宝（华街）长（途汽车站）区间是济南轨道交通2号线的控制性节点工程，有最高硬度达180兆帕的岩石和地下出水等风险源挡路，能否顺利贯通决定着整条线的通车大计 盾构机
轨道交通2号线首次亮相的盾构隧道。（戴升宝摄）盾构机挖出来的石头。
无影山，山无影。
很多人都知道济南有个叫无影山的地方，却看不到山。不过，济南地铁建设者的盾构机在无影山地区地下掘进时，却碰到了大面积硬度很大的岩石，他们怀疑这地下或许真有一座山。
11月25日，济南轨道交通集团举行媒体开放日活动，邀请媒体记者到济南轨道交通2号线实地探访施工现场，这是该线地下盾构施工首次对外开放。宝长区间作为济南轨道交通2号线盾构区间地质最复杂、难度系数最大的区间，是全线重点控制的难点多、风险高的工程之一。在盾构施工中，由于推进速度慢、螺旋机喷涌、刀具损坏严重及开仓换刀频繁等复杂局面，施工进度异常缓慢，很多技术难题在济南地区是首次出现，没有任何经验可以借鉴。
“我们主要负责济南轨道交通2号线4标段的建设任务，在需要盾构施工的宝华街至长途汽车站区间碰到了大麻烦：原来初步勘测地下岩石硬度为六七十兆帕，但在实际施工过程中，我们发现岩石硬度极大，就申请重新进行了重点勘测，发现地下是大面积的富水闪长岩，硬度平均达到140兆帕，最高达到180兆帕！据我了解，这是济南地铁施工目前碰到的最硬岩石，在全国地铁工程中也不多见。而且，岩石中还含有大量的水，更加大了施工难度。现在，该区间作为2号线的控制性节点工程，能否按期完成建设任务，关系着整条线的通车大计。我们必须迎难而上，全力攻克难关，确保工程按期完成。”中铁三局集团济南轨道2号线项目部（以下简称“中铁三局项目部”）负责人方治纲告诉记者。
●极硬岩石挡住施工●
岩石硬度达到180兆帕是什么概念？在中铁三局项目部里，现场盾构技术负责人称，一般的高架桥硬度是60多兆帕，这个岩石的硬度是它的3倍。极硬的岩石拦路，对盾构机的刀盘来说是个严重的考验。一般来说，用于地铁建设的盾构机多是土压平衡的，穿越地下主要靠盾构机前面的刀头研磨，一旦碰上岩石区和复杂的地形，就会因为刀头磨损严重而经常开仓换刀。
“在轨道交通2号线万（盛北街）宝（华街）区间，岩石硬度小一些，平均81兆帕，最高的131兆帕，即使是这样，因为地层上软下硬，容易造成刀具螺栓松动、刀具的磨损及崩裂，开仓换刀频繁，左线推进192环硬岩开仓换刀14次，右线推进156环开仓换刀12次。”方治纲告诉记者，“宝长区间的岩石硬度更高，平均达到140兆帕，最高达到180兆帕，施工难道之大可想而知。目前还没有进入这段最硬的岩石区，但在济南还没有可供借鉴的经验。为此，我们专门请教了广州、深圳等地的地铁施工专家，以及一些高校教授。”
根据区间补勘资料，宝长区间长约1公里，中风化闪长岩强度很高，为减少盾构穿越强岩段长度，故将线路纵断面上抬。同时，他们通过对同类地质条件掘进参数进行总结优化，结合刀具螺栓松动、刀具磨损情况，采用低转速、小推力、小扭矩进行掘进施工；计划在进入硬岩地层后，每掘进一环，检查一次刀具，避免刀具脱落产生二次破坏，针对刀具磨损情况，摸索检查刀具的频次；改造盾构刀盘，全部更换为6辐条刀盘，开口率为35%，并对刀盘进行特别加固；右线盾构机刀座更换为TBM刀座，增加抗冲击性和耐磨性。
“采取以上措施后，我对盾构机穿越宝长区间的硬岩石区充满了信心。我们也在这个过程中得到了锻炼，积累了特殊地质条件下盾构施工的经验，为济南下一步的地铁施工提供支撑。”方治纲说。
●大量出水影响进度●
“除了岩石硬之外，还有一个出水大的难题困扰着我们。这些出水为地下水，混杂在破碎岩石中，经常从盾构机里喷涌而出，碎石、泥渣喷得隧道里到处都是。我们盾构前进用三四个小时，但清理这些喷涌出来的杂物可能要用十几个小时，耽误不少时间。”方治纲说。
记者在中铁三局项目部监控室大屏幕上看到，正在施工的盾构机各项数据源源不断地传到控制台上。从监控里可以看到，混杂着泥水的碎石沿传送带运出。
“后来，我们对渣土改良，采用高分子聚合物、膨润土、高分子+膨润土等三种方法，但在水量大的时候效果不理想；通过改造螺旋机闸门，增加一道过渡钢板，减少落到盾尾的渣土，两侧安装挡板阻挡喷渣量；推进过程中，采用加气压的方式，减少渗水，改善渣土的和易性；每5环施工做一道双液浆环箍方案，阻断后方来水，封堵隧道后面的汇水通道。”方治纲说，“采取以上措施减少了喷涌清渣量，提高了工作效率。”
记者在施工现场了解到，尽管碰到这么多的困难，但地铁建设者干劲十足，全力施工确保工程进度。隧道里，方治纲笑着说：“我们的施工环境可以说是十分钟就经过一年四季：盾构机前段因为机器多、摩擦强度大，造成区域温度特别高，经常是三四十摄氏度，简直就是炎热的夏天；再往后一段区域，就是气温适宜的春秋季；在地面上，却是寒冷的冬季。我们穿着棉衣来上工，要换成短裤背心进入工区。不过，再苦再累，能看到盾构机天天前进，离终点越来越近，我们就感觉特别开心。我最大的心愿是轨道交通2号线建成通车，与1、3号线连接成网运营，让济南地铁换乘时代早日到来……”
记者在现场采访发现，建设者特别重视文明施工，力争把工程对周围环境的影响降到最低。2号线把安全文明施工与管理作为重点，强化施工组织，做好各个环节之间的衔接配合。为将施工场所与居民生活区进行合理分割，施工团队设置封闭式硬质围挡，做到坚固、稳定、整洁和美观。按要求设交通警示标志，高度一律为2.5米（含基座高度）。用仿真绿植文化墙对工地围挡进行装饰美化，仿真绿植铺设平整、紧绷，定期进行保洁清洗。
在施工场地内部，记者看到道路平坦整洁，物料堆放整齐，设置了材料标识标牌和绿色灯带，提高了工地的整体感观。
（本报记者戴升宝）
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