超級工程使用超大直徑盾構(gòu)機(jī)
“三陽號”始發(fā)
隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)正在緊張施工中
世界上首條公鐵合建的盾構(gòu)法隧道即將與世人見面!
這是一條承載著城市夢想、寄托著全市人民希望的隧道，也是武漢久久為功、打造世界級地鐵城市道路上的關(guān)鍵工程，更是武漢攻克超級工程難關(guān)、拉動產(chǎn)業(yè)升級堅(jiān)定決心的生動體現(xiàn)。
這條不平凡的隧道就是武漢地鐵7號線三陽路長江隧道，它位于武漢長江二橋、青島路長江隧道之間，長約2.6公里。其隧道管片直徑15.2米，相當(dāng)于五層樓高，是武漢地鐵2號線的兩倍多，比武漢地鐵8號線單洞雙軌隧道直徑還多3.1米;盾構(gòu)斷面195平方米，是2號線、4號線的6倍多。
設(shè)計(jì)師說，世界上有多條超大直徑盾構(gòu)隧道正在建設(shè)中，但是從建設(shè)周期、隧道長度、投入運(yùn)營的時間等多個因素綜合考慮，武漢地鐵三陽路長江隧道可謂佼佼者。同時，在建設(shè)過程中，三陽路長江隧道還攻克了一系列世界級工程難題，打造了一個又一個世界級的新工程紀(jì)錄，在行業(yè)內(nèi)具有引領(lǐng)作用。
建設(shè)周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于同類項(xiàng)目
武漢地鐵打造最高效超級工程
翻開超大直徑盾構(gòu)隧道施工的歷史，人們不難發(fā)現(xiàn)，隨著盾構(gòu)機(jī)直徑的增加，施工難度呈現(xiàn)了幾何倍數(shù)的陡增，對技術(shù)考驗(yàn)、對人耐受能力的考驗(yàn)達(dá)到了極致。
香港屯門赤鱲角隧道是一條超大直徑盾構(gòu)隧道，直徑超過武漢地鐵7號線三陽路長江隧道。根據(jù)公開披露的相關(guān)信息，隧道建造工程開工時間是2013年6月，啟用時間最快也要2020年。
美國西雅圖SR99工程也涉及到超大直徑盾構(gòu)施工，盾構(gòu)機(jī)直徑也超過了三陽路長江隧道，但其施工過程中曾經(jīng)發(fā)生過嚴(yán)重故障，盾構(gòu)機(jī)主軸承進(jìn)行了更換，耽誤了兩年工期。此外，SR99工程盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于三陽路長江隧道盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時間，公開信息披露，該工程目前仍未開通運(yùn)營。
顯而易見的是，于2016年4月完成盾構(gòu)機(jī)始發(fā)任務(wù)的7號線越江隧道項(xiàng)目僅在兩年后就實(shí)現(xiàn)了貫通目標(biāo)，顯示了武漢地鐵過硬的建設(shè)水平，也為年內(nèi)地鐵7號線建成通車奠定了最為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。天塹變通途，再次成為了現(xiàn)實(shí)。
武漢地鐵7號線一期工程由東西湖園博園至洪山野芷湖，途經(jīng)東西湖、江漢、硚口、江岸、武昌、洪山6個區(qū)，長約31公里，全為地下線，設(shè)站19座。這是一條市民高度關(guān)注的地鐵線，越江隧道的貫通，又是武漢市民的一件大喜事。
建設(shè)難度遠(yuǎn)超想象
武漢地鐵破解超級工程難題
武漢相對于國內(nèi)外其他城市，地質(zhì)條件顯得特別復(fù)雜，也被形容為“地質(zhì)博物館”：軟的、硬的、稀的、稠的，什么都有，山體、溶洞、湖區(qū)、大江、大河一個不少。地下施工難度大，風(fēng)險(xiǎn)高。大武漢地下情況之復(fù)雜，曾被專家認(rèn)定為“不適宜修地鐵的城市”。
