重慶地鐵四號線：81米的地下穿越
發(fā)布日期：2024-04-17來源：重慶頂管市政工程有限公司
“桐梓林主所2號豎井(接收井)已經(jīng)看見機(jī)頭(巖石破碎頂管掘進(jìn)機(jī))了，即將貫通!”9月26日早上5點(diǎn)59分，集團(tuán)公司重慶軌道交通4號線主所標(biāo)施工推進(jìn)微信群里，現(xiàn)場頂管監(jiān)控責(zé)任人鄧義民即時發(fā)出了一條令人振奮的節(jié)點(diǎn)完工消息，標(biāo)志著4號線主所標(biāo)施工難度*大、危險系數(shù)*高的“卡脖子”單項(xiàng)重難點(diǎn)工程，歷時15天安全順利完成。集團(tuán)公司承建的重慶軌道交通4號線二期站后主所標(biāo)工程，共有桐梓林、干壩子兩個主所及供電外線路。其中桐梓林主所供電外線路，需要穿越龍駿大道主干道線路的地下頂管全長81,07米，施工工藝采用卓科巖石破碎掘進(jìn)頂管機(jī)施工。
9月11日，頂管機(jī)從1號豎井始發(fā)，9月26日頂管機(jī)順利在2號井出洞。在整個頂管施工過程中，項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)帶隊(duì)全程24小時值班監(jiān)督安全和施工質(zhì)量。在工程質(zhì)量上，管道軸線、高程符合設(shè)計及規(guī)范要求,在安全管理方面，整個施工過程確保了安全零事故?！巴煌麩o際的遠(yuǎn)山翠綠，我的心情難以平靜，興奮不己，因?yàn)槲腋惺艿搅饲锾飒?dú)有的韻味，感受到了豐收的喜悅?！痹谕╄髁滞饩€路的施工現(xiàn)場，包保項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)、項(xiàng)目黨支部書記譚永勝與身邊的聯(lián)合項(xiàng)目部項(xiàng)目經(jīng)理李非凡高興地交流著。
超前諜劃，果斷選定機(jī)頂施工方案
桐梓林主變電所及外線路工程、改擴(kuò)容工程，設(shè)計總長約3公里，從南方電網(wǎng)220KV觀音常變電站出線，沿環(huán)道道路走線至龍駿大道沿龍羽路走線至兩江大道后再穿越兩江大道進(jìn)入新建桐栙林主所。整個外線路蜒曲折，跌宕起伏，穿越了崇山峻嶺及小溪河流，整個外線路長度超三千米，被劃分為G1至G86等86個施工點(diǎn)位，其中頂管施工段為G39至G40段。此段設(shè)計長度81.07米、埋深(向下掘進(jìn)深度)17.10米、管徑1,5米，整個頂管聯(lián)絡(luò)通道將連接、貫通兩個深度分別約18米的電纜豎井。面對該設(shè)計線路穿越龍駿大道，道路交通旅客及貨物運(yùn)輸流量大，道路淺層及中層的電力、通信、污水管道眾多的基本特點(diǎn)，設(shè)計里位及地勘里位*初的設(shè)計方案是采用人工頂營方法。但是施工現(xiàn)場的實(shí)際困難遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，建設(shè)者們經(jīng)過實(shí)地調(diào)研、現(xiàn)場勘察及多方面分析，發(fā)現(xiàn)人工頂管的作業(yè)方式施工作業(yè)過程中，作業(yè)空間狹小，施工難度較大，危險因素較多，進(jìn)度得不到保障等諸多潛在不利因素。
面對施工現(xiàn)場“四面楚歌”的現(xiàn)實(shí)情況，如何*大限度保障施工安全?如何突破傳統(tǒng)施工作業(yè)的“瓶頸”?如何把作業(yè)人員從重危險的作業(yè)環(huán)境中解放出來?如何提升該項(xiàng)施工進(jìn)度?集團(tuán)公司重慶軌道交通4號線二期站后工程指揮部領(lǐng)導(dǎo)憑借多年豐富的施工管理經(jīng)驗(yàn)，在查閱相關(guān)資料并咨詢了專業(yè)人士后，慎重建議運(yùn)營管理分公司主所標(biāo)項(xiàng)目部調(diào)整原來的人工頂管方案，考慮采用較為先進(jìn)安全并且技術(shù)成熟的機(jī)械頂管法施工。
對于習(xí)慣了陸地施工、高空作業(yè)的集團(tuán)公司建設(shè)者來說，地下17米穿越式施工可謂在整個集團(tuán)公司的施工史上罕見。項(xiàng)目部經(jīng)過實(shí)地調(diào)研、專家論證等必要程序后，*終確定采用巖石破碎頂管機(jī)頂管施工，從而書寫了桐梓林外線路G39至G40段
