珠三角城际铁路大直径盾构机首次成功下穿珠江

人民网北京7月3日电 （记者 王醒）“下行线刀盘覆土埋深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，随着“中铁494#”大直径盾构机第761环管片拼装完成，由中铁二局城通公司承建的珠三角城际铁路广佛环线1标大石站-科学中心站盾构区间顺利下穿珠江航道，这也是国内首次大直径土压平衡盾构长距离下穿珠江航道。

珠三角城际铁路广佛环线是珠三角城际铁路网的重要组成部分，工程建成后对打通区域内快速公交走廊，提速珠三角地区经济一体化发展具有重要的意义。全线预计通车时间2022年12月，届时广州南站至白云机场仅需30分钟。而由中铁二局承建的广佛东环线GFHD-1标大石站-科学中心站区间，区间单线长度为9240.65m，直径9.13m的大直径盾构机从科学中心站始发后，将完成下穿350m珠江后航道、160.5m沙溪岛、760m三支香水道，掘进至大石站。作为国内首例大直径盾构软硬不均地层长距离下穿珠江水系，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，掘进静水压力超过5bar，每米隧道最大涌水量超过26.24立方米/天。盾构在国内罕见的江底复杂浅埋地层掘进，施工风险之高、技术要求之严不言而喻。为此，项目从技术方案策划、掘进参数控制、领导带班值守、抓实应急演练、强化技术攻关、装备改造升级等多个核心环节入手，坚持疫情防控和复产达产两不误，顺利实现了高效安全下穿珠江。

抓技术方案策划。过江段地下水系十分丰富，容易发生喷涌，且地层软硬不均，必须高度警惕掌子面坍塌和河床透顶风险。为保证安全顺利完成过江段掘进任务，根据过江段地质、水文详勘情况，结合土压平衡盾构特点，借鉴公司海底隧道等相关施工经验，项目管理团队先后召开十余次专题会议研讨、论证，全面考虑施工计划、工艺技术、安全质量保障、施工监测等环节。最终经专家评审、修改后形成了具有针对性、实践性、全面性的《盾构下穿珠江安全专项施工方案》。在施工前对全部管理人员和作业人员开展技术交底，技术先行，指导施工生产。

抓掘进参数控制。直径达9.13m的钢铁“巨兽”，在江底行进中对地层扰动每增加一分，风险就会呈倍数效应放大，摸索出最优的掘进参数成为安全下穿的关键。项目管理团队在盾构下穿珠江施工过程中设置前100环为试掘进段，选择加强耐磨型楔齿刀具，各项掘进参数均以理论计算值为基础，结合渣样分析、监测数据等信息，摸索出最优的土压、推力、扭矩、转速等参数作为下穿珠江段指导参数，精准控制盾构机在江底掘进姿态和出土量。

抓领导带班值守。盾构过江期间，项目班子成员都每天轮流在现场带班值守，同时加强信息化建设力度，由七十余个摄像头组成的监控矩阵，全面清晰呈现整个作业循环全貌，掘进参数实时传送到地面，现场值班人员能第一时间了解到盾构机推进状态和现场实况，为盾构机安全平稳掘进扣上“双保险”。

抓风险应急演练。项目管理团队以“排水能力”建设为重点，积极应对可能出现的喷涌、江水倒灌等风险，通过组织开展涌水涌沙应急演练，模拟风险事故情景，检验应急预案的科学性，加强管理人员应急管理和反应能力操练，提升风险处置能力。盾构机上除常规配置的18kw双液浆注浆机、扬程60m的抽水泵、发电机、空压机、小型搅拌机等设备外，单独在洞内增加一根直径100mm应急排水管，并在盾尾增加两台18KW污水泵，在始发井下沉段设置400m3沉淀池，并配备消防水泵和水管，用于将洞内汇入的水抽排到地面。

抓关键技术攻关。在公司的帮扶下，项目成立了创新工作室，切实提高科研创新能力和新技术运用能力。加强盾构下穿珠江二次注浆、渣土改良、刀具配置及磨损技术研究等各项关键技术科研攻关，提升大直径盾构施工水平。同时积极运用长距离皮带水平运输技术提高掘进效率,运用MVD渣土监测系统进行出土量实时监控，运用超前地质钻探技术可对开挖面前方进行超前地质加固，运用润滑及密封系统等技术提高防喷涌和盾尾密封能力。在确保盾构安全快速高效通过江底的同时，也为公司盾构施工创新创效注入新的活力。

抓装备改造升级。创造性首次在复合地层使用C型夹带机代替龙门吊垂直出土，连续皮带机代替渣土箱水平运输出土，解决深基坑、长距离出渣效率低难题；盾构机皮带上方安装MVD渣土检测，严格控制出土量，减小对周围土体的扰动，以免造成盾构前方地面土体发生坍塌或隆起；每条隧道配置3辆60T内燃机车，隧道内1.5公里设置一个会车区，安排专人调度，做到掘进、拼装、掘进循环模式，解决长距离隧道错车难题。隧道外安装4*90KW大功率变频通风机+1.6米风管，隧道内安装40KW降温空调，台车上配置冰箱，配置20座通行车接送工人上下班，改变隧道内作业环境，解决隧道内高温、上下班时间长的难题，提高盾构掘进工效。