穿越湘江 長沙湘雅路過江通道北線隧道貫通
人民網長沙1月26日電 今日9時58分,湖南省長沙市開福區湘雅路與(yu) 湘江中路交叉口盾構接井內(nei) ,“星盛號”盾構機巨大刀盤破牆而出,由長沙城市發展集團有限公司投資建設、中鐵十四局集團施工的長沙湘雅路過江通道北線隧道順利貫通。這是目前湖南省在建最大直徑盾構隧道。
湘雅路過江通道工程位於(yu) 三一大道與(yu) 營盤路之間,總投資53.278億(yi) 元,2019年8月開工建設,總工期4年。工程西起嶽麓區嶽華路,東(dong) 至開福區芙蓉路,隧道全長4180米,其中1429米采用盾構法施工穿越湘江,隧道設計為(wei) 雙管雙向六車道,行車時速50公裏,管片外徑14.5米,是長沙市首條雙向六車道過江隧道。
據中鐵十四局項目負責人張亞(ya) 洲介紹,2021年3月30日隧道盾構機始發掘進,穿越古建築、湘江大堤、江底斷裂帶、運營地鐵等高風險源,攻克超大坡度小曲線始發、長距離高強度岩層掘進等施工難題,先後6次組織專(zhuan) 業(ye) 潛水員進倉(cang) 換刀,累計進倉(cang) 500餘(yu) 倉(cang) ,更換刀具300餘(yu) 把。隧道施工創造了岩層掘進月均180米、最高月進尺270米的施工記錄,為(wei) 同類型江底岩層盾構施工積累了寶貴經驗。北線盾構隧道貫通後,盾構機將進行拆解、轉場及二次組裝調試,進行南線盾構隧道掘進。項目獲得“湖南省建築施工質量管理、安全生產(chan) 標準化考評優(you) 良工地”“長沙市建築施工質量管理和安全生產(chan) 標準化示範觀摩工地”等榮譽。
長沙湘雅路過江通道工程,兩(liang) 岸沿線為(wei) 城市行政、教育、商業(ye) 和居住集中區,計劃2023年建成通車,屆時將極大提高過江通行能力,有效緩解河東(dong) 、河西兩(liang) 岸的過江擁堵壓力,對於(yu) 便利居民出行和強化長沙市區域之間協調發展有著十分重要的作用。
國內(nei) 首個(ge) 15米級盾構機鋼托架始發
該工程社會(hui) 關(guan) 注高,建設節奏快,為(wei) 確保盾構機始發節點目標,項目在地鐵小盾構鋼托架始發經驗基礎上,大膽提出鋼托架始發設想,並與(yu) 設計單位、製作廠家進行了多次溝通、優(you) 化,並成功實施了“星盛號”盾構機鋼托架始發,這是目前國內(nei) 第一個(ge) 15米級盾構機應用鋼托架始發,是一次重大技術突破。
鋼托架長18米、寬10米、重160多噸、承載力達3500噸。進場後7天內(nei) 即組裝加固完畢,比采用傳(chuan) 統混凝土托架節省了65%的時間。“鋼托架使用後不需破除,可重複利用,將大大節約施工成本,具有可推廣意義(yi) 。”該項目盾構經理周讚介紹說。
選用最大直徑帶壓換刀刀盤
盾構機長距離全斷麵穿越微風化板岩地層,斷裂帶密布,軟硬不均,容易導致刀具異常磨損。中鐵十四局聯合鐵建重工集團、鐵四院,為(wei) 湘雅路過江隧道量身打造的“星盛號”泥水平衡盾構機,刀盤開挖直徑15.01米,為(wei) 當時國內(nei) 最大直徑帶壓換刀刀盤。經過刀具的現場優(you) 化與(yu) 實際效果論證,采用了高耐磨長壽命重載刀具,相比於(yu) 傳(chuan) 統的鋼製滾刀,耐磨性能更高,使用壽命更長,實現了複合硬岩地層中500米不用換刀,同時也減少了江底換刀次數,大大提高了掘進工效與(yu) 施工安全係數。先後6次組織專(zhuan) 業(ye) 潛水員進倉(cang) 換刀,累計進倉(cang) 500餘(yu) 倉(cang) ,更換刀具300餘(yu) 把。岩層掘進達到月均180米,最高峰月進尺270米的施工記錄。
綜合措施突破淺覆土與(yu) 破碎帶重合區
盾構機需要穿越兩(liang) 條斷層破碎帶,總長245米,其中75米為(wei) 破碎帶和淺覆土重合區,最小覆土僅(jin) 7.8米,小於(yu) 0.6倍洞徑,覆土為(wei) 卵石層,透水性強,地層保壓能力弱。同時隧道存在5%的上坡,平麵轉彎曲線半徑975米,且距離湘江東(dong) 岸大堤不到50米,因此施工控製難度更大,風險更高,也是全線最大風險源,堪稱工程“攔路虎”。
經過內(nei) 、外部專(zhuan) 家谘詢、論證,項目部采取了江中注漿加固等預處理措施。進入破碎帶前,對盾構機及其附屬設備進行了專(zhuan) 項維保檢查和帶壓進倉(cang) 換刀作業(ye) 。穿越過程中加強參數管理,盡量減小對地層的擾動;實行負責人帶班製度,關(guan) 鍵崗位人員堅守崗位,對穿越破碎帶進行風險管控,同時配備望遠鏡與(yu) 船隻24小時對江麵開展巡查。
通過一係列舉(ju) 措,“星盛號”盾構機在此區間平穩推進,沒有出現江中冒頂、冒漿、坍塌等事故,成功穿越了最大風險源。這為(wei) 後續施工和類似工程作業(ye) 積累了寶貴經驗。
協調解決(jue) 周邊環境複雜難題
工程與(yu) 地鐵6號線同期實施,明挖段與(yu) 地鐵盾構區間部分重疊,相互幹擾大、控製節點多。
隧道周邊環境條件較為(wei) 複雜,沿線兩(liang) 側(ce) 建(構)築物密集,包括湘雅醫院、華天酒店、裕湘紗廠、保利小區等建築,距離近,保護難度大。
盾構機穿越瀟湘中路,湘江兩(liang) 岸大堤,道路交通流量大、地下管線密集,盾構施工過程中需要嚴(yan) 格控製沉降。盾構機接收井距湘江僅(jin) 80米,地下水資源豐(feng) 富,周邊環境複雜,場地受限,接收風險高。(劉福昌 劉甲 實習(xi) 生彭文仙)
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