朝着尽头的光走去
深圳作为中国改革开放的窗口,是中国拥有口岸数量最多、出入境人员最多、车流量最大的口岸城市。自2004年12月深圳地铁一期工程建成通车以来,随着时间的推移,深圳地铁日均客流量强度也在不断增加。
工程局积极响应国家推进“粤港澳大湾区”建设的战略规划,参与了深圳地铁5号线、7号线、9号线、12号线及7号线安托山停车场、10号线益田停车场等地铁工程的建设。近日,由水电八局承建的深圳地铁12号线太子湾站-海上世界站区间(以下称“太海区间”)矿山法隧道下穿运行中的2号线施工顺利完成。该区间采用了悬臂式掘进机近距离下穿正在运行的线路,在深圳尚属首次,备受各方单位关注。
自5月29日开始,项目部团队攻坚克难,历110个日夜,终于完成了这项任务。期间,为保证太海区间矿山法隧道下穿施工安全平稳推进,项目部多举措并行。
双向监测,确保数据准确
太海区间自太子湾站出站后向北敷设,穿过填海区及原蛇口客运码头后侧穿蛇口海事处进入微波山,在山岭段下穿正在运行的2号线蛇口港站-海上世界站(以下称“蛇海区间”)矿山法区间后与海上世界站后区间相接。
“俗话说‘万事开头难’。由于太海区间隧道与2号线隧道蛇海区间距离过近,最小竖向净距只有4.11米,所以项目部在施工过程中有可能对原始地质造成岩体裂隙发育、结构松散等破坏,不利于开挖隧道结构的稳定。”采访时现场技术负责人和记者介绍道。
为了确保下穿前取得的数据准确无误,同时营造安全的内外部施工环境,项目部从内部与外部进行了双向调查监测。
在内部,项目部首先是安排工作人员进入正在运行的2号线蛇海区间受影响区域进行工前调查。项目部联合2号线运营中心,在夜间2号线停运后,凌晨一点进入隧道对12号线下穿段左、右侧各30米范围内的区域隧道结构进行调查,记录该区域是否存在渗漏水、开裂、剥离、掉块、倾斜等病害情况。
“左侧前方5米隧道一切正常。”
“右侧前方10米一切正常,变化受控。”
每天晚上,当城市逐渐进入睡眠状态时,项目部的工作人员却开始了他们的调查与监测,一项项地记录着数据。
其次是对正在运行的2号线受影响区域安装绝缘轨距拉杆,以增加该区域轨道的整体性,避免不均匀沉降。
同时,项目部积极做好超前地质预报工作,以便探明隧道前方地质状况,保证隧道开挖安全。
在外部,项目部利用科技手段对正在运行的2号线蛇海区间受影响区域进行了三维激光扫描、自动化监测布点及监测初始值采集,并周期性进行复核,确保地质数据变化可控。
此外,项目部还联合第三方监测、业主、运营、设计、监理,对2号线蛇海区间监测区域里程位置进行了复核,设置了338个监测点,通过加密监测点数确保监测数据能够双向验证。
各项前置工作的顺利完成,为后续开挖打下了坚实的基础。
结合实际,优化施工方案
深圳地铁2号线是深圳市第二条建成运营的地铁线路,起于赤湾站,止于新秀站,是连接南山区、福田区和罗湖区的重要线路。其中,下穿施工段(2号线蛇海区间)采用矿山法爆破施工,由于该区间属于南山区十分繁忙的交通段,2号线无法在项目部施工期间完全停止运行。所以,项目部在采用何种工法进行下穿施工时遇到了困难。
原设计要求下穿施工段采用上下台阶法施工、减震孔+数码雷管爆破,且要求振速不得超过1厘米/秒,单次爆破循环进尺不得超过0.5米,同时爆破时间只能为列车停运期间(凌晨1:30-6:00)。
为满足设计要求,项目部在下穿段施工前,在左线隧道开展了连续三次试爆作业。通过试爆测得的2号线轨行区振速监测数据,模拟推算出,当爆破施工位于2号线正下方时,振速达到5厘米/秒,远远超过了控制值。若采用爆破施工,不但进尺缓慢、风险系数高、施工时间受限,还可能对既有2号线隧道结构造成破坏,产生掉块、冒顶等风险。
