星辰在線1月26日訊? ?1月26日上午，長沙市開福區(qū)湘雅路與瀟湘中路交叉口盾構(gòu)接井內(nèi)，“星盛號”盾構(gòu)機巨大刀盤破墻而出，由長沙城市開發(fā)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(gòu)隧道，也是穿越湘江的第一條單向3車道公路隧道。
湘雅路過江通道工程位于三一大道與營盤路之間，總投資53.278億元，2019年8月開工建設，總工期4年。工程西起岳麓區(qū)岳華路，東至開福區(qū)芙蓉路，隧道全長4180米，其中1429米采用盾構(gòu)法施工穿越湘江，隧道設計為雙管雙向六車道，行車時速50公里，管片外徑14.5米，是長沙市首條雙向六車道過江隧道。
據(jù)中鐵十四局項目負責人張亞洲介紹，2021年3月30日隧道盾構(gòu)機始發(fā)掘進，穿越古建筑、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(fā)、長距離高強度巖層掘進等施工難題，先后6次組織專業(yè)潛水員進倉換刀，累計進倉500余倉，更換刀具300余把。隧道施工創(chuàng)造了巖層掘進月均180米、最高月進尺270米的施工記錄，為同類型江底巖層盾構(gòu)施工積累了寶貴經(jīng)驗。北線盾構(gòu)隧道貫通后，盾構(gòu)機將進行拆解、轉(zhuǎn)場及二次組裝調(diào)試，進行南線盾構(gòu)隧道掘進。項目獲得“湖南省建筑施工質(zhì)量管理、安全生產(chǎn)標準化考評優(yōu)良工地”“長沙市建筑施工質(zhì)量管理和安全生產(chǎn)標準化示范觀摩工地”等榮譽。
國內(nèi)首個15米級盾構(gòu)機鋼托架始發(fā)
該工程社會關(guān)注高，建設節(jié)奏快，為確保盾構(gòu)機始發(fā)節(jié)點目標，項目在地鐵小盾構(gòu)鋼托架始發(fā)經(jīng)驗基礎上，大膽提出鋼托架始發(fā)設想，并與設計單位、制作廠家進行了多次溝通、優(yōu)化，并成功實施了“星盛號”盾構(gòu)機鋼托架始發(fā)，這是目前國內(nèi)第一個15米級盾構(gòu)機應用鋼托架始發(fā)，是一次重大技術(shù)突破。
鋼托架長18米、寬10米、重160多噸、承載力達3500噸。進場后7天內(nèi)即組裝加固完畢，比采用傳統(tǒng)混凝土托架節(jié)省了65%的時間?！颁撏屑苁褂煤蟛恍杵瞥芍貜屠?，將大大節(jié)約施工成本，具有可推廣意義?！痹擁椖慷軜?gòu)經(jīng)理周贊介紹說。
選用最大直徑帶壓換刀刀盤
盾構(gòu)機長距離全斷面穿越微風化板巖地層，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(lián)合鐵建重工集團、鐵四院，為湘雅路過江隧道量身打造的“星盛號”泥水平衡盾構(gòu)機，刀盤開挖直徑15.01米，為當時國內(nèi)最大直徑帶壓換刀刀盤。
經(jīng)過刀具的現(xiàn)場優(yōu)化與實際效果論證，采用了高耐磨長壽命重載刀具，相比于傳統(tǒng)的鋼制滾刀，耐磨性能更高，使用壽命更長，實現(xiàn)了復合硬巖地層中500米不用換刀，同時也減少了江底換刀次數(shù)，大大提高了掘進工效與施工安全系數(shù)。6次進倉換刀，更換了153把刀。巖層掘進達到月均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破碎帶重合區(qū)
盾構(gòu)機需要穿越兩條斷層破碎帶，總長245米，其中75米為破碎帶和淺覆土重合區(qū)，最小覆土僅7.8米，小于0.6倍洞徑，覆土為卵石層，透水性強，地層保壓能力弱。同時隧道存在5%的上坡，平面轉(zhuǎn)彎曲線半徑975米，且距離湘江東岸大堤不到50米，因此施工控制難度更大，風險更高，也是全線最大風險源，堪稱工程“攔路虎”。
經(jīng)過內(nèi)、外部專家咨詢、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(gòu)機及其附屬設備進行了專項維保檢查和帶壓進倉換刀作業(yè)。穿越過程中加強參數(shù)管理，盡量減小對地層的擾動;實行負責人帶班制度，關(guān)鍵崗位人員堅守崗位，對穿越破碎帶進行風險管控，同時配備望遠鏡與船只24小時對江面開展巡查。
通過一系列舉措，“星盛號”盾構(gòu)機在此區(qū)間平穩(wěn)推進，沒有出現(xiàn)江中冒頂、冒漿、坍塌等事故，成功穿越了最大風險源。這為后續(xù)施工和類似工程作業(yè)積累了寶貴經(jīng)驗。
協(xié)調(diào)解決周邊環(huán)境復雜難題
工程與地鐵6號線同期實施，明挖段與地鐵盾構(gòu)區(qū)間部分重疊，相互干擾大、控制節(jié)點多。隧道周邊環(huán)境條件較為復雜，沿線兩側(cè)建(構(gòu))筑物密集，包括湘雅醫(yī)院、華天酒店、裕湘紗廠、保利小區(qū)等建筑，距離近，保護難度大。
盾構(gòu)機穿越瀟湘中路，湘江兩岸大堤，道路交通流量大、地下管線密集，盾構(gòu)施工過程中需要嚴格控制沉降。盾構(gòu)機接收井距湘江僅80米，地下水資源豐富，周邊環(huán)境復雜，場地受限，接收風險高。
據(jù)了解，長沙湘雅路過江通道工程，兩岸沿線為城市行政、教育、商業(yè)和居住集中區(qū)，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、河西兩岸的過江擁堵壓力，對于便利居民出行和強化長沙市區(qū)域之間協(xié)調(diào)發(fā)展有著十分重要的作用。
