科幻小說《三體》里，地下城市如同一片科技巨型森林，房子像葉子一樣懸掛在“樹枝”上，居民搭乘“樹干”里的電梯相互通行；電影《輻射》里，人們統(tǒng)一著裝，紀(jì)律嚴(yán)明地居住在地下避難所里，每一個避難所依靠地下隧道連接，關(guān)卡由專門的人員進(jìn)行看管……
這些科幻作品的暢想，并非沒有依據(jù)。地下世界作為“第四國土”，一向是科幻作品的“?？汀?，充滿未知色彩。而現(xiàn)實(shí)中，有了“黑科技”的加持，越來越多地面上的事物“鉆”進(jìn)了地下，神秘感不言而喻。
如今，在水電四局華中公司所屬項(xiàng)目里，擁有黑科技、地下蛟龍之稱的盾構(gòu)機(jī)、TBM正不分晝夜穿越在全國各地的下泥巖中，挖泥掘土，破石開路，化阻礙為通途，花樣展示著它的“繡花”絕技。
夠領(lǐng)先！高原之巔上獻(xiàn)演“舞龍”傳奇
“此生必駕318！”
全國最美的自駕線路——318川藏線，在這條路上，你可以經(jīng)過美麗的“玉龍雪山”“香格里拉古城”，領(lǐng)略“梅里雪山”主峰“卡瓦博格”英姿，欣賞“千年鹽田”的神奇……這樣一條壯麗的“天路”，也許是眾多自駕游者望而不可行的夢想之行，但這卻是西藏GX-TBM項(xiàng)目人員入場的必經(jīng)道路。
西藏GX-TBM項(xiàng)目位于西藏自治區(qū)芒康縣曲孜卡鄉(xiāng)境內(nèi)。項(xiàng)目距芒康縣城公路里程104千米。芒康縣處于西藏與四川、云南交通聯(lián)系的樞紐地帶，是西藏的東大門和西藏聯(lián)系內(nèi)地的重要交通通道，是滇藏線（G214）與川藏南線（G318）的交匯點(diǎn)。
2022年，水電四局作為高原水利水電建設(shè)行業(yè)的排頭兵，創(chuàng)造性地提出將TBM施工技術(shù)運(yùn)用到水電站相關(guān)建設(shè)中，開創(chuàng)了國內(nèi)行業(yè)的先河。要創(chuàng)造好這個“首次”，使命光榮，責(zé)任重大。經(jīng)過現(xiàn)場探勘，該地區(qū)溝壑縱橫，山勢陡峻，特別是在右岸施工便道有6個“之”彎且每一個彎道轉(zhuǎn)彎半徑小，因此前期TBM在工廠制造調(diào)試完畢后，交通運(yùn)輸、拆解重組是擺在項(xiàng)目部面前的一個大難題。
“從轉(zhuǎn)運(yùn)場地到右岸4號工業(yè)廣場設(shè)備組裝區(qū)路程大約是12公里?！表?xiàng)目經(jīng)理蘇軒彬?qū)BM運(yùn)輸組裝過程記憶猶新?！斑@種事情肯定要事無巨細(xì)，比如我們會指派專人對沿途坑洼路段進(jìn)行修補(bǔ)、封路，同時引導(dǎo)車輛，為TBM轉(zhuǎn)運(yùn)保駕護(hù)航。”
運(yùn)輸完畢只是成功的第一步，如何實(shí)現(xiàn)全方位重組可以說是一個不小的挑戰(zhàn)。好在華中公司早有謀劃，通過多年培養(yǎng)發(fā)展，目前，自有盾構(gòu)、TBM產(chǎn)業(yè)工人455名，為解決各類盾構(gòu)、TBM施工問題提供人才保障。
因此項(xiàng)目部在TBM進(jìn)場前抽調(diào)“精兵強(qiáng)將”組建TBM專業(yè)裝機(jī)團(tuán)隊(duì)，主動學(xué)習(xí)TBM的構(gòu)造、原理及組裝工藝流程，主動與廠家溝通對接，準(zhǔn)備TBM組裝所需的專業(yè)工器具等等。從TBM進(jìn)場伊始，專業(yè)團(tuán)隊(duì)克服現(xiàn)場交叉作業(yè)面多、早晚溫差大、現(xiàn)場風(fēng)沙大、TBM拆解散件多等不利條件，從臺車吊裝連接到風(fēng)水電管路連接……每一顆螺栓穿裝、每一條管線連接都嚴(yán)格執(zhí)行TBM組裝規(guī)范要求。終于，這條名為“滄瀾江1號”的“高原蛟龍”在全員努力下成功“化形”。
