國內(nèi)首例盾構(gòu)機全斷面富水砂層下穿高鐵客專施工完成
（記者 常魁星 通訊員 趙亮 董志振）5月3日，西安地鐵4號尚新路站—北客站站盾構(gòu)區(qū)間，23米深的地下，中鐵七局三公司“秦龍1號”“秦龍2號”盾構(gòu)機，結(jié)束了38天的艱難歷程順利下穿西寶、西成高鐵，標(biāo)志著國內(nèi)首例盾構(gòu)機全斷面富水砂層下穿高鐵客專涵洞施工成功完成，為五一國際勞動節(jié)獻(xiàn)上大禮。
西安地鐵4號尚北盾構(gòu)區(qū)間，位于西安高鐵北客站“西大門”下，盾構(gòu)機需下穿已開通運營的西寶客專和擬開通的西成高鐵下的一座70米長的涵洞，涵洞上部有12股道、道岔17座，每日通過的高鐵列車80余趟，為西安地鐵4號線一級風(fēng)險源。
該段地質(zhì)條件為全斷面富水砂層，在此進(jìn)行盾構(gòu)施工如同在“沙丘里打洞”沉降控制是國際性難題，無成功經(jīng)驗可以借鑒。如果不能把沉降控制5毫米內(nèi)，高鐵道岔的變形就有可能導(dǎo)致通過該段的列車脫軌，危及旅客的生命安全。
《國家盾構(gòu)施工規(guī)范》中要求沉降控制在30毫米內(nèi)，但高鐵線路下施工沉降要求必須控制在5毫米范圍內(nèi)。項目部的工程技術(shù)人員針對極度嚴(yán)苛的施工要求，組建了國內(nèi)權(quán)威專家團(tuán)隊，開展科研攻關(guān)，采用力學(xué)及計算機模擬分析，形成了一套可應(yīng)用的施工技術(shù)管理和操作控制體系展開施工。他們首先對盾構(gòu)機進(jìn)入客專涵洞前2公里和進(jìn)入前的150米作為試驗段，摸索出穿越涵洞時最佳掘進(jìn)參數(shù)。在穿越高鐵線路過程中投入2000余萬元引進(jìn)了先進(jìn)的“自動化監(jiān)測機器人”，16臺監(jiān)測機器人和1080個監(jiān)測點組成的龐大監(jiān)測網(wǎng)將盾構(gòu)機下穿的高鐵涵洞置于技術(shù)人員注視之下，再加上強大的數(shù)據(jù)分析能力和互聯(lián)網(wǎng)的實時傳輸功能，讓一絲一毫的沉降和變形都無處遁形，技術(shù)人員依據(jù)采集來的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以隨時調(diào)整盾構(gòu)機掘進(jìn)參數(shù)，調(diào)整盾構(gòu)機姿態(tài)，最大限度的保證了盾構(gòu)機順利行進(jìn)。
技術(shù)人員從擠牙膏中得到啟示，通過反復(fù)試驗找到一種高分子聚合物可以較長時間不凝固，讓盾構(gòu)機體不被粘住的同時改善砂層的支撐力。他們從古代石拱橋中得到靈感，將一般地段時對地鐵管片外側(cè)14cm進(jìn)行注漿，擴(kuò)大為3米圓形范圍進(jìn)行注漿，讓砂層內(nèi)行成了“保護(hù)拱”。同時，該段采用“量身定制”的高強度管片，并將管片注漿點由常規(guī)的6個增加至16個，同步加入1：1水玻璃-水泥雙漿液，縮短了注漿凝結(jié)時間。
施工人員巧思加巧干，一系列新工藝、新材料的采用，雙線下穿完成、沉降效果疊加后，西寶高鐵涵洞的最終沉降為-1.8毫米，西成涵洞最終沉降為-2.1毫米，超預(yù)期完成了盾構(gòu)下穿高鐵沉降控制目標(biāo)。
在盾構(gòu)穿越高鐵的過程中，盾構(gòu)這條“鋼鐵巨龍”收起平日里的“火爆”脾氣，以從容不破的步伐穿越“危險地帶”，實現(xiàn)了國內(nèi)首例盾構(gòu)機全斷面富水砂層下穿高鐵客專涵洞施工的壯舉，填補了我國在該領(lǐng)域的空白，提高了我國在復(fù)雜地質(zhì)條件下的地鐵施工管理水平。
