2018年7月13日9點18分,埋深在海平面下60 m、目前國內最深過海地鐵隧道——廈門地鐵3號線,過海段右線率先掘進至工法交接點(盾構施工轉換為礦山法施工),安全、質量、工期全面受控。施工人員于海平面下60余m的海域作業,承受高達0.538 MPa的非飽和氣壓換刀作業,創造了國內過海泥水盾構掘進施工最新紀錄。
超高強度下的帶壓換刀作業是3號線過海盾構掘進施工中遇到的最大挑戰。據悉,正常人承受壓力是0.1 MPa,目前國內盾構掘進施工帶壓換刀作業壓力最高不超過0.3 MPa。在掘進施工的換刀作業中,作業人員身上要承受0.538 MPa的巨大壓力,這極大地考驗人的生理和心理承受力,也對3號線過海段盾構掘進的技術和安全管控能力提出了極高的要求。
為保障換刀作業安全和盾構施工的順利推進,施工單位特地邀請了上海打撈局專業深潛作業人員,采取了吸氧減壓等多項措施。據統計,帶壓換刀作業中,工作人員單次正常有效作業時間僅在35 min左右,平均20人次/d才能完成1把刀具的更換任務。連續作業時間短、作業效率低,同時也增大了換刀作業的施工風險,影響了盾構掘進施工整體進度。
過海段工程是廈門地鐵3號線的重點控制工程,工程技術難度、施工統籌難度和管控風險在國內罕見。施工方通過不斷技術攻關和工效升級,攻克了多項技術難關和施工難題,在安全質量全面受控的情況下,泥水盾構順利穿越東海。
在施工過程中,施工人員先后攻克長約200 m的盾構孤石群、全斷面砂層、風化深槽和上軟下硬等復雜地層條件下掘進施工,強度高達204 MPa全斷面花崗巖地層的長距離穿越以及高水壓環境下盾構密封等多項施工難題,采用“近海域全斷面砂層盾構始發”“非飽和氣壓換刀”“洞內盾構棄殼解體”“海域全風化花崗巖地層凍結施工聯絡通道”等多個創新工藝工法,實現了行業多項技術零的突破。
在項目施工過程中,施工方采用“主體施工工藝、盾構管片、成品混凝土結構”樣板展示示范,進行實物交底;地面設置調度指揮室,實時監控盾構隧道作業面施工情況;在隧道洞口、洞內人行通道和軌行區,進行人車分離;洞內管線布置有序,照明采用LED燈帶,既節能又能提供更好的照明條件;專門設置泥水處理站,將泥漿和渣土進行分離,實現了安全環保目標;同時,在管片拼裝過程中,實行管片拼裝實名制,建立管片拼裝質量監督微信群,每環管片拼裝前對盾尾進行清理并拍照發至群內,接受大家監督,確保管片拼裝質量;車站施工采用“底部涂刷2道高滲透環氧防水涂料,面部噴涂3~5遍單組分聚氨酯防水材料,上部鋪設紙胎油氈,最后澆筑防水保護層”的新型工藝,減少了后期頂板滲漏水處理,保證了車站施工質量。
廈門地鐵3號線是地鐵至機場、快速出島的最便捷通道,構建了廈門本島至翔安片區快速跨海連接通道,是連接廈門本島與翔安東部副中心的西南—東北向骨干線。線路全長36 km,設計時速80 km,起于廈門火車站,止于翔安機場,線路串聯了廈門火車站及周邊湖里老城區、五緣灣片區、翔安機場及空港經濟區等重要區域,連接了思明區、湖里區和翔安區。3號線的建設將為促進廈門經濟社會發展打造新引擎、助力海西經濟區建設產生巨大作用。