2013年3月15日,由中鐵隧道集團承建的國內首條海底盾構隧道——廣東臺山核電站1號和2號取水隧洞全部貫通,標志著采用國際第三代核電技術的臺山核電站1號和2號機組工程取得了階段性成果,也完善了我國海底隧道修建技術。行業專家認為,繼廈門翔安和青島膠州灣隧道填補了國內鉆爆法海底隧道的施工空白之后,該項目攻克特硬基巖世界難題,開創了盾構法修建海底隧道的先河,為今后修建渤海灣、瓊州海峽等長大海底隧道積累了經驗。
盾構首穿海底 臺山核電站是中法合作項目,采用國際先進的第三代歐洲壓水堆核電技術,單機容量世界第一。取水隧洞主要解決核電站的循環冷卻水的供應問題,開挖直徑9.03 m,單隧長度為4 330.6 m。隧洞穿越2條斷層破碎帶,4段孤石群,3段基巖突起以及多處軟硬不均地層,尤其是400多m的基巖孤石段平均抗壓強度為140 MPa,最大抗壓度為220 MPa。針對基巖孤石罕見的強度,盾構刀盤及刀具在施工中損壞將非常嚴重,如果處理不當可能會導致刀盤散架、失效等嚴重后果。
盾構在如此高強度的海底地質下掘進,國內尚無先例。中鐵隧道股份根據在武漢長江隧道、南水北調穿黃隧洞、廣深港獅子洋隧道等盾構水下隧道和廈門翔安隧道、青島膠州灣隧道等海底隧道的施工經驗與技術積累,組織專家組進行全面“會診”,制訂科學可行的施工方案。
破解世界級難題 2009年5月開工以來,中鐵隧道股份臺山項目部創造性地采用海上垂直鉆孔爆破和地表注漿的技術方案,提前處理基巖、孤石等不良地質段。面對海底隧道采取海上爆破效果難以控制和孤石難以準確定位等世界級難題時,項目部總結出“多種鉆機交替施工、三重套管配合使用、爆破參數逐孔確定、注漿效果靈活掌握”的新穎施工方法,使施工進度提高了3倍多。
中鐵隧道股份臺山核電項目經理梁奎生說:“地質處理完畢并不等于萬事大吉,盾構通過該地段時,爆破后殘留的石塊仍然會進入刀盤內,需要通過人工帶壓進倉的方式進行打撈。”據統計,取水隧洞施工期間帶壓進倉作業超過4 400人次,實現安全生產突破1 470 d,并于2012年10月創造了大斷面泥水盾構施工月掘進844.5 m的全國紀錄。
安全環保施工 在取水隧洞建設中,中鐵隧道集團項目部從觀念、制度、程序等方面與核電國際項目管理模式全面對接,借鑒日本和香港的安全管理經驗,出臺《施工現場文明施工與定制化管理方案》、《施工活動指引》,規范人員日常行為,在“三條鐵律”的基礎上進行管理延伸,提出“現場六大紀律”管理,創新實施“五星標桿”評比、“不良行為”管理做法,最終保證了安全生產和優質高效。
隧洞工程地處國家珍稀動物白海豚保護區,對環保要求極高。項目部特別整合了泥水處理系統的濃縮設備、壓濾設備和泥水分離設備,成功解決了泥漿排放對環境的污染問題,實現了“零排放”、“零污染”的硬性要求。
中鐵隧道集團首次進入核電施工領域便嶄露頭角,項目部通過了國際標桿L7級的評審,獲得了國家AAA級安全文明標準化誠信工地、全國工程建設優秀質量管理獎等榮譽。