洪旭
華燈十里路,流彩映通明,地下急行軍,鏖戰不夜城。2019年12月8日,中建鐵投集團參建的深圳地鐵9號線二期工程正式通車,標志著深圳的地鐵運營總里程突破300公里,邁入了高密度軌道交通時代。
放眼9號線全線,中建鐵投集團承建的二期工程1站3區間,是掘進線路最復雜、特級風險源最多的區段。4年來,項目建設者攻堅克難、勇攀高峰,以國內首創的“無破損、無滲漏、無錯臺”施工理念,全力打造“三無”精品隧道,質量管控領先行業標準。

項目位于深圳前海合作區,商圈密集、建筑擁擠,素有“中國未來曼哈頓”之稱。施工場地狹小,地質穩定性差,平行作業面多……項目幾乎匯集了地鐵盾構施工領域全部難題。
“第425環管片推完,盾尾已脫離鴻隆大廈……”2018年4月15日凌晨2點57分,項目南油西站-南油站區間“爭先一號”盾構機成功下穿第15棟老舊建筑物。至此,深圳地鐵9號線西延線最大一處風險點順利排除。
回想這段“高風險”歷程,項目總工程師湯林猛感慨萬千:盾構機下穿鴻隆大廈時,“遭遇”32根混凝土灌注樁基礎(相當于大廈四分之一的“樁骨架”),被它們擋住了掘進之路。施工中“樁骨架”稍微“骨折”,就可能導致大樓沉降傾斜,甚至倒塌!
5天一次性切割32根樁基,是一場爭分奪秒、不容失誤的“骨科手術”!切割樁基前,項目預先打下195根直徑300毫米微型鋼管樁,擴建“倒楔形”新承臺,以便“接力”承受大樓荷載。切割過程中,24小時動態監測,根據數據波動情況,合理控制盾構土倉壓力、推力和推速,及時調整注漿壓力和注漿位置,全面把控大樓結構安全。
監測數據顯示,從切割樁基到完成穿越,鴻隆大廈及地面累計沉降量均在15毫米以內,遠低于國標《城市軌道交通工程監測技術規范》要求的30毫米。項目據此總結的“盾構切削高層建筑物密集群樁及樁基托換施工技術”經鑒定達到國內先進水平。此外,項目另有2項成果達到國內領先水平、1項成果達到國內先進水平,榮獲3項國家級實用新型專利、3項省部級工法,發表2篇科研論文。
按照正常工序,盾構機一般從始發井吊入,完成隧道掘進任務后,再從接收井吊出。但在項目南油站-創業路站區間右線隧道施工中,盾構機卻面臨著“有去無回”的窘境。
原來,掘進作業完成后,接收井由于客觀原因一年后才能投用,盾構機“被困”地下。囿于空間限制,常規吊裝設備“無用武之地”。在密閉狹窄的地下空間里,如何才能將盾構機“解救”出來?項目盾構設備總監吳偉源坦言,項目處于深圳繁華地段,地下管線錯綜復雜,遷改工作難度極大,加上離周圍建筑物太近,塔臂沒有旋轉空間,無法實現安全吊裝。
“能否將盾構機在隧道內拆解,沿著原路返回運出呢?”項目經理陳佳大膽設想。隨后,項目立即與盾構機生產廠家深入探討洞內拆機的可行性,并先后組織召開3次專家論證會。深圳地鐵集團技術委員會反復審查后給予回復:該方案可行,同意實施!
“被困”盾構機全長約84米,重421噸,最大構件——主驅動箱重56噸,機體內部構造極為復雜,各類管線縱橫交錯。要在直徑5.4米的狹窄隧道內,通過人工操作,讓這個“巨無霸”安全“翻筋斗”,難度無異于“螺螄殼里做道場”!
項目采取盾體超前注漿、土倉惰性漿液填充、鋼板焊接封閉刀盤開口等8項措施,順利實現盾構機常壓開倉。通過增設通風系統、使用冰塊降溫、加強應急預演等一系列組合拳,防中毒、防高溫、防機械傷害……為作業人員提供安全保障。
對于最難和最重的拆卸單元——主驅動箱,項目先用電腦模擬整個拆解過程,然后選定最優拆解方案:在土倉壁和中盾盾殼選取6個吊點,焊好吊耳板,使用4個20噸手拉葫蘆固定主驅動箱,割除承壓隔板,再通過導鏈配合,逐步將主驅動箱拉出盾體。隨后,項目采用“人員配合+平板車+電瓶車托運”等形式,于2019年7月2日成功讓盾構機“金蟬脫殼”,實現“原路返回”。這個全國第二例、中國建筑首例盾構機“洞內拆解”案例,為同類施工提供了有益參考。
“在地鐵施工領域,我們起步較晚,要想在行業內異軍突起,就必須采用高于行業的標準,打造過硬的品牌。”2019年9月18日,時任項目指揮長李秀成在動員會上斬釘截鐵地說:“這不僅是履約一個項目,更是我們亮劍大灣區、打響企業品牌的一場硬戰!”

深圳地鐵九號線
中建鐵投軌道交通公司盾構中心經理、“荊楚工匠”劉文提出“破局”思路:在保證安全和進度的前提下,讓盾構施工質量達到“成型隧道管片無破損、成型隧道管片無滲漏、管片錯臺控制在5毫米以內”的“三無”目標。
定目標易,落地卻難。從哪里起步、從何處入手是亟須解決的問題。項目團隊多次研討,最終決定從質量標準入手,從“拒絕”滲漏切入,嚴格把控每一道程序和每一個環節。
項目組建以“提高盾構施工管片拼裝質量”為主題的QC小組,邀請國內知名盾構技術專家、中國鐵路專家督導組成員吳圣宏教授親臨指導,堅持按照PDCA循環程序開展工作。
結合盾構施工工序,項目總結出“行為標準化、施工精細化、工作程序化、管理信息化”四大理念,嚴把“原材質量優、管片生產優、隧道成型優、成品保護優”四個關卡,堅持“質量底線不可碰、質量問題零容忍”原則,確保盾構機一環一環向前掘進。
為打破行業內“遇到小曲線施工必定伴隨管片錯臺、破損、滲漏”的“鐵律”,項目在小曲線大坡度段施工中精細策劃,量化管片平面、轉角、盾尾間隙等拼裝點位的具體數值,加強管片選型技術培訓與考核,確保盾構機操作手對關鍵技術爛熟于心。
重重管控下,項目最終圓滿實現“三無”質量目標,得到業主深圳地鐵集團和建筑同行的一致認可。在深圳地鐵集團舉辦的深圳市“建造‘無破損、無滲漏、無錯臺’精品隧道”質量觀摩會上,項目隧道98%的管片施工錯臺小于5毫米,遠遠低于國標《盾構法隧道施工及驗收規范》允許值10毫米,成為觀摩會最大亮點,獲得五大建筑央企高度贊譽。
四年磨一劍,礪得梅花香。深圳地鐵9號線二期開通后與一期串聯,猶如一條鋼鐵巨龍,打通深圳東西交通“大動脈”,在助力深圳完善“中心強化、兩翼伸展”城市發展布局、融入粵港澳大灣區建設方面,注入強勁動能。