中鐵一局填補(bǔ)國內(nèi)海底隧道沙層段施工工法空白

  7月12日下午16時(shí),中鐵一局廈門海底隧道歷經(jīng)181天艱難掘進(jìn),安全地渡過了侵入洞身長達(dá)255米的淺灘沙層段,填補(bǔ)了國內(nèi)海底隧道沙層段施工工法的空白。

  中鐵一局五公司施工的廈門翔安海底隧道A4標(biāo)段長2910米,其中陸域地段長250米,海域地段長2520米。隧道為“V”形剖面,下坡施工,施工過程容易積水。隧道地質(zhì)穿越陸域淺埋段、海域富水沙層和兩個(gè)風(fēng)化槽,V級(jí)圍巖所占比例達(dá)到50%以上。隧道按三車道設(shè)計(jì),最大開挖斷面達(dá)170.7平方米,施工中主要采用CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、上下臺(tái)階法、中導(dǎo)洞等多種方法進(jìn)行施工。地質(zhì)極其復(fù)雜,工藝變化繁多,施工進(jìn)度壓力大,地下水成為海底隧道施工中的最大風(fēng)險(xiǎn)。翔安隧道淺灘約290米穿越沙層,由于沙層與海水連通,透水性強(qiáng),穩(wěn)定性差,易發(fā)生涌水、涌沙和坍塌,造成隧道持續(xù)坍塌或嚴(yán)重進(jìn)水,將對(duì)施工人員及機(jī)械設(shè)備造成極大威脅,甚至導(dǎo)致工程報(bào)廢,造成無可挽回的損失。

  中鐵一局在施工中經(jīng)過科學(xué)論證,精密檢算,邀請(qǐng)國內(nèi)院士級(jí)專家進(jìn)行會(huì)診,對(duì)原來用水平旋噴樁通過沙層的施工方案進(jìn)行重大革新,制定出在地表采用地下連續(xù)墻和降水井控制地下水,洞內(nèi)采用超前TSS管注漿進(jìn)行沙層預(yù)加固,采用CRD法進(jìn)行開挖的施工工法。采用帷幕止水,切斷了海水對(duì)沙層的地下通道,并通過降水井疏干沙層中的水,消除了隧道施工時(shí)沙層產(chǎn)生突水、涌水和坍塌的安全隱患。

  自2007年1月中旬進(jìn)入海底隧道沙層段施工以來,中鐵一局在掘進(jìn)中幾乎每天都在用小導(dǎo)管注漿固結(jié)沙層,最多時(shí)一天注漿量達(dá)到150噸。根據(jù)地質(zhì)異常復(fù)雜的實(shí)際情況,項(xiàng)目部穩(wěn)扎穩(wěn)打,進(jìn)一步修改設(shè)計(jì),將原設(shè)計(jì)間距30厘米一根、長度為3.5米至6米的小導(dǎo)管加密為15厘米一根,每米進(jìn)尺施做的小導(dǎo)管由100根增加為200根,有效地固結(jié)了沙層,保證了掘進(jìn)安全。在掘進(jìn)超過600米時(shí),被巨型工字鋼分割為四大塊的CRD 工法掌子面上,通風(fēng)良好,視線清晰,但洞內(nèi)混凝土施工產(chǎn)生的水化熱和廈門地區(qū)高氣溫使Ⅰ部與Ⅲ部位置的溫度達(dá)到攝氏38度,加上隧道已經(jīng)深入海底淺灘深處,洞內(nèi)濕度很大,施工人員在工作中承受了高溫和高濕的沉重壓力,為施工的順利進(jìn)展付出了很大的代價(jià)。 中鐵一局的海底隧道沙層段掘進(jìn)施工方案是一次重大的技術(shù)創(chuàng)新,檢算提出的技術(shù)參數(shù)、支護(hù)參數(shù)是國內(nèi)首創(chuàng),并經(jīng)受住了現(xiàn)場(chǎng)施工的驗(yàn)證,把海底隧道沙層段的拱頂沉落量控制在15厘米以內(nèi),比設(shè)計(jì)規(guī)范允許的沉落量30厘米小了整整一倍,為將來的海底隧道沙層施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。


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