“第1146环管片组装结束,‘一航13号’盾构机下穿大沽河使命顺利完成!”跟着监控室传来的播报,一场触目惊心的洞穿大沽河之旅满意收官。
中邦交建承建的青岛地铁8号线支线,途经青岛市城阳区和胶州市,是山东省首条县域城市地铁线,其间一段线路需下穿青岛市的母亲河——大沽河。因为无法准确进行下穿河道的地质钻探,且河道下的岩层含水量较高,为掘进施工带来了较大应战。
“地下裂隙水存在于岩石裂隙中,因为岩石裂隙发育杂乱且不规则,很难判别其间的水量。”项目技能主管郭腾博眉头紧闭。正常掘进的渣土和改进剂混合均匀,能经过盾构机尾端土仓中的皮带机运走。但碰到发育好的裂隙水,地下水会快速补给至土仓,若水压急剧增大,稍有不小心就会引发喷涌、渗漏水等问题,乃至导致盾构机受损、地道被淹。
为应对裂隙水的困扰,项目团队决议选用地道地震波法进行超前地质预告,并运用高分子聚合物进行渣土改进。“高分子聚合物能进步和易性,就像粘合剂相同,快速把渗水和渣土吸附集合在一起,便利运走,削减裂隙水的喷涌。”郭腾博提出了自己的主意。但出人意料的是,下穿掘进过程中,盾构机遇到的裂隙水不只频频且量洪流急。依据现场设备流量计实测显现,裂隙水压遍及达到了0.3兆帕,相当于1平方米的桌子上压着30吨的重物。每分钟水量最大可达8立方米,不到半响便可灌满一个规范游泳池。
“水太大了,高分子聚合物也难以发挥作用。”盾构机起推不久,班组长孟祥国就报告了令人挂心的音讯。眼看地道积水积泥,工人们只得泡在泥水中作业,施工功率急剧下降。
为了打破僵局,项目团队与工人们群策群力,一是调整出渣口皮带机高度,减小渣土上坡的视点,便利渣土外运;二是用橡胶皮带对出渣口进行包裹,进步皮带携渣才能,削减洒漏;三是为皮带机定制了小型渣土箱,用于接受漏渣。经过一系列优化,清渣功率才得以提高。
但是,盾构机掘进前方的遇水难题稍有缓解,后方地质汇水又让团队犯了难。后方汇水不断向土仓内涌入,已成型的地道也有管片上浮的危险。“有必要进一步紧缩注浆凝结时刻,让管片与地层之间的浆液赶在汇水之前凝结,让水流无处可渗。”团队研讨后提出了解决办法:制造双液同步注浆设备,在原有同步注浆管道内设置水玻璃管道,经过水玻璃将注浆液凝结时刻由6小时缩短为40秒,减小浆液丢失,快速固定管片。
仅用2天时刻,项目团队就研制出新式注浆混合器,经过重复实验逐渐优化了注浆合作比,摸清了最佳注浆时刻和注浆量。新工艺敏捷投入到正常的运用中,盾构机向前掘进,一环环管片铺装成地道,水泥砂浆经过新设备敏捷注入管片与地层之间。在清晰准确合作比、精准注浆量和最佳注浆时刻后,混凝土完成快速凝结,管片地道与地层安定衔接,后方汇水再无待机而动。
历时6个月,建设者们用才智和执着,顺利完成了一次触目惊心的水下盾构穿越。