为确保项目部下穿段施工尽可能减小对2号线隧道周边岩层的扰动,避免影响2号线列车的正常运营,项目部积极开展专家咨询,并通过现场试验段数据,论证数码雷管爆破、悬臂式掘进机开挖、静态爆破三种施工方案的可行性。经过现场试验,发现在悬臂式掘进机开挖过程中,悬臂道结构无新增病害情况,2号线已有的病害无明显发展趋势,总体上试验段施工各项监测数据处于安全可控状态。且悬臂式掘进机切削的掘进方式振动小,对围岩扰动也极小,能够降低施工安全风险、提高隧道开挖精确性、加快施工进度。
项目部综合考虑安全、质量、成本、进度等因素,经过专家会讨论,最终选用悬臂式掘进机开挖下穿2号线的施工方案。
抢前抓早,加强应急组织
太海区间是目前深圳市在建轨道交通中唯一一条下穿既有线路的隧道,备受市轨道办、地铁集团领导关注。
考虑到下穿施工的重要性,深圳地铁集团多次组织开展桌面推演及应急演练,项目部也成立了对应的应急组织机构,强化响应联动机制,进一步加强项目部对突发事件的应急响应能力。
4月24日,深圳地铁集团组织2号线运营单位、深圳市市政设计研究院、南方公司、广东重工建设监理、第三方监测、施工监测、测量、振速监测、千力建设、地健爆破及项目部等单位在会议室开展了太海区间矿山法下穿2号线应急方案桌面推演。
5月8日,监理单位在太海区间组织开展了矿山法隧道下穿2号线现场应急演练。
5月12日,项目部通过总结提升,进一步完善了《太海区间矿山法隧道下穿正在运行的2号线应急抢险联合推演方案》,并由业主单位再次组织开展了桌面推演。
一次次的桌面推演、现场演练,通过搭建突发事件情景、任务分解,不但全面检验了应急预案的可操作性和有效性,提高了项目应急救援机构的快速反应、紧急协调、现场应急处置能力,也进一步增强了全员的安全意识。
除此之外,项目部还申请成立了应急专家组,由2名深圳地铁集团专家库的专家、3名中电建南方公司的专家等组成,24小时待命。并在太海区间竖井、太子湾站现场设置了应急物资仓库,按照应急物资清单配备了97项应急物资。还在2号线隧道水泵房位置准备了充足的抢险堵漏设备,包括水钻和注浆机1台、水泥2吨、水玻璃2桶、电箱、电缆等,以保证隧道开挖阶段的应急抢险需求。
精心组织,迎来“终极大考”
尽管项目部在施工准备阶段已经耗时50天,一遍遍验证了方案的可行性,一点点收集了监测数据的波动情况,一处处做好应急预案所需的人员、物资准备,但是在执行穿越任务时,项目部团队仍然没有掉以轻心。通过组织参建各方对正在运行的2号线隧道轨行区和对应地表进行巡查巡视、建立工作微信群及时反馈相关数据及情况等措施,对施工关键参数进行严格管控,确保了下穿安全。
“小婷,你那儿还有零食吗?我晚上巡查2号线,想带一些放在现场办公室当宵夜”。合同部的王星龙跑到综合部来打趣到。
“当然有啦,怎么?‘夜行人’又要出发啦?”我一边笑着回复道,一边随手指了指放零食的桌子。
为了及时了解2号线隧道轨行区的各项情况,项目部除了在下穿段安装了视频监控进行24小时监控外,还成立了由领导班子带队的巡查小组进行人工巡查。
每天凌晨1点,当晚风吹散了白天的余热,街道上冷冷清清的时候,便是项目部巡查员出动的时候。他们在完成了办公室的工作后,稍作休息,便到达现场、戴好各项安全用具一头扎进2号线轨行区里开始巡查,并且将监测数据每小时在群里通报一次,直到早上6点结束。
正是因为有了这样在深夜也愿意“醒着拼”的同事,太海竖井下穿施工段监测数据才得以准确、全面,才进一步确保了下穿安全。
目前,虽然太海区间下穿2号线已经顺利完成,但是隧道右线还在持续掘进中,人工巡查也还在继续着。当时针指向了清晨6时,巡查员孙世宇结束了一晚的巡查工作,正穿过幽幽的隧道,朝着尽头的光走去……
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