12月15日,随着“珠江2号”盾构机从仑头站大里程端接收井破土而出,广州地铁十二号线仑头站至官洲站区间右线顺利贯通。
公司承建广州地铁十二号线第六标段,包括3站3区间,全长4.92公里。此次贯通的仑官右线隧道全长约1400余米,盾构机从官洲站向北掘进,沿线需下穿珠江水系仑头海,2次下穿房屋建筑群,上跨地铁运营线及下穿高速路等。
本区间沿线周边环境复杂,协调量大,地表建筑物结构及基础形式多,与隧道净距较小,部分桩基侵入隧道,掘进难度大。
层层推进,克服下穿仑头海难点
盾构机下穿仑头海施工周边环境主要为仑头海、道路及地下管线。仑头海南岸河堤主要位于海陆交互的淤质泥土、淤泥质粉细砂、粉细砂及淤泥质中粗砂等地层中,盾构下穿部分区域位于上软下硬地段,盾构姿态控制难度大,存在刀具结“泥饼”风险,容易引起突发性涌水及流沙而导致塌陷。
面对复杂的下穿环境,盾构机抵达仑头海南岸堤防前,采取袖阀管注浆工艺对堤防进行加固,调整盾构姿态,维修保养各类设备,对堤防进行专项排查,布置监测点,持续进行施工监测,及时总结先行盾构及试掘进施工参数。
盾构机在下穿仑头海南岸堤防及穿越液化砂层复杂环境的过程中,根据相关掘进数据实时调整渣土改良效果,改善渣土的和易性,保证土仓压力,严防螺旋机喷涌,稳定开挖面。为保证管片成型质量,多次调整,实验室对浆液配比,确保同步注浆浆液初凝时间满足要求。
多举措攻克下穿房屋群难点
为攻克房屋群难点,盾构通过前,对下穿区域房屋进行详细调查,并进行房屋鉴定和取证工作,及时与相关管理部门报备,履行审批手续,在建筑物基础下方预埋袖阀管,对基础下土体进行预注浆加固。为减小盾构下穿过程中对房屋的扰动,针对下穿厂房地层差、埋深浅、桩基侵入隧道的情况,项目团队对房屋基础进行筏板托换,对下穿地面起到加固作用,同时制定相应的控制措施及应急预案。
盾构下穿切桩通过时,严格控制盾构掘进参数及注浆参数,及时盾尾注浆,适时二次注浆,并适当加大注浆量,尽量减少超挖及对地层扰动,控制地层变形。同时,在盾构施工过程中,进行系统全面的跟踪监测,实行信息化全方位保障。
三维激光扫描,为上跨区间“体检”
“珠江2号”在掘进1155米处,盾构机迎来上跨既有地铁运营线路的挑战,上跨既有线上行线和下行线分别为16米和20米,盾构机距离上行线净距约2.6米,距离下行线净距仅约2.1米。
为确保盾构机顺利掘进,项目部使用MS100便携式移动扫描小车对既有线隧道区间进行了三维激光扫描。检测该区间地铁管片隧道净空收敛状况,建立地铁表面管片“健康档案”。
三维激光扫描可实现运营期隧道全自动结构扫描和隧道病害检测,为隧道施工测量、竣工验收、检测、维护管理提供多种可视化分析手段。扫描车能准确对隧道空间几何尺寸及限界进行完整的测量,同时能够检测地铁管片裂缝、错台和掉块等病害以及发生的空间部位,提供高精度的病害图像及净空收敛信息,获取隧道表面平整度、断面净空。
多方联动,解决下穿高速难题
上跨既有地铁运营线路后,盾构机再次遇到“拦路虎”,下穿城市主干高速路近60米,下穿段分布淤泥软土层、风化岩及残积土,其中软土力学性质差,风化层含有较多砂粒,遇水易软化、崩解,对地基稳定性及沉降控制均有不利影响。
为顺利下穿高速公路,项目部与广州地铁集团、海珠区交警一队、第三方监测等单位积极沟通,建立应急联动机制。
掘进前,合法合规办理完成盾构下穿高速施工许可,提前确定掘进施工方案,组织编制安全评估报告,开展桌面应急演练,并对盾构机进行全面检修,保证盾构机及各配套系统状态良好。
掘进时,项目部制定24小时现场值班表,多方单位人员对现场进行全天候盯控。同时提前预判风险,盾构机采取合理掘进模式,对渣土进行改良,有效提高掘进效率。
该项目承建3站3区间,目前1座车站已封顶,2条区间单线已贯通,2座车站和2台盾构机正有序推进。(李超美、向恒)