機(jī)械頂管的嶄新一頁。采用盾構(gòu)(機(jī)械)頂管法取代礦山暗挖(人工頂管)是地下隧道工藝發(fā)展的趨勢，國內(nèi)外已有研發(fā)和工程案例，可大幅度提升掘進(jìn)效率。頂管施工技術(shù)*早始于1896年美國的北太平洋鐵路鋪設(shè)工程的施工中。我國較早的頂管施工約在上世紀(jì)50年代，初期主要是手掘式頂管，設(shè)備也較簡陋，我國頂管技術(shù)真正較大的發(fā)展是從上世紀(jì)80年代中期開始，1988年上海研制成功我國**臺土壓平衡掘進(jìn)機(jī)。
桐梓林外線路采用的機(jī)械頂管設(shè)備，主要由可切削刀盤、快速支撐體系、物料運(yùn)輸系統(tǒng)、半自動拼裝系統(tǒng)等構(gòu)成的空間集約型模塊化頂管裝備集成。**次接觸這一新型工藝，聯(lián)合項(xiàng)目部項(xiàng)目經(jīng)理李非凡在不同場合，反復(fù)強(qiáng)調(diào)了技術(shù)培訓(xùn)和安全教育的重要性。在正式作業(yè)前，為更生動形象地做好技術(shù)交底，項(xiàng)目部在下發(fā)紙質(zhì)技術(shù)交底的同時，配套制作了PPT、三維可視化的工藝動畫等操作指導(dǎo)方案，用更加生動、更加易于理解的方式向一線工人傳達(dá)技術(shù)要點(diǎn)、施工安全注意事項(xiàng)等關(guān)鍵施工技術(shù)要領(lǐng)。
技術(shù)加持，地下“蛟龍”昂首挺進(jìn)頂管施工，是近年來推廣的一種嶄新工藝，為了確保這個“大家伙”的施工安全，項(xiàng)目組織專家對重大危險源和風(fēng)險點(diǎn)進(jìn)行排查，對各個風(fēng)險點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)地分析和論證，制定了糾偏控制預(yù)案及現(xiàn)場應(yīng)急處置方案。頂進(jìn)過程中，精確把控施工誤差，對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控分析，及時調(diào)整頂進(jìn)速度、正面平衡壓力、角度位移及注水排漿速度參數(shù)，使路面及豎井沉降范圍有效控制在5m允許限值內(nèi)，保證巖石破碎頂管掘進(jìn)機(jī)以*佳的狀態(tài)進(jìn)行施工挺進(jìn)。
按照工作計劃，頂管施工必須在9月30日前完工，這就要求所有施工工序必須一步到位，杜絕返工現(xiàn)象。為提高工藝精確度，頂管機(jī)在掘進(jìn)過程中，采用了激光導(dǎo)向控制系統(tǒng)。位于工作井后方的激光經(jīng)緯儀發(fā)出激光束，調(diào)整好所需的標(biāo)高及方向位置后，對準(zhǔn)頂管機(jī)內(nèi)的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到機(jī)內(nèi)攝像機(jī)的影像內(nèi)，并輸送到挖掘系統(tǒng)的電腦顯示屏內(nèi)。操作者可以根據(jù)需要開啟位于頂管機(jī)內(nèi)置式油缸進(jìn)行伸縮，為達(dá)到糾偏的目的，調(diào)整切削部分頭部上下左右高度。在整個掘進(jìn)過程中，甚至可以獲得控制整個管道水平、垂直向30mm內(nèi)的偏離精度。
正所謂“千里之堤毀于蚊穴”，任何一個不起眼的工藝細(xì)節(jié)一旦出了問題，造成的后果往往是不可估量的。項(xiàng)目部在施工工藝細(xì)節(jié)上也毫不放松:管道接口的防水橡膠圈必須安裝;專業(yè)電工每天定時檢測電路、配電箱、用電設(shè)備;必須在管材的鋼套環(huán)上墊放鋼管保護(hù)套，防止鋼板割壞鋼絲繩:水泵抽水時候，有專人值守，防止水泵干燒等等，看似微不足道的小細(xì)節(jié)統(tǒng)統(tǒng)在安全技術(shù)交底中被專門強(qiáng)調(diào)，就是要讓技術(shù)人員和一線工人的默契配合，就是要保障細(xì)節(jié)上不出問題，不因一時疏忽影響工期進(jìn)度。項(xiàng)目部物資部門也加強(qiáng)預(yù)判，多方加強(qiáng)溝通與調(diào)度，及時為現(xiàn)場施工提供商業(yè)混凝土等關(guān)鍵物資供應(yīng)。頂管法施工在軌道交通施工中發(fā)出閃耀的光芒!局指領(lǐng)導(dǎo)、項(xiàng)目部領(lǐng)導(dǎo)時刻關(guān)注著桐梓林主所頂管施工，除嚴(yán)格落實(shí)領(lǐng)導(dǎo)帶班作業(yè)及專職安全管理人員跟班作業(yè)制度以外，在主所標(biāo)施工推進(jìn)微信群里，對現(xiàn)場反映的問題及時給出解答或解決，對關(guān)注的事項(xiàng)及時給予提醒與指導(dǎo)。
