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太原地鐵1號(hào)線順利穿越汾河，成為國(guó)內(nèi)首條穿越汾河完成雙線穿河的盾構(gòu)隧道。 山西晚報(bào)記者 寇寧 攝

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歷經(jīng)35天“河下”掘進(jìn)；下穿汾河段寬度310米；隧頂距河底最深處達(dá)22米……3月22日10時(shí)18分，太原市迎澤大橋、汾河?xùn)|岸地下22米處，伴隨著“奮進(jìn)3號(hào)”盾構(gòu)機(jī)緩緩掘進(jìn)離開汾河底部影響區(qū)，太原軌道交通1號(hào)線迎澤橋西站—桃園路站區(qū)間右線盾構(gòu)機(jī)順利穿越汾河，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首條穿越汾河盾構(gòu)隧道完成雙線穿河作業(yè)。
    此次雙線隧道成功穿越汾河，使黃河第二大支流、山西省母親河——千里汾河，擁有了首座具有交通功能的盾構(gòu)隧道。未來，太原軌道交通1號(hào)線將載著乘客從汾河底部穿過。
    “V”形地勢(shì)坡度大太原軌道交通1號(hào)線迎澤橋西站—桃園路站區(qū)間，由中國(guó)鐵建投資集團(tuán)聯(lián)合投資建設(shè)、中鐵十四局集團(tuán)施工?？胺Q太原軌道交通1號(hào)線全線“最難區(qū)間”。
    該區(qū)間位于迎澤西大街、汾河、汾河公園、迎澤大街道路下方，全長(zhǎng)1278米，是103標(biāo)段內(nèi)最長(zhǎng)區(qū)間，也是風(fēng)險(xiǎn)最大、施工難度最大的區(qū)間。隧頂?shù)胶拥拙嚯x為16米，最深處達(dá)地下22米，全程地勢(shì)為“V”形坡，左線最大坡度為29.53‰，埋深變化大。
    中鐵十四局隧道工程有限公司太原軌道交通1號(hào)線迎澤橋西站—桃園路站盾構(gòu)區(qū)間盾構(gòu)經(jīng)理王輝介紹，隧道進(jìn)入汾河一路下坡，坡度達(dá)29.53‰，在盾構(gòu)施工中也屬坡度較大地勢(shì)。穿越汾河時(shí)，穿越的砂層較多，埋深也大，給盾構(gòu)機(jī)的施工帶來一定難題。掘進(jìn)過程中，容易出現(xiàn)螺旋輸送機(jī)噴涌、盾尾滲漏的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)、掘進(jìn)控制、施工安全質(zhì)量帶來一定影響。
    另外，區(qū)間最大覆土深度為27米，盾構(gòu)掘進(jìn)過程中土壓力逐漸增加，在3bar水壓及富水液化粉細(xì)砂層中施工難度很大，對(duì)盾構(gòu)機(jī)耐壓性要求高。
    為此，項(xiàng)目部實(shí)行全過程信息化施工。掘進(jìn)過程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和巡視，調(diào)整優(yōu)化盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，及時(shí)同步注漿和二次注漿，確保施工安全可控。
    穿越地層復(fù)雜迎澤橋西站—桃園路站區(qū)間存在粉質(zhì)液化層，下穿汾河段寬度310米，穿越地層復(fù)雜，且地下水量大。
    掘進(jìn)過程中，容易因掘進(jìn)參數(shù)不準(zhǔn)確，造成土倉(cāng)與汾河河道之間出現(xiàn)通縫，引起汾河河水涌入土倉(cāng)，造成盾構(gòu)機(jī)螺旋機(jī)噴涌、盾尾滲漏水、土倉(cāng)卸壓、汾河河床塌陷等突發(fā)情況，甚至盾構(gòu)機(jī)被河水淹沒，造成機(jī)毀人亡的風(fēng)險(xiǎn)。
    該區(qū)間穿越建筑物及管線多。區(qū)間始發(fā)后，沿途下穿東西干渠、側(cè)穿迎澤大橋引橋、穿越汾河?xùn)|西防滲墻，側(cè)穿迎澤大橋橋樁，以及山西國(guó)際大廈、文藝大廈、科技大樓等建筑和三處管線。盾構(gòu)施工期間，建筑物可能發(fā)生不均勻沉降、變形等風(fēng)險(xiǎn)。
    “該區(qū)間處在太原軌道交通1號(hào)線區(qū)間的最低位置，地下水量大、水壓高。最大水壓達(dá)到了3bar，相當(dāng)于1厘米承擔(dān)3公斤的重量?！蓖踺x說，盾構(gòu)掘進(jìn)土層為中砂、粉細(xì)砂和粘土，地層含水量處于飽和狀態(tài)，全液化富水砂層。掘進(jìn)時(shí)，極易發(fā)生螺旋機(jī)噴涌和盾尾密封被擊穿等風(fēng)險(xiǎn)。
    施工過程中，項(xiàng)目部對(duì)盾構(gòu)機(jī)持續(xù)檢修，保持其良好性能。針對(duì)下穿汾河風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行機(jī)身改造，在原有基礎(chǔ)上增加了一節(jié)臺(tái)車進(jìn)行注漿，起到及時(shí)加固作用，并增加一道機(jī)械閘門，防止噴涌。
    接收難度大接收井地理位置特殊，在“三晉第一街”迎澤大街，所處位置車流量極大，交通繁忙。
    接收端地層為全線最大地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)富水液化粉細(xì)砂層，是太原軌道交通1號(hào)線施工中難度最大的復(fù)雜地層，且緊鄰汾河，地下水極為豐富。
    為降低風(fēng)險(xiǎn)，壓縮施工作業(yè)面，緩解此處交通壓力，接收方式采用鋼套筒平移接收。平移接收是指在右線盾構(gòu)井組裝完成鋼套筒平推至左線，左線盾構(gòu)機(jī)推至鋼套筒內(nèi)，再平推至右線盾構(gòu)井吊出，為施工帶來極大難度。
    針對(duì)困難風(fēng)險(xiǎn)，中國(guó)鐵建施工團(tuán)隊(duì)采取了一系列科學(xué)措施，為盾構(gòu)機(jī)順利穿越汾河保駕護(hù)航。盾構(gòu)穿越汾河前，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)知名盾構(gòu)專家召開論證會(huì)，對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行適應(yīng)性改造，并根據(jù)試驗(yàn)段優(yōu)化盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)設(shè)定，更加精準(zhǔn)指導(dǎo)盾構(gòu)穿越施工。盾構(gòu)施工中，采用國(guó)際先進(jìn)的新型高分子聚合物渣土改良劑進(jìn)行渣土改良，通過三維可視化實(shí)時(shí)顯示、重點(diǎn)施工部位精確注漿、對(duì)盾構(gòu)操作進(jìn)行遠(yuǎn)程智能化監(jiān)控等措施，保障盾構(gòu)機(jī)安全高效掘進(jìn)。
    2月8日，區(qū)間左線開始“河下”掘進(jìn)；2月26日，左線隧道率先穿越汾河。3月7日，區(qū)間右線“河下”穿越；3月22日，右線順利穿越。歷經(jīng)35天，左右兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)接踵實(shí)現(xiàn)雙線安全穿越。
    截至目前，太原軌道交通1號(hào)線新建21座車站中，17座車站完成主體結(jié)構(gòu)封頂，11個(gè)盾構(gòu)區(qū)間實(shí)現(xiàn)雙線貫通、2個(gè)單線貫通。
    

山西晚報(bào)記者 薛建英 實(shí)習(xí)生 申玉潔