沿江穿越地层 责任重于泰山 哈尔滨地铁3号线人民广场站至上海街站盾构双线贯通

护士左雅雯

沿江穿越地层 责任重于泰山 哈尔滨地铁3号线人民广场站至上海街站盾构双线贯通
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2023年5月19日上午5时57分，随着最后一片盾构管片的嵌入，人民广场站至上海街站盾构右线顺利贯通，标志着哈尔滨地铁3号线人民广场站至上海街站盾构双线如期完成施工节点目标，也标志着中交一航局TJ2-6标项目部完成了其承建的哈尔滨地铁3号线8条盾构区间全部的盾构施工任务，为哈尔滨地铁建设画上了浓墨重彩的一笔。




面对风险，土压盾构机迎难而行

人民广场站至上海街站区间采用双线平行隧道，于人民广场站始发，沿友谊路敷设至上海街站。此区间沿江而建，距离松花江最近距离约为170米，是全线距离松花江最近的区间。地质条件全段均为富水砂层，含水量大、透水性强，最大水头压力可看作在10米深的水中施工，给作业增添了很大风险。为确保盾构机掘进安全，地铁集团与3号线中交项目总承包部，以“安全压倒一切、责任重于泰山”高度负责精神，与中交一航局TJ2-6标项目部，反复研究施工方案，研判施工风险，制定应急预案。采用渣土改良方法，通过注入泡沫剂混合液和膨润土，使得盾构机前方土体形成泥膜，提高土体稳定性，减小外部压力。同时，每个环节之前地面都会由试验员和质量员对膨润土泥浆粘度进行检测，对砂浆粘稠度进行检测，并制作砂浆试块，盾构副司机还会进行二次泥浆粘度检查，确保浆液质量。


为保交通，盾构始发突破“三难”

盾构原始发井口位于“寸土寸金”的城市主干道友谊路上，车流密集，为满足该路段交通需求，地铁集团与项目公司自加压力，想尽一切办法少占道，原本盾构机在车站主体结构基坑入井，为给交通让路，他们将此处加盖盖板，浇筑混凝土，将盾构机入井地点改为别处，这给施工带来了相当大的难度。盾构开始时，他们勇于突破“三难”：一是入井口盾构吊装难，盾构机改为通过车站中部新预留井口吊装下放，面临场地狭窄、风险多等困难，敢于攻坚克难，成功将百余吨重的盾构机，安全吊入井底；二是盾构安装难，盾构机整机长度约84米，分为盾构主机和6节台车后配套系统，由连接桥和牵引杆连接 。受原地铁2号线结构影响，车站主体结构预留出土口不能满足整机始发出土要求，经多次现场量测、勘察研究，采用分体安装始发方案，将盾构机最后2节台车与整机进行拆分，采用延长管线、管路方式，待盾构机向前掘进到达一定位置后，将后2节台车连接，完成盾构组装。三是盾构平移难，盾构机在车站内无法依靠盾构机自有千斤顶前向推进，因车站内空间狭小也无法使用大型机械，同时依据设计要求盾构机始发时采用钢套筒施工工艺降低风险，这也使得钢套筒需要和盾构机共同完成站内平移，经过多方研究讨论，只能靠人工和小型设备，通过上下两层钢板和中间涂抹黄油形成滑动平台，钢套筒、盾构机安放在上层钢板上，采用千斤顶从末端逐步顶推，使得钢套筒、盾构机整体向前移动到达始发位置，前后用5天时间将近300t盾构机在井下进行整体平移至始发位置，终于战胜困难，确保盾构一次到位。

细节把控，盾构机穿越锚索危机

除了自然地质环境外，人为的环境改变同样增加了风险。友谊路北侧一小区在基坑开挖时，为应对边坡滑坡风险，采用了锚索加固措施，然而，施工后遗留的锚索侵入到了盾构区间隧道内，最大侵入长度达2.11米，侵入长度约占刀盘直径的1/3，影响区间范围长达46米。盾构机切削锚索存在扭矩增大、刀盘被困、地面沉降、锚索不易排出等风险。因此，项目团队采取了一系列的应对措施。首先组织召开盾构穿越水泥土地锚区域专项施工方案专家论证会，确保方案可行性。在穿越前，对盾构机刀盘、刀具进行了改造，并对盾构机进行全面检查和维护。在穿越期间，以锚索区前2根钢绞线作为试验段，论证方案的可行性并积累经验。穿越后，采用地质雷达及时对地层进行扫描，并补充注浆，确保地层稳定。最终于经过3天不懈努力盾构顺利穿越锚索段，未发生任何预警、险情。