武漢地鐵破解超級工程的世界級難題
首條公鐵合建盾構法隧道即將與世人見(jiàn)面
作者： 來(lái)源： 湖北日報 日期: 2018-06-04
超級工程使用超大直徑盾構機
隧道內部結構正在緊張施工中
這是一條承載著(zhù)城市夢(mèng)想、寄托著(zhù)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(dòng)產(chǎn)業(yè)升級堅定決心的生動(dòng)體現。
這條不平凡的隧道就是武漢地鐵7號線(xiàn)三陽(yáng)路長(cháng)江隧道，它位于武漢長(cháng)江二橋、青島路長(cháng)江隧道之間，長(cháng)約2.6公里。其隧道管片直徑15.2米，相當于五層樓高，是武漢地鐵2號線(xiàn)的兩倍多，比武漢地鐵8號線(xiàn)單洞雙軌隧道直徑還多3.1米；盾構斷面195平方米，是2號線(xiàn)、4號線(xiàn)的6倍多。
設計師說(shuō)，世界上有多條超大直徑盾構隧道正在建設中，但是從建設周期、隧道長(cháng)度、投入運營(yíng)的時(shí)間等多個(gè)因素綜合考慮，武漢地鐵三陽(yáng)路長(cháng)江隧道可謂佼佼者。同時(shí)，在建設過(guò)程中，三陽(yáng)路長(cháng)江隧道還攻克了一系列世界級工程難題，打造了一個(gè)又一個(gè)世界級的新工程紀錄，在行業(yè)內具有引領(lǐng)作用。
建設周期遠遠短于同類(lèi)項目
武漢地鐵打造最高效超級工程
翻開(kāi)超大直徑盾構隧道施工的歷史，人們不難發(fā)現，隨著(zhù)盾構機直徑的增加，施工難度呈現了幾何倍數的陡增，對技術(shù)考驗、對人耐受能力的考驗達到了極致。
香港屯門(mén)赤鱲角隧道是一條超大直徑盾構隧道，直徑超過(guò)武漢地鐵7號線(xiàn)三陽(yáng)路長(cháng)江隧道。根據公開(kāi)披露的相關(guān)信息，隧道建造工程開(kāi)工時(shí)間是2013年6月，啟用時(shí)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施工，盾構機直徑也超過(guò)了三陽(yáng)路長(cháng)江隧道，但其施工過(guò)程中曾經(jīng)發(fā)生過(guò)嚴重故障，盾構機主軸承進(jìn)行了更換，耽誤了兩年工期。此外，SR99工程盾構機始發(fā)時(shí)間遠遠早于三陽(yáng)路長(cháng)江隧道盾構機始發(fā)時(shí)間，公開(kāi)信息披露，該工程目前仍未開(kāi)通運營(yíng)。
顯而易見(jiàn)的是，于2016年4月完成盾構機始發(fā)任務(wù)的7號線(xiàn)越江隧道項目?jì)H在兩年后就實(shí)現了貫通目標，顯示了武漢地鐵過(guò)硬的建設水平，也為年內地鐵7號線(xiàn)建成通車(chē)奠定了最為堅實(shí)的基礎。天塹變通途，再次成為了現實(shí)。
武漢地鐵7號線(xiàn)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(gè)區，長(cháng)約31公里，全為地下線(xiàn)，設站19座。這是一條市民高度關(guān)注的地鐵線(xiàn)，越江隧道的貫通，又是武漢市民的一件大喜事。
建設難度遠超想象
武漢地鐵破解超級工程難題
武漢相對于國內外其他城市，地質(zhì)條件顯得特別復雜，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、大江、大河一個(gè)不少。地下施工難度大，風(fēng)險高。大武漢地下情況之復雜，曾被專(zhuān)家認定為“不適宜修地鐵的城市”。
三陽(yáng)路長(cháng)江隧道面臨的最大難題是復雜的地質(zhì)條件：在長(cháng)約1360米的江底，同時(shí)分布著(zhù)強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”，前者快速磨損盾構機的刀具，后者又結成泥餅貼在刀盤(pán)上，大大增加盾構機地下切割的難度。
從2016年11月開(kāi)始，盾構機掘進(jìn)速度由每天8環(huán)16米快速下降，到2017年6月，長(cháng)時(shí)間出現1天僅能掘進(jìn)1環(huán)2米的情況。
由于全球范圍內沒(méi)有一個(gè)成功解決上述難題的先例，沒(méi)有任何經(jīng)驗可以借鑒，所有人都只能摸著(zhù)石頭過(guò)河。武漢地鐵集團二級項目經(jīng)理倪正茂回憶，那段時(shí)間，人整夜整夜睡不著(zhù)，幾乎處在崩潰的邊緣。施工方項目經(jīng)理王志華也說(shuō)，當時(shí)的情況完全可以用“暗無(wú)天日”來(lái)形容。國內其他一流施工單位也曾派專(zhuān)人前來(lái)觀(guān)摩，有人甚至悲觀(guān)地預測，這條隧道可能永遠都無(wú)法打通！
然而，難題終究需要被破解，也應該能夠破解。誰(shuí)能堅持到最后，誰(shuí)能最大程度開(kāi)動(dòng)腦筋，誰(shuí)就能拿到解答謎題的金鑰匙。
武漢地鐵集團聯(lián)合參建各單位，首先對施工工藝進(jìn)行了優(yōu)化，對盾構機的刀盤(pán)進(jìn)行了改進(jìn)，同時(shí)，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(qián)七虎、陳湘生及國外著(zhù)名盾構專(zhuān)家為代表的專(zhuān)家團隊剖析難題，提出解決問(wèn)題的方案，終于攻克了地質(zhì)難題。
共享武漢地鐵經(jīng)驗
超級工程引領(lǐng)國內隧道建設之風(fēng)
目前，三陽(yáng)路長(cháng)江隧道已經(jīng)雙線(xiàn)貫通，成功的建設經(jīng)驗不僅讓武漢人民為之振奮，而且還讓兄弟城市的地鐵建設備受鼓舞，一些大直徑盾構施工項目也已經(jīng)從幕后走向前臺。
濟南濟濼路穿黃隧道工程于去年底破土動(dòng)工，并成為黃河上第一條超大直徑公鐵合建的隧道。設計單位負責人孫文昊說(shuō)，武漢地鐵三陽(yáng)路長(cháng)江隧道之前的建設成就對該工程起到了示范效應，也堅定了濟南在黃河下建設公鐵兩用隧道的決心。
孫文昊說(shuō)，除了濟南外，杭州目前正在對富陽(yáng)富春江隧道進(jìn)行前期研究，大直徑盾構施工是重點(diǎn)研究的內容之一。
“三陽(yáng)路長(cháng)江隧道的公鐵合建方式，用事實(shí)驗證了大直徑盾構施工方案在實(shí)踐中是沒(méi)有問(wèn)題的，不僅施工過(guò)程中安全可控，而且一次性完成了公路和地鐵的建設，大大節約了單獨建橋或建隧的成本?！睂O文昊說(shuō)。
武漢地鐵集團有關(guān)負責人介紹，為系統研究總結國內外軌道交通越江隧道工程建設和運營(yíng)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(huì )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(shí)，多位中國工程院院士和國內外一流專(zhuān)家將參會(huì )交流。
