12月27日下午,武汉市首个应用盾构法施工的排水通道——江夏清水入江八分山片排水改造工程盾构隧道实现贯通,标志着工程主体部分完工,将大大提升江夏区污水收集和给水、防洪排涝处理能力,改善全区水环境,提升居民生活环境与品质。该工程由中交二航局五分公司实施,施工取得了丰硕的科研成果,为小直径盾构隧道施工积累了核心技术与经验。
据了解,武汉市江夏区三面环山、一面临水,每到汛期深受雨水难排之苦,随着区域人口急剧增加、经济快速发展,污水处理、水环境改善等问题亟待解决。江夏清水入江八分山片排水改造工程位于武汉市江夏区纸坊城区武昌大道,施工内容包括排水通道、渠道节制闸及污水提升泵站建设等,建成后将主要用于防洪排涝,即对八分山片的雨水进行分流,排入汤逊湖。其中,排水通道总体沿武昌大道铺设,起于纸坊大街,止于金鞭港,全长约4.9公里,由顶管、盾构隧道、箱涵等部分组成,其盾构隧道全长3.424公里,分成2个大区间、6个小区间掘进,拼装管片共计2886环。
为避免对城市中心道路“开膛破肚”,对地面交通造成影响,项目部弃用以往排水管道施工常用的明挖法,创新改用适应不同转弯半径及长大距离的盾构法进行施工,这也是武汉市内首次将盾构机用于排水通道施工。目前盾构机直径一般在6米以上,主要用于地铁、跨江跨海隧道施工,始发井长度一般在30米以上,转弯半径一般大于250米。而本项目位于江夏区交通繁忙的主干道和即将建设的商业地区,设置盾构始发井井口大小仅为8米乘8米,是目前国内最小尺寸的盾构始发井,且盾构施工需横穿高压管道、燃气管道、供水管道及居民区,为避让后续规划中的高架桥桥墩桩基,还设置了转弯半径为120米的连续小半径急转弯地段,地质条件复杂。综合特点难点,项目部定制了一台直径小、动作灵活、能在狭小空间条件下始发、完成小半径急转弯段掘进的“清水入江”号盾构机。“清水入江”号直径4.98米、盾构主机长9.15米,创新采用盾构机分段组装、分段推进工艺,开创了我国狭小空间条件下盾构机分体始发的先河。建设者克服了盾构机在富水碎石层中掘进的困难,通过开展QC活动,提高了管片拼装质量和掘进效率,工效从平均每天6环增至平均每天10环,最高一天达20环,超越了地铁盾构隧道掘进速度。此外,项目部用大型防护棚对始发井、管片存放区、渣土池等盾构区进行全覆盖,确保露天作业不受天气影响。
在解决一系列施工难题的同时,项目部编写了20余篇技术论文,总结工法3项,申请国家专利10项(其中7项已获授权)。(曾波存 张延涵)