雪山藍(lán)天銘記，高原大江為證。那天，現(xiàn)場作業(yè)人員站在4號工業(yè)廣場步進(jìn)洞口放眼望去，已組裝完成的TBM宛如一條蓄勢騰飛的鋼鐵巨龍，顯得格外壯觀。
“煉成兵器”才意味著可以正式開始“主線”任務(wù)。
作為“主線”任務(wù)的TBM隧洞總長度約5.551公里；線路斷面最大縱坡為4%。隧洞巖石主要為中風(fēng)化/微風(fēng)化花崗閃長巖地質(zhì)較為堅(jiān)硬局部分布少量碎裂巖體，局部出現(xiàn)節(jié)理密集帶或小斷層。其中，4號隧洞掘進(jìn)、回退、二次無導(dǎo)洞偏載始發(fā)施工是一個大BOSS。
在無任何參考資料，只能摸著石頭過河的情況下，技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場出現(xiàn)的問題及時優(yōu)化方案，在掘進(jìn)需嚴(yán)格控制刀盤轉(zhuǎn)速、推進(jìn)速度與推力大小，調(diào)整左右兩側(cè)行程差，填充輔助鋼支撐工裝與方木。最終于2023年9月6日8:30實(shí)現(xiàn)“瀾滄江一號”TBM設(shè)備支撐盾全部入巖，標(biāo)志著4號道路偏載二次始發(fā)掘進(jìn)順利完成，進(jìn)一步填補(bǔ)了國內(nèi)TBM同條件無導(dǎo)洞施工的技術(shù)空白。
從2023年5月始發(fā)至今，全體員工克服高原缺氧、極端氣候地貌、停水停電、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)無信號等不利因素，累計(jì)掘進(jìn)5333.25米，取得了單臺設(shè)備月最高進(jìn)尺637.79米，日最高進(jìn)尺是34.94米的成績，用實(shí)際行動在高原之巔上獻(xiàn)演“舞龍”傳奇。
夠刺激！北疆戈壁中演繹掘進(jìn)史詩
大漠黃沙，萬里層云。茫茫戈壁灘中搖曳著緩緩落幕的紅日，摻雜著沙礫的北風(fēng)訴說著這片土地孤獨(dú)、荒寂。對于夏旋這一行人來說，饒是他們這樣的粗漢子，面對此情此景，也不由得滿腔情愫，感慨萬千。誠然，這行人不遠(yuǎn)萬里來到新疆，并非為了感受邊塞的遼闊壯美，而是帶著任務(wù)來完成邊疆戈壁里的隧洞掘進(jìn)工程。
新疆項(xiàng)目隧洞全長32.948千米。其中TBM隧洞長26.345千米（第一段長13484.865米、第二段長12860.778米)，為按時完成隧洞貫通節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，項(xiàng)目第一段采用一臺設(shè)備獨(dú)頭掘進(jìn)，第二段采用兩臺設(shè)備相向掘進(jìn)。
“我們長期在富水、斷層破碎帶等復(fù)雜洞段進(jìn)行TBM掘進(jìn)，真的可以說是舉步維艱?！?/p>
在項(xiàng)目總工程師李永冬看來，TBM設(shè)備自2017年8月23日開始掘進(jìn)到2017年10月21日出現(xiàn)涌水，再到順利貫通前夕，“堵水-掘進(jìn)-再堵水-再掘進(jìn)”已經(jīng)成了家常便飯，涌水期間，洞內(nèi)最高水量達(dá)每小時1950方，最長停機(jī)堵水時間104天，向隧洞外排水總量5065萬方，相當(dāng)于3.5個西湖的湖水量。