三陽路長江隧道面臨的最大難題是復(fù)雜的地質(zhì)條件：在長約1360米的江底，同時分布著強(qiáng)度極高的礫巖和黏性極大的泥巖，兩者如同“鉆石層”和“年糕團(tuán)”，前者快速磨損盾構(gòu)機(jī)的刀具，后者又結(jié)成泥餅貼在刀盤上，大大增加盾構(gòu)機(jī)地下切割的難度。
從2016年11月開始，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度由每天8環(huán)16米快速下降，到2017年6月，長時間出現(xiàn)1天僅能掘進(jìn)1環(huán)2米的情況。
由于全球范圍內(nèi)沒有一個成功解決上述難題的先例，沒有任何經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，所有人都只能摸著石頭過河。武漢地鐵集團(tuán)二級項(xiàng)目經(jīng)理倪正茂回憶，那段時間，人整夜整夜睡不著，幾乎處在崩潰的邊緣。施工方項(xiàng)目經(jīng)理王志華也說，當(dāng)時的情況完全可以用“暗無天日”來形容。國內(nèi)其他一流施工單位也曾派專人前來觀摩，有人甚至悲觀地預(yù)測，這條隧道可能永遠(yuǎn)都無法打通!
然而，難題終究需要被破解，也應(yīng)該能夠破解。誰能堅(jiān)持到最后，誰能最大程度開動腦筋，誰就能拿到解答謎題的金鑰匙。
武漢地鐵集團(tuán)聯(lián)合參建各單位，首先對施工工藝進(jìn)行了優(yōu)化，對盾構(gòu)機(jī)的刀盤進(jìn)行了改進(jìn)，同時，他們還邀請到了以中國科學(xué)院院士孫鈞，中國工程院院士錢七虎、陳湘生及國外著名盾構(gòu)專家為代表的專家團(tuán)隊(duì)剖析難題，提出解決問題的方案，終于攻克了地質(zhì)難題。
共享武漢地鐵經(jīng)驗(yàn)
超級工程引領(lǐng)國內(nèi)隧道建設(shè)之風(fēng)
目前，三陽路長江隧道已經(jīng)雙線貫通，成功的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不僅讓武漢人民為之振奮，而且還讓兄弟城市的地鐵建設(shè)備受鼓舞，一些大直徑盾構(gòu)施工項(xiàng)目也已經(jīng)從幕后走向前臺。
濟(jì)南濟(jì)濼路穿黃隧道工程于去年底破土動工，并成為黃河上第一條超大直徑公鐵合建的隧道。設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)人孫文昊說，武漢地鐵三陽路長江隧道之前的建設(shè)成就對該工程起到了示范效應(yīng)，也堅(jiān)定了濟(jì)南在黃河下建設(shè)公鐵兩用隧道的決心。
孫文昊說，除了濟(jì)南外，杭州目前正在對富陽富春江隧道進(jìn)行前期研究，大直徑盾構(gòu)施工是重點(diǎn)研究的內(nèi)容之一。
“三陽路長江隧道的公鐵合建方式，用事實(shí)驗(yàn)證了大直徑盾構(gòu)施工方案在實(shí)踐中是沒有問題的，不僅施工過程中安全可控，而且一次性完成了公路和地鐵的建設(shè)，大大節(jié)約了單獨(dú)建橋或建隧的成本。”孫文昊說。
武漢地鐵集團(tuán)有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，為系統(tǒng)研究總結(jié)國內(nèi)外軌道交通越江隧道工程建設(shè)和運(yùn)營管理關(guān)鍵技術(shù)，今年6月7日至9日，市人民政府、中國城市軌道交通協(xié)會將在武漢聯(lián)合舉辦“2018年軌道交通越江隧道國際論壇”。屆時，多位中國工程院院士和國內(nèi)外一流專家將參會交流。
圖文均由武漢地鐵集團(tuán)提供
