两天自制新装置闯“难关” 青岛地铁8号线支线巧“过河”

2024-11-05 15:09 大众报业·半岛网阅读 (20096) 扫描到手机

半岛网11月5日讯(记者 梁湘)“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。平静的河水之下,一场惊心动魄的穿越之旅圆满收官。

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”。

“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。”施工主管武涛涛眉头紧锁,“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;若是水量水压急剧增大,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。”

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平米见方的桌子上压着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,“我们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。

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。