此外，六個月以上的漫長冬季，富水、易碎的地質(zhì)環(huán)境導(dǎo)致施工環(huán)境十分惡劣，潮濕陰冷是這條隧洞的自帶buff，大量的突涌水使施工作業(yè)人員長期泡在水中，上班途中乘坐的小火車經(jīng)常如“船”一樣在隧洞中沖鋒漂流，逆行而進(jìn)，車廂及座椅常年受水腐蝕銹跡斑斑。
為打倒涌水這個“攔路虎”，保證項(xiàng)目施工進(jìn)度，項(xiàng)目部充分研究本標(biāo)段地質(zhì)特點(diǎn)，針對軟弱、破碎、富水巖層洞段，充分利用TBM設(shè)備自身的出渣和支護(hù)設(shè)備，在掘進(jìn)時采用“調(diào)整參數(shù)，適速推進(jìn)，減少擾動，控制坍塌、加固堵水，封模回填”的施工原則；支護(hù)時采用“強(qiáng)支拱架，加密鋼排、網(wǎng)板結(jié)合，封閉塌腔，應(yīng)急噴錨”的處理措施。同時，積極聯(lián)動外部單位，開展超前地質(zhì)預(yù)報（地震波法）和超前探水預(yù)報（激發(fā)極化法），對前方100米至2公里內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地下水分布情況進(jìn)行超前預(yù)報和分析，根據(jù)超前探水結(jié)果和已揭露圍巖出水情況，提前策劃堵水措施。
好在萬般皆努力，越挫越彌堅(jiān)。自2017年2月進(jìn)場后，新疆項(xiàng)目先后克服了人員短缺、物資進(jìn)場困難、淡水稀缺、氣候極端等不利條件影響，全身心駐扎戈壁灘，筑就了不屈不撓的“滿灘紅”。項(xiàng)目部兩臺TBM先后攻克了突發(fā)涌水、穿越斷層破碎帶等諸多不良地質(zhì)段難題，取得了單臺設(shè)備最高單月進(jìn)尺924.62米，最高單日進(jìn)尺55.7米，平均月進(jìn)尺431.06米的成績，并于2023年12月18日實(shí)現(xiàn)全線貫通。
悠悠八載，原先長滿稀稀疏疏的駱駝刺的沙地，亙古不變的荒涼戈壁終于變了模樣。地下的隧洞已經(jīng)貫通，地上的戈壁沙漠因涌水排水成為了水草豐茂的小小“綠洲”，象征著美好的白天鵝也在這片漣漪野澤中翩翩起舞，忘情地與四局人共同演繹著北疆戈壁里的掘進(jìn)史詩。
夠穩(wěn)重！九衢三市下再現(xiàn)穿越傳說
與戈壁、高原不同，在都市，極端的氣候、天然地貌并不是影響TBM、盾構(gòu)機(jī)在城市下方穿越的常見因素，除了大多數(shù)不可避免的砂質(zhì)泥巖、淺埋深填土區(qū)、上軟下硬地層外，下穿建筑物群、既有線、湖泊河流是城市地下掘進(jìn)的一大難點(diǎn)。
在“江城”武漢，兩江四岸、人口密集、地表建筑群多、河湖分布廣、地鐵縱橫。其中，由水電四局承建的武漢地鐵12號線項(xiàng)目茶葉所站－青菱站區(qū)間地面環(huán)境復(fù)雜，線路出青菱站后沿白沙三路由西向東地下敷設(shè)，側(cè)穿地鐵5號線高架區(qū)間橋墩，途經(jīng)區(qū)間風(fēng)井二次始發(fā)，依次下穿武南編組站、湖北工業(yè)大學(xué)教學(xué)樓、巡司河、湖北工業(yè)大學(xué)3棟宿舍樓、武漢地鐵7號線后進(jìn)入茶葉所站接收，左右線共4次下穿Ⅰ級風(fēng)險源、8次穿越Ⅱ級風(fēng)險源、多次穿越Ⅲ級風(fēng)險源施工。
由水電四局承建武漢地鐵7號線項(xiàng)目除了下穿地表建筑群外，更是下穿既有武漢地鐵2號線，施工風(fēng)險難度極高。
