測、平衡保持掌子面穩定、保證同步注漿和二次注漿量,有效控制了建筑物及地表沉降,順利穿越。
           縱觀4號線地鐵盾構施工過程,雖然困難重重,但收獲頗豐。在此過程中4號線盾構施工始終堅持“地質是基礎、設備是關鍵、管理是根本”的科學理念,嚴格落實“六?!惫芾碇贫?,認真履行“四化一綠”標準要求,順利克服了復合地層盾構掘進控制、溶洞發育地區帶壓(常壓)換刀等施工難點,成功實現了地鐵周邊建(構)筑物零風險、施工過程安全質量可控等目標。

    700多個日日夜夜艱苦奮戰

           自2017年7月20日全線第一臺盾構始發以來,經過建設者們700多個日日夜夜的奮戰,前后投入19臺盾構機,完成60次盾構始發和接收,月均掘進平均165米/臺,全線開倉檢刀、換刀作業9次,最后完成掘進的4臺盾構機先后于大沙田站西端完成吊裝,受限于作業空間小、工藝復雜性及安全風險高等因素,大沙田站~金象大道站區間2臺盾構機過站工效低、耗時長,4臺盾構機從貫通到吊裝完成總用時近3個月。自此,4號線一期工程盾構工作全部完成。
           全線隧道順利貫通,印證了工程籌劃的合理性,反映了施工決策的正確性,肯定了艱難過程的值得性。我們將不忘初心、牢記使命、砥礪前行,一如既往地發揚艱苦奮斗的精神,保障4號線地鐵后續建設順利進行。






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