文章來源：中國交通建設集團有限公司 發布時間：2025-01-10
“第1146環管片拼裝完畢，‘一航13號’盾構機下穿大沽河任務順利完成！”隨著監控室傳來的播報，一場驚心動魄的洞穿大沽河之旅圓滿收官。
中國交建承建的青島地鐵8號線支線，途經青島市城陽區和膠州市，是山東省首條縣域城市地鐵線，其中一段線路需下穿青島市的母親河——大沽河。由于無法準確進行下穿河道的地質鉆探，且河道下的巖層含水量較高，為掘進施工帶來了較大挑戰。
“地下裂隙水存在于巖石裂隙中，由于巖石裂隙發育復雜且不規律，很難判斷其中的水量。”項目技術主管郭騰博眉頭緊鎖。正常掘進的渣土和改良劑混合均勻，能通過盾構機尾端土倉中的皮帶機運走。但碰到發育好的裂隙水，地下水會快速補給至土倉，若水壓急劇增大，稍有不慎就會引發噴涌、滲漏水等問題，甚至導致盾構機受損、隧道被淹。
為應對裂隙水的困擾，項目團隊決定采用隧道地震波法進行超前地質預報，并使用高分子聚合物進行渣土改良。“高分子聚合物能提高和易性，就像粘合劑一樣，快速把滲水和渣土吸附聚集在一起，方便運走，減少裂隙水的噴涌。”郭騰博提出了自己的想法。但出乎意料的是，下穿掘進過程中，盾構機遇到的裂隙水不僅頻繁且量大水急。根據現場安裝流量計實測顯示，裂隙水壓普遍達到了0.3兆帕，相當于1平方米的桌子上壓著30噸的重物。每分鐘水量最大可達8立方米，不到半天便可灌滿一個標準游泳池。
“水太大了，高分子聚合物也難以發揮作用。”盾構機起推不久，班組長孟祥國就報告了令人揪心的消息。眼看隧道積水積泥，工人們只得泡在泥水中作業，施工效率急劇下降。
為了打破僵局，項目團隊與工人們集思廣益，一是調整出渣口皮帶機高度，減小渣土上坡的角度，方便渣土外運；二是用橡膠皮帶對出渣口進行包裹，提高皮帶攜渣能力，減少灑漏；三是為皮帶機定制了小型渣土箱，用于承接漏渣。經過一系列優化，清渣效率才得以提升。
然而，盾構機掘進前方的遇水難題稍有緩解，后方地質匯水又讓團隊犯了難。后方匯水不斷向土倉內涌入，已成型的隧道也有管片上浮的風險。“必須進一步壓縮注漿凝固時間，讓管片與地層之間的漿液趕在匯水之前凝固，讓水流無處可滲。”團隊研討后提出了解決方法：制作雙液同步注漿裝置，在原有同步注漿管道內設置水玻璃管道，通過水玻璃將注漿液凝固時間由6小時縮短為40秒，減小漿液損失，快速固定管片。
僅用2天時間，項目團隊就研制出新型注漿混合器，通過反復試驗進一步優化了注漿配合比，摸清了最佳注漿時間和注漿量。新工藝迅速投入使用，盾構機向前掘進，一環環管片鋪裝成隧道，水泥砂漿通過新裝置迅速注入管片與地層之間。在明確精確配合比、精準注漿量和最佳注漿時間后，混凝土實現快速凝固，管片隧道與地層穩固連接，后方匯水再無可乘之機。
歷時6個月，建設者們用智慧和執著，順利完成了一次驚心動魄的水下盾構穿越。
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