中国中铁四局集团第五工程有限公司

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2020-06

工程在线:南宁地铁5号线攻坚日记

新闻来源:南宁地铁5号线经理部浏览次数:日期:2020-06-23

6月20日,随着盾构机盾尾缓缓脱出2号线隧道正下方危险区域,由中铁四局施工南宁地铁5号线一期工程秀灵路站至明秀路站区间左线顺利完成不到2米的超近距离下穿正在运营的南宁2号线,成功刷新南宁轨道交通下穿运营线路最小间距,这对于全国盾构下穿工程也是一项巨大的突破。

南宁地铁5号线一期全长20.2公里,共设17座车站,均为地下站。中铁四局的主要施工内容为秀灵路站、明秀路站,区间为秀灵路站至明秀路站区间,盾构区间面临泥质粉砂岩层掘进易结泥饼、侧穿老旧民房、高层建筑、高压电塔等众多建(构)筑物,以及下穿运营通车南宁地地铁2号线且隧道间最小夹层土仅约2.1米等系列难题,施工风险极高。

在运营地铁隧道下“穿针引线”

如果将右线盾构掘进比喻成在隧道下“钻洞”,那左线盾构下穿区域可谓是在“毛细血管”中穿针引线。该段下穿区域属地面属于交通繁忙的主要路段,正在掘进的左线隧道右临已施工完成的右线隧道,左邻宇华宾馆,上部超近临南宁地铁2号线隧道,地层间存在较厚圆砾层,含水量大,且为承压水,只要掘进路线稍稍偏离设计标准,就可能会导致重大险情,因此施工难度非常大。

南宁轨道交通5号线一期工程秀明区间下穿2号线明秀区间隧道,是南宁轨道交通有史以来盾构施工风险最大的一次下穿工程,穿越既有南宁地铁2号线而不能有任何大沉降影响运营;地面沉降必须控制在3毫米以内,这对重达500吨的庞然大物盾构机来说,标准极其严苛。

“上软下硬”在“石头上挪豆腐”

盾构下穿预估影响区域长达48米,正穿长度长达24米(388环-411环),其中实施下穿施工作业的南宁地铁5号线管片外侧与正在运行的南宁地铁2号线隧道管片最小设计净距只有2.05米,实际盾构施工时需要有一定的扩挖,因此开挖面距离2号线外轮廓已不到2米,被誉为南宁轨道交通最“惊险”的盾构掘进区间之一。

更加困难的是穿越段是大部分的泥岩地层和上部50厘米厚富水圆砾层,属于典型的“上软下硬”的复合地层。粘性较大的泥岩层使盾构掘进期间容易发生刀盘结泥饼导致盾构掘进缓慢或停滞;上层富水圆砾使下穿过程中易发生涌水现象,造成南宁地铁2号线隧道管片周边水土流失;因此,盾构机在“上软下硬”掘进犹如“钢铁蚯蚓”在“石头上挪豆腐”,极易影响2号线隧道安全。如何确保下穿工作持续、匀速平稳通过,将南宁地铁2号线隧道沉降控制在允许范围内是下穿工作的一大难题。

日夜奋战实现“毫厘不差”

“差之毫厘失之千里”,对于此次下穿风险高度警惕,施工过程可谓是“锱铢必较”。为确保秀明区间双线成功下穿明秀区间,该部运用多项技术措施及“法宝”。盾构施工前组织召开了盾构机选型研讨会,根据地质情况特地选用直排式泥水盾构机,该盾构机在精准沉降控制方面具有突出优势,同时又满足了进度要求;建立三维有限元分析模型,结合设计及现场调查,进行下穿施工安全性影响评估;并采用地质雷达扫描技术对既有隧道影响范围内进行全面专项检测,检查地质的密实程度,是否含有空洞;提前对既有南宁地铁2号线隧道内管片进行加固,在既有隧道周边布设应急注浆孔;在下穿南宁地铁2号线前12米布设地下分层沉降观测点,掌握各地层的单独沉降数据;推进过程中采用克泥效工法在盾体注入克泥效;推进后采用深层注浆进行管片壁后注浆填充等等。

同时为更精准和高频率的掌握南宁地铁2号线隧道内变形情况,该部应用全自动化监测技术对下穿南宁地铁2号线隧道进行实时监测,通过自动化监测实时反馈数据,对南宁地铁2号线隧道管片收敛、沉降、道床沉降数据进行分析,每天晚上再进行轨距、沉降等人工监测数据复核。对仓压、同步注浆、二次注浆参数等进行监测及统计分析,对各项掘进参数进行优化,确保泥浆始终“无微不至”地支撑着开挖面,通过注浆及时稳固盾体及管片周边地层。在盾构下穿施工前,该部多次邀请国内权威专家进行研讨、论证,多次召开各相关单位的下穿联动协调会,建立起参建各方应急联动机制,备齐应急物资,联合各单位开展应急演练,所有参建单位安排24小时领导值班。

经过连续6天的施工奋战,以4环/d的掘进速度,最终成功克服了“上软下硬”复杂地层穿越南宁地铁2号线施工难题,继2019年11月17日区间右线成功下穿南宁地铁2号线既有隧道后,左线也顺利下穿完成。并且南宁地铁2号线隧道内自动化监测最大沉降值仅2.83毫米,各项监测数据均在控制值范围,未出现预警。

南宁地铁5号线一期工程秀灵路站至明秀路站区间双线成功完成超近间距下穿2号线明秀路站至秀厢站区间,为后续国内类似盾构近距离下穿工程施工积累了宝贵经验。南宁地铁5号线建成通车后对于提高中心城区轨道交通服务水平,缓解拥堵,支持和引导城市空间结构优化调整,支撑江南、城西、城北及昆仑大道南、北等组团发展有着重要的意义。(高明铭 李启明)

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盾构区间

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管片安装

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盾构操作



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