攻堅克難，挑戰(zhàn)*難頂管施工安全責(zé)任重于泰山，頂管施工運(yùn)用眾多大型施工機(jī)械，對安全標(biāo)準(zhǔn)及其嚴(yán)格的。為確保萬無一失，9月9日至10日，項(xiàng)目部安排巖石破碎頂管掘進(jìn)機(jī)進(jìn)場安裝調(diào)試，做好準(zhǔn)備工作。頂管工作井原設(shè)計是人工頂管工作井，尺寸僅為5.9米*3.4米，不能達(dá)到機(jī)械巖石破碎頂管掘進(jìn)機(jī)(5.1米機(jī)頭+2.5米液壓油缸=7.6米)的安裝長度。*后靠采用小型液壓設(shè)備把頂管機(jī)往前推進(jìn)1,5米，才能安裝設(shè)備正常掘進(jìn)。9月11日，巖石破碎頂管掘進(jìn)機(jī)正式從1號豎井始發(fā)，開工作業(yè)。
施工過程情況復(fù)雜，總會發(fā)生意料之外的安全隱患，為此，項(xiàng)目部做好應(yīng)急預(yù)案，并提前預(yù)警演練，提高一線技術(shù)工人應(yīng)對突發(fā)狀況的能力。9月16日凌晨4點(diǎn)，在頂進(jìn)18節(jié)管時突發(fā)透水事故，造成設(shè)備被淹，施工現(xiàn)場人員克服困難，爭分奪秒安裝抽水設(shè)施，保證排水暢通，搶修項(xiàng)管機(jī)。施工現(xiàn)場突發(fā)大量滲水，滲水原因系頂管頂入巖石與地下水交界面，導(dǎo)致大量地下水突然沿項(xiàng)管管道噴涌而出。事件發(fā)生后，立即進(jìn)行了施工地表沉降觀測，地表下沉僅1.5m，屬于正常沉降范圍，并對近期檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，**時間邀請設(shè)計及地勘單位到場實(shí)際調(diào)查，及時排除了此次透水事件的相關(guān)安全隱患，9月20日搶修好設(shè)備并對地質(zhì)情況進(jìn)行重新勘察后再次向前頂進(jìn)。
之所以能夠順利消除安全隱患，得益于項(xiàng)目部未雨綢繆的應(yīng)急預(yù)案、詳細(xì)的施工方案以及科學(xué)的施工計劃，滲水事故才得以化險為夷。在隨后的施工過程中，頂進(jìn)到第25節(jié)管(長約50米)時，穿越到道路下填方區(qū)魚塘位置，由于巖石頂管機(jī)只“吃硬不吃軟”，施工速度緩慢，頂管機(jī)每隔施工幾小時，頂管工人克服機(jī)艙狹小空間，到前倉進(jìn)行機(jī)頭黏土清理。歷經(jīng)3天時間才掘進(jìn)完魚塘地層16米，9月24日終于穿越完魚塘區(qū)域，提高了施工頂進(jìn)速度。
9月26日早晨6點(diǎn)，頂管機(jī)出洞，兩天時間完成了16接頂管、長約32米的施工頂進(jìn)工作。相比于人工頂管施工，在極大提升施工進(jìn)度的同時，更全面保證了安全?！瓣P(guān)鍵施工尚未全部完成，同志們?nèi)孕枥^續(xù)努力!”在**個主所外線路的41節(jié)地下頂管勝利貫通后，9月26號下午15時，頂管機(jī)從桐梓林2號井安全品裝出井;9月26日晚上20時，開始拆除桐林豎井頂管內(nèi)水管及清洗淤泥:9月27日早上7時，開始拆除桐梓林1號井井內(nèi)頂管設(shè)備，同時注漿機(jī)就位:9月28日下午16時，桐林主所1號井頂管注漿施工完畢。夜以繼日的奮戰(zhàn)未有窮期，桐梓林和干壩子兩個主所正在加緊進(jìn)行設(shè)備安裝調(diào)試，為了一個多月后的接觸網(wǎng)電通正在奮力沖刺著。9月26日晚上19時，頂管機(jī)安全抵達(dá)干壩子主所1號井，并正在進(jìn)行前期施工準(zhǔn)備。這又是一場新的頂管施工征程!(董志剛)
