盾构机首次挺进贵州轨道交通施工 穿越喀斯特
近年来，利用盾构机施工是国内地铁建设中非常重要的工法。但对于喀斯特地貌遍布的贵州来说，复杂的地质条件使得之前地铁建设均放弃这一方法。5月29日，全长1080米的贵阳轨道交通3号线一期盾构试验段隧道顺利贯通，标志着贵州首次尝试使用盾构机进行轨道施工取得成功。
“喀斯特盾构”来到贵州后是如何进行施工的？日前，记者来到贵阳轨道交通3号线14标项目部进行了探访。
2017年，贵阳市决定在轨道交通3号线进行大胆尝试，以盾构机械设备代替传统密集型人工操作，而这需要一个新版本盾构机。
2018年12月，中铁六局交通工程分公司被定为贵阳轨道3号线盾构试验段施工方，随后该公司快速启动盾构机选型工作，先后与制造厂家进行了6次会议讨论，耗时5个月完成盾构机选型。
“主要分析喀斯特复杂地层对盾构机工作造成的潜在影响。在贵州地区做隧道施工经常会遇到溶洞、突泥等突发情况，我们要有针对性地完善盾构机的适应性。”中铁六局交通工程分公司副总经理王义强告诉记者，贵州隧道施工难点基本集中在岩溶洞探测、掘进效率提高、突泥涌水处理、洞内超前注浆四方面。“由于在国内没有成型案例可以借鉴，很多东西都是摸着石头过河，这需要施工单位与制造企业紧密协作。”
贵州地下岩层硬度较高，与其他盾构机相比，“喀斯特盾构”全面提升了推力、扭矩等核心参数。“这是一个‘加强版’盾构机，连一个小轴承安装都经过近千次实验和模拟。”王义强告诉记者。
2019年7月23日，经过为期三个月的紧张生产，由中铁六局、中铁装备为贵州地区量身打造的“黔进1号”盾构机正式下线。这台盾构机直径约6.47米，整机长度约90米，重量达到500吨。“黔进1号”对刀盘及刀具、螺旋输送机等4大系统进行了针对性改进设计，能有效解决刀盘刀具螺旋机磨损、高水压、溶洞群等问题。
记者在施工现场看到，“黔进1号”盾构机表面刀盘上，安装了一个乒乓球大小的振动波感应探头，“这个探头可将前方200米范围内地质变化情况传递到后方监控屏幕，如果前方有大量水、泥浆及空腔，震动曲线会有明显变化，我们会及时调整施工方案，采用洞内钻孔至施工面取芯验证。”贵阳轨道3号线14标项目部总工程师米振增告诉记者，这个感应装置可以让盾构机在地下“看得清”“看得远”。
2019年9月19日，3号线一期盾构试验段正式开始施工，当天盾构机掘进不到20米，感应装置就探测出前方90米存在异常，经探测是一个溶洞，及时避免了一场事故发生。米振增介绍说，在这条盾构试验段隧道，综合地面探测及感应装置探测，先后发现199处地质异常，有效避免了地面塌陷、管线破损等次生灾害发生。
此外，“黔进1号”在提升劳动效率方面也发挥了巨大作用。“现在只需要8名工人就完成工作，掘进速度提升了6倍，最高纪录一天曾掘进20米，这是过去想也不敢想的。”米振增说。
“黔进1号”工作区域是贵阳市核心城中区，地面有连接贵州省和广东省的交通客运大动脉，每天有150多趟车次通过，而盾构施工下穿贵广高铁，属于特级安全风险源。今年2月17日，贵州铁路部门批准下穿施工时间为2月19日至29日的0时至4时。“不用盾构机，这个任务几乎无法完成。”米振增说。实际上，他们只用了24小时就完成任务。每天夜里11时，所有盾构施工人员及耗材准备就绪，整个施工非常紧凑，穿过并提前填充了16处溶沟溶洞。最终沉降累计最大值仅为0.62毫米，远远小于3.5毫米控制值，确保百分百安全完成下穿任务。
对此，有关人士认为，贵州首次采用“盾构法”施工，填补了我国在喀斯特地区盾构法施工的空白，这对于提升我国西部地区城市轨道施工机械化水平具有重要意义。
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