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6月20日,随着盾构机盾尾缓缓脱出南宁地铁2号线隧道正下方危险区域,标志着南宁地铁5号线秀灵路站—明秀路站区间(以下简称“秀明区间”)左线顺利完成下穿正在运营的2号线明秀路站—秀厢站区间双线(以下简称“明秀区间”),以不到2m的超近距离成功刷新南宁轨道交通下穿运营线路最小间距,对于全国盾构下穿工程也是一个巨大突破。

至此,南宁地铁5号线建设中的又一个重大风险源被消除,按时完成了“抗疫情、保增长,大干100天”专项劳动竞赛中的一项重要节点目标,距5号线全线洞通又迈进了一步!

▲盾构机操作室

在运营地铁隧道下“穿针引线”

如果将右线盾构掘进比喻成在隧道下“钻洞”,那左线盾构下穿区域可谓是在“毛细血管”中穿针引线。该段下穿区域属地面属于交通繁忙的主要路段,正在掘进的左线隧道右临已施工完成的右线隧道,左邻宾馆,上部超近临2号线隧道,地层间存在较厚圆砾层,含水量大,且为承压水,只要掘进路线稍稍偏离设计标准,就可能会导致重大险情,因此,施工难度非常大。

▲盾构机后配套设备检查

南宁地铁5号线秀明区间下穿南宁地铁2号线明秀区间隧道,是南宁轨道交通有史以来盾构施工风险最大的一次下穿工程,穿越既有2号线不能有任何大沉降影响运营,地面沉降必须控制在3mm以内,这对重达500吨的庞然大物盾构机来说,标准极其严苛。

▲管片螺栓复紧

▲进浆、出浆管道

▲拼装管片

在“上软下硬”地层掘进犹如“钢铁蚯蚓”在“石头上挪豆腐”

盾构下穿预估影响区域长达48m,正穿长度达24m(388—411环),其中,实施下穿施工作业的南宁地铁5号线管片外侧与正在运行的南宁地铁2号线隧道管片最小设计净距只有2.05m,实际盾构施工时需要有一定的扩挖,因此开挖面距离2号线外轮廓已不到2m,被誉为南宁轨道交通最“惊险”的盾构掘进区间之一。更加困难的是穿越段是大部分的泥岩地层和上部50cm厚富水圆砾层,属于典型的“上软下硬”复合地层。粘性较大的泥岩层使盾构掘进期间容易发生刀盘结泥饼,导致盾构掘进缓慢或停滞;上层富水圆砾使下穿过程易发生涌水现象,造成2号线隧道管片周边水土流失;因此,盾构机在“上软下硬”掘进犹如“钢铁蚯蚓”在“石头上挪豆腐”,极易影响2号线隧道安全。如何确保下穿工作持续、匀速平稳通过,将2号线隧道沉降控制在允许范围内是下穿工作的一大难题。

▲盾构隧道

多措并举,日夜奋战,实现“毫厘不差”

“差之毫厘,失之千里”,对于此次下穿风险高度警惕,施工过程可谓是“锱铢必较”。为确保秀明区间双线成功下穿明秀区间,南宁地铁5号线指挥部与8工区项目部运用多项技术措施及“法宝”。盾构施工前组织召开了盾构机选型研讨会,根据地质情况特地选用直排式泥水盾构机,该盾构机在精准沉降控制方面具有突出优势,同时,又满足了进度要求;建立三维有限元分析模型,结合设计及现场调查,进行下穿施工安全性影响评估;并采用地质雷达扫描技术对既有隧道影响范围内进行全面专项检测,检查地质的密实程度,是否含有空洞;提前对既有2号线隧道内管片进行加固,在既有隧道周边布设应急注浆孔;在下穿2号线前12m布设地下分层沉降观测点,掌握各地层的单独沉降数据;推进过程中采用克泥效工法在盾体注入克泥效,推进后采用深层注浆进行管片壁后注浆填充。

▲砂浆拌合站

同时,为更精准和高频率地掌握2号线隧道内变形情况,项目部应用全自动化监测技术对下穿2号线隧道进行实时监测,通过自动化监测实时反馈数据,对2号线隧道管片收敛、沉降、道床沉降数据进行分析,每天晚上再进行轨距、沉降等人工监测数据复核;对仓压、同步注浆、二次注浆参数等进行监测及统计分析,对各项掘进参数进行优化,确保泥浆始终“无微不至”地支撑着开挖面,通过注浆及时稳固盾体及管片周边地层;在盾构下穿施工前,多次邀请国内权威专家进行研讨、论证,多次召开各相关单位的下穿联动协调会,建立起参建各方应急联动机制,备齐应急物资,联合各单位开展应急演练,所有参建单位安排24小时领导值班。

▲筛分压滤系统

通过科学的组织、有效的管理、标准化的施工,经过连续6天的施工奋战,以4环/d的掘进速度,最终成功克服了“上软下硬”复杂地层穿越2号线施工难题,继2019年11月17日区间左线成功下穿2号线既有隧道后,右线也顺利下穿完成。并且2号线隧道内自动化监测最大沉降值仅2.83mm,各项监测数据均在控制值范围,未出现预警。

▲左线隧道

▲左线隧道洞口

此次南宁地铁5号线盾构双线成功超近距离下穿地铁2号线,为后续国内类似盾构近距离下穿工程施工积累了宝贵经验,同时,也为“抗疫情、保增长,大干100天”专项劳动竞赛作出了重要贡献。

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