自制“神器”辅助盾构机闯难关，青岛地铁8号线支线顺利穿越大沽河

半岛全媒体记者 马正拓

“第1146环管片拼装完毕，胶州湾3号盾构机下穿大沽河任务顺利完成！”紧盯着屏幕上的各项数据，中交一航局城交公司盾构项目负责人刘君长舒了一口气。在平静的大沽河之下，一场惊心动魄的盾构机穿越之旅日前圆满收官，标志着青岛地铁8号线支线顺利穿越大沽河，为下一步加快建设奠定了基础。

青岛地铁8号线支线下穿青岛的“母亲河”——大沽河。由于下穿河道的盾构施工不能从地表进行地质钻探，无法确定地层裂隙情况，给施工增加了一定难度。更具挑战的是，河道下的岩层，往往含水量较高，裂隙水成为掘进施工的“拦路虎”。

8号线支线成型隧道

“裂隙水就是存在于岩石裂隙中的地下水，由于岩石裂隙发育的复杂性和不规律性，往往很难判断其中的水量。”施工主管武涛涛介绍，正常掘进就如同和面，渣土像面粉一样与一定的改良剂混合均匀，就能通过盾构机尾端土仓中的皮带机运输出去。碰到发育好的裂隙水，地下水会快速补给至土仓；一旦短时间内水量水压急剧增大，稍有不慎就会引发喷涌、渗漏水等问题，甚至导致盾构机受损、隧道被淹。

施工员带领工友清理泥浆

为了应对裂隙水的侵扰，项目团队决定采用隧道地震波法进行超前地质预报，同时使用高分子聚合物进行渣土改良。“高分子聚合物能提高和易性，就像粘合剂一样，能把渗水和渣土吸附聚集在一起，方便快速运输出去，减少裂隙水喷涌。”武涛涛和技术团队的优化方案针对性很强，但出乎大家意料的是，下穿掘进过程中，盾构机遇到的裂隙水不仅频繁，且量大水急。现场流量计实测显示，裂隙水压普遍达到了0.3兆帕，相当于1平方米的桌子上压着30吨的重物，水量最大可达8立方米每分钟，一刻钟便能灌满一间标准办公室。

“水太大了，高分子聚合物一时难以将水体和渣土混合，就像和面水放多了难以成型一样，皮带机运输一个劲儿掉渣，工友们清理起来费时费劲儿！”盾构机起推不久，班组长孟祥国就报告了令人揪心的消息。眼看隧道积水积泥，工友们只得泡在泥水中作业，施工效率显著下降。刘君看在眼里，急在心上。

为了打破僵局，技术团队与工友们集思广益，一方面调整出渣口皮带机高度，减小渣土上坡的角度；另一方面用橡胶皮带对出渣口进行包裹，提高皮带携渣能力，减少洒漏。他们还为皮带机定制了小型渣土箱，用于接住漏渣。经过一系列优化，清渣效率明显提升。

前有“强敌”，后有“追兵”。盾构机掘进前方的遇水难题稍有缓解，后方地质汇水又送来突然一击。“已通过的裂隙水地层段在管片壁后形成汇水通道。后方汇水不断向土仓内涌入，已成型的管片就会有上浮的风险。”刘君面色凝重，提出必须进一步压缩注浆凝固时间，让管片与地层之间的浆液赶在汇水之前凝固，让水流无处可渗。沿着他的思路，技术团队一番讨论后提出解决方法：制作双同步注浆装置，在原有同步注浆管道内设置水玻璃管道，将注浆液凝固时间由6小时缩短为40秒，减小浆液损失，快速固定管片。

同步注浆双液浆装置实物照片

仅用两天，技术团队自制的新型注浆混合器问世，并通过反复试验进一步优化了注浆配合比，摸清了最佳注浆时间和注浆量。新工艺迅速投入使用，盾构司机打起十二分精神，紧盯着掘进参数。盾构机掘进向前，一环环管片铺装成隧道。水泥砂浆通过新装置被迅速注入到管片与地层之间。在精确配合比、精准注浆量和最佳注浆时间三重作用下，混凝土快速凝固，管片隧道与地层稳固连接。后方汇水再无可乘之机。

攻克重重难关，历时6个月的奋斗，盾构机顺利穿越大沽河。建设者们以智慧和勇气打赢了这场挑战自然的攻坚战。