珠三角城際鐵路大直徑盾構機首次成功下穿珠江

人民網北京7月3日電 （記者 王醒）“下行線刀盤覆土埋深47.5米，水深0米，下穿三支香水道760米，三支香水道剩余0米”。6月30日凌晨，隨著“中鐵494#”大直徑盾構機第761環管片拼裝完成，由中鐵二局城通公司承建的珠三角城際鐵路廣佛環線1標大石站-科學中心站盾構區間順利下穿珠江航道，這也是國內首次大直徑土壓平衡盾構長距離下穿珠江航道。

珠三角城際鐵路廣佛環線是珠三角城際鐵路網的重要組成部分，工程建成后對打通區域內快速公交走廊，提速珠三角地區經濟一體化發展具有重要的意義。全線預計通車時間2022年12月，屆時廣州南站至白雲機場僅需30分鐘。而由中鐵二局承建的廣佛東環線GFHD-1標大石站-科學中心站區間，區間單線長度為9240.65m，直徑9.13m的大直徑盾構機從科學中心站始發后，將完成下穿350m珠江后航道、160.5m沙溪島、760m三支香水道，掘進至大石站。作為國內首例大直徑盾構軟硬不均地層長距離下穿珠江水系，下穿段隧道最大水面埋深44.8m，最大江水深度8.3m，江底最小覆土10m，掘進靜水壓力超過5bar，每米隧道最大涌水量超過26.24立方米/天。盾構在國內罕見的江底復雜淺埋地層掘進，施工風險之高、技術要求之嚴不言而喻。為此，項目從技術方案策劃、掘進參數控制、領導帶班值守、抓實應急演練、強化技術攻關、裝備改造升級等多個核心環節入手，堅持疫情防控和復產達產兩不誤，順利實現了高效安全下穿珠江。

抓技術方案策劃。過江段地下水系十分豐富，容易發生噴涌，且地層軟硬不均，必須高度警惕掌子面坍塌和河床透頂風險。為保証安全順利完成過江段掘進任務，根據過江段地質、水文詳勘情況，結合土壓平衡盾構特點，借鑒公司海底隧道等相關施工經驗，項目管理團隊先后召開十余次專題會議研討、論証，全面考慮施工計劃、工藝技術、安全質量保障、施工監測等環節。最終經專家評審、修改后形成了具有針對性、實踐性、全面性的《盾構下穿珠江安全專項施工方案》。在施工前對全部管理人員和作業人員開展技術交底，技術先行，指導施工生產。

抓掘進參數控制。直徑達9.13m的鋼鐵“巨獸”，在江底行進中對地層擾動每增加一分，風險就會呈倍數效應放大，摸索出最優的掘進參數成為安全下穿的關鍵。項目管理團隊在盾構下穿珠江施工過程中設置前100環為試掘進段，選擇加強耐磨型楔齒刀具，各項掘進參數均以理論計算值為基礎，結合渣樣分析、監測數據等信息，摸索出最優的土壓、推力、扭矩、轉速等參數作為下穿珠江段指導參數，精准控制盾構機在江底掘進姿態和出土量。

抓領導帶班值守。盾構過江期間，項目班子成員都每天輪流在現場帶班值守，同時加強信息化建設力度，由七十余個攝像頭組成的監控矩陣，全面清晰呈現整個作業循環全貌，掘進參數實時傳送到地面，現場值班人員能第一時間了解到盾構機推進狀態和現場實況，為盾構機安全平穩掘進扣上“雙保險”。

抓風險應急演練。項目管理團隊以“排水能力”建設為重點，積極應對可能出現的噴涌、江水倒灌等風險，通過組織開展涌水涌沙應急演練，模擬風險事故情景，檢驗應急預案的科學性，加強管理人員應急管理和反應能力操練，提升風險處置能力。盾構機上除常規配置的18kw雙液漿注漿機、揚程60m的抽水泵、發電機、空壓機、小型攪拌機等設備外，單獨在洞內增加一根直徑100mm應急排水管，並在盾尾增加兩台18KW污水泵，在始發井下沉段設置400m3沉澱池，並配備消防水泵和水管，用於將洞內匯入的水抽排到地面。

抓關鍵技術攻關。在公司的幫扶下，項目成立了創新工作室，切實提高科研創新能力和新技術運用能力。加強盾構下穿珠江二次注漿、渣土改良、刀具配置及磨損技術研究等各項關鍵技術科研攻關，提升大直徑盾構施工水平。同時積極運用長距離皮帶水平運輸技術提高掘進效率,運用MVD渣土監測系統進行出土量實時監控，運用超前地質鑽探技術可對開挖面前方進行超前地質加固，運用潤滑及密封系統等技術提高防噴涌和盾尾密封能力。在確保盾構安全快速高效通過江底的同時，也為公司盾構施工創新創效注入新的活力。

抓裝備改造升級。創造性首次在復合地層使用C型夾帶機代替龍門吊垂直出土，連續皮帶機代替渣土箱水平運輸出土，解決深基坑、長距離出渣效率低難題﹔盾構機皮帶上方安裝MVD渣土檢測，嚴格控制出土量，減小對周圍土體的擾動，以免造成盾構前方地面土體發生坍塌或隆起﹔每條隧道配置3輛60T內燃機車，隧道內1.5公裡設置一個會車區，安排專人調度，做到掘進、拼裝、掘進循環模式，解決長距離隧道錯車難題。隧道外安裝4*90KW大功率變頻通風機+1.6米風管，隧道內安裝40KW降溫空調，台車上配置冰箱，配置20座通行車接送工人上下班，改變隧道內作業環境，解決隧道內高溫、上下班時間長的難題，提高盾構掘進工效。