中鐵一局填補(bǔ)國(guó)內(nèi)海底隧道沙層段施工工法空白
7月12日下午16時(shí)，中鐵一局廈門海底隧道歷經(jīng)181天艱難掘進(jìn)，安全地渡過(guò)了侵入洞身長(zhǎng)達(dá)255米的淺灘沙層段，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)海底隧道沙層段施工工法的空白。
中鐵一局五公司施工的廈門翔安海底隧道A4標(biāo)段長(zhǎng)2910米，其中陸域地段長(zhǎng)250米，海域地段長(zhǎng)2520米。隧道為“V”形剖面，下坡施工，施工過(guò)程容易積水。隧道地質(zhì)穿越陸域淺埋段、海域富水沙層和兩個(gè)風(fēng)化槽，V級(jí)圍巖所占比例達(dá)到50%以上。隧道按三車道設(shè)計(jì)，最大開(kāi)挖斷面達(dá)170.7平方米，施工中主要采用CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、上下臺(tái)階法、中導(dǎo)洞等多種方法進(jìn)行施工。地質(zhì)極其復(fù)雜，工藝變化繁多，施工進(jìn)度壓力大，地下水成為海底隧道施工中的最大風(fēng)險(xiǎn)。翔安隧道淺灘約290米穿越沙層，由于沙層與海水連通，透水性強(qiáng)，穩(wěn)定性差，易發(fā)生涌水、涌沙和坍塌，造成隧道持續(xù)坍塌或嚴(yán)重進(jìn)水，將對(duì)施工人員及機(jī)械設(shè)備造成極大威脅，甚至導(dǎo)致工程報(bào)廢，造成無(wú)可挽回的損失。
中鐵一局在施工中經(jīng)過(guò)科學(xué)論證，精密檢算，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)院士級(jí)專家進(jìn)行會(huì)診，對(duì)原來(lái)用水平旋噴樁通過(guò)沙層的施工方案進(jìn)行重大革新，制定出在地表采用地下連續(xù)墻和降水井控制地下水，洞內(nèi)采用超前TSS管注漿進(jìn)行沙層預(yù)加固，采用CRD法進(jìn)行開(kāi)挖的施工工法。采用帷幕止水，切斷了海水對(duì)沙層的地下通道，并通過(guò)降水井疏干沙層中的水，消除了隧道施工時(shí)沙層產(chǎn)生突水、涌水和坍塌的安全隱患。
自2007年1月中旬進(jìn)入海底隧道沙層段施工以來(lái)，中鐵一局在掘進(jìn)中幾乎每天都在用小導(dǎo)管注漿固結(jié)沙層，最多時(shí)一天注漿量達(dá)到150噸。根據(jù)地質(zhì)異常復(fù)雜的實(shí)際情況，項(xiàng)目部穩(wěn)扎穩(wěn)打，進(jìn)一步修改設(shè)計(jì)，將原設(shè)計(jì)間距30厘米一根、長(zhǎng)度為3.5米至6米的小導(dǎo)管加密為15厘米一根，每米進(jìn)尺施做的小導(dǎo)管由100根增加為200根，有效地固結(jié)了沙層，保證了掘進(jìn)安全。在掘進(jìn)超過(guò)600米時(shí)，被巨型工字鋼分割為四大塊的CRD 工法掌子面上，通風(fēng)良好，視線清晰，但洞內(nèi)混凝土施工產(chǎn)生的水化熱和廈門地區(qū)高氣溫使Ⅰ部與Ⅲ部位置的溫度達(dá)到攝氏38度，加上隧道已經(jīng)深入海底淺灘深處，洞內(nèi)濕度很大，施工人員在工作中承受了高溫和高濕的沉重壓力，為施工的順利進(jìn)展付出了很大的代價(jià)。 中鐵一局的海底隧道沙層段掘進(jìn)施工方案是一次重大的技術(shù)創(chuàng)新，檢算提出的技術(shù)參數(shù)、支護(hù)參數(shù)是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，并經(jīng)受住了現(xiàn)場(chǎng)施工的驗(yàn)證，把海底隧道沙層段的拱頂沉落量控制在15厘米以內(nèi)，比設(shè)計(jì)規(guī)范允許的沉落量30厘米小了整整一倍，為將來(lái)的海底隧道沙層施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
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