在隔壁“山城”重慶，重慶地鐵4號線項(xiàng)目龍溪站～嘉州路站區(qū)間、嘉州路站～民安大道站區(qū)間下穿隧道最小縱坡為千分之九，最大縱坡為千分之十五。且區(qū)間下穿居民區(qū)、城市立交、商業(yè)樓等重點(diǎn)構(gòu)建筑物，側(cè)穿既有軌道交通3號線，穿越上軟下硬地層等復(fù)雜施工區(qū)，并以“先隧后站”的施工方式掘進(jìn)通過標(biāo)段在建嘉州路站后在龍溪站大里程風(fēng)亭接收，對安全風(fēng)險防控等級和TBM設(shè)備本身提出了更高要求。
重慶地鐵27號線項(xiàng)目璧山站～虎溪站TBM區(qū)間則下穿人行天橋、排水箱涵；虎溪站～大學(xué)城南路站TBM區(qū)間下穿虎溪河、人行天橋、排水箱涵。其中涉及到全斷面巖層掘進(jìn)，長距離砂巖、砂質(zhì)泥巖下坡，穿越淺埋深填土區(qū)、上軟下硬地層和下穿多個建筑物5大重難點(diǎn)。
而有著“泉城”美名的濟(jì)南，其諸泉競涌、地下水豐富、古韻巷陌交錯。此刻，濟(jì)南地鐵9號線項(xiàng)目盾構(gòu)機(jī)“昆侖53號”正穿越在粉質(zhì)黏土、粉土，富水地層，諸多建筑物下。
總而言之，對于城市中的TBM、盾構(gòu)機(jī)而言，地上地下可以說處處是“風(fēng)險”。
為保證盾構(gòu)“穿”的可靠，華中公司組建經(jīng)驗(yàn)豐富的TBM、盾構(gòu)施工團(tuán)隊(duì)，對沿線地質(zhì)情況的詳勘和補(bǔ)勘，對沿線建（構(gòu)）筑物的調(diào)查摸排，對軟弱基地處提前注漿加固，對應(yīng)急預(yù)案的編制和交底，并結(jié)合專家意見不斷優(yōu)化專項(xiàng)施工方案。在穿越期間通過加強(qiáng)控制掘進(jìn)參數(shù)、渣土改良、掘進(jìn)糾偏、同步注漿、二次注漿、采用克泥效等措施保證TBM、盾構(gòu)機(jī)連續(xù)通過。通過BIM技術(shù)動態(tài)模擬及可視化交底等信息化手段，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜條件下TBM、盾構(gòu)機(jī)豎井井下有序組裝和分體始發(fā)。堅(jiān)持24小時的領(lǐng)導(dǎo)帶班值班、兩班倒和監(jiān)控測量等措施確保TBM、盾構(gòu)機(jī)平穩(wěn)穿越。
經(jīng)過千萬日夜的不懈堅(jiān)持和刻苦奮戰(zhàn)，TBM、盾構(gòu)施工人在悶熱、黑暗、未知的地下終于“鉆”出了一片坦途和光明。2023年6月5日重慶地鐵4號線項(xiàng)目龍～嘉區(qū)間順利貫通；2023年12月15日，武漢地鐵12號線項(xiàng)目茶～青區(qū)間順利貫通。目前，重慶地鐵27號線項(xiàng)目璧～虎區(qū)間掘進(jìn)突破877環(huán)，虎～大區(qū)間掘進(jìn)突破641環(huán)；濟(jì)南地鐵9號線項(xiàng)目小～開區(qū)間右線順利貫通，左線盾構(gòu)掘進(jìn)已完成868米，即將實(shí)現(xiàn)雙線貫通。
如今，華中公司城市軌道交通施工里程約200公里、盾構(gòu)累計(jì)掘進(jìn)96.3公里、TBM累計(jì)掘進(jìn)34.43公里。從地上到地下，四局人突破地域空間的藩籬，用心建造每一寸土地。從東北到廣州，四局人征服了TBM、盾構(gòu)施工的一道道難關(guān)，打造了一個個“杰作”，用智慧與汗水浸潤在江湖大地上。
“我曾經(jīng)跨過山和大海，也穿過人山和人?！保@句歌詞何嘗不是當(dāng)今四局盾構(gòu)的真實(shí)寫照。山川湖泊、九衢三市，即便道阻且長，也要征途不止。
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