作為國(guó)內(nèi)目前獨(dú)頭掘進(jìn)距離最長(zhǎng)的大直徑穿海高鐵盾構(gòu)隧道，湛江灣海底隧道克服了重重建設(shè)困難，施工中頗具特色和亮點(diǎn)。今日通過(guò)一組數(shù)據(jù)，向您“數(shù)”說(shuō)“永興號(hào)”穿海越城背后的故事。
【穿海之旅歷時(shí)991天】
湛江灣海底隧道穿海之旅歷時(shí)991天。
“永興號(hào)”盾構(gòu)機(jī)是根據(jù)湛江灣特殊的水文地質(zhì)條件和地層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造的穿海神器。2021年6月28日，“永興號(hào)”盾構(gòu)機(jī)始發(fā)儀式在湛江灣海底隧道施工現(xiàn)場(chǎng)順利舉行，正式開(kāi)啟穿海之旅，湛江灣海底隧道進(jìn)入盾構(gòu)段主體施工。
自始發(fā)以來(lái)，“永興號(hào)”從湛江灣東岸向湛江主城區(qū)不斷前進(jìn)，終于，在連續(xù)作業(yè)991個(gè)日夜后，安全抵達(dá)了湛江西岸，順利出井。
【每天挖出土方1300立方米】
湛江灣海底隧道施工過(guò)程中每天出土土方1300立方米。
湛江灣海底隧道是廣湛鐵路全線唯一采用盾構(gòu)法施工的隧道工程，整條隧道全長(zhǎng)9640米，既穿海又穿城，盾構(gòu)機(jī)在不斷掘進(jìn)的過(guò)程中，挖出了大量的渣土。
由于開(kāi)挖斷面大、地質(zhì)條件差、廢棄泥漿多、易結(jié)泥餅等原因，永興號(hào)平均每天掘進(jìn)8米左右，每天挖出的土方約1300立方米。如果按照一米的高度傾覆在足球場(chǎng)上，從湛江灣海底隧道開(kāi)挖的土方，5天就能填滿一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。
【橋樁沉降控制在0.7毫米】
橋樁沉降控制在0.7毫米。
下穿湛江灣的“永興號(hào)”盾構(gòu)機(jī)，需要穿越將近2.5公里的湛江灣海域，橫穿湛江灣主航道，與湛江海灣大橋并行，側(cè)穿大橋匝道2處橋墩樁基，距大橋橋樁最近距離僅0.9米。
盾構(gòu)機(jī)每前進(jìn)一小“步”，都要萬(wàn)分小心。永興號(hào)在長(zhǎng)距離通過(guò)主城區(qū)地下過(guò)程中，道路兩側(cè)建構(gòu)筑物密集，多次下穿市政管線，這對(duì)盾構(gòu)機(jī)性能及掘進(jìn)中沉降控制等提出了極高要求。
對(duì)此，建設(shè)單位配備專(zhuān)人對(duì)施工區(qū)域路面、周邊建（構(gòu)）筑物進(jìn)行24小時(shí)巡視巡查，對(duì)途經(jīng)的湛江地標(biāo)建筑物“三帆”等多項(xiàng)建筑物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保穿越區(qū)域地面沉降數(shù)據(jù)精準(zhǔn)控制。項(xiàng)目還通過(guò)智慧工程指揮中心及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度中心，全面感知、收集、處理、分析盾構(gòu)掘進(jìn)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)度、安全、質(zhì)量的全面信息化管控。
2023年初，永興號(hào)成功“貼身”穿越湛江海灣大橋海濱路立交橋，盾構(gòu)機(jī)與立交橋墩柱樁基礎(chǔ)凈距離僅0.9米，橋樁沉降誤差控制在0.7毫米，這樣的沉降影響幾乎可以被忽略不計(jì)。
【隧道共使用3777環(huán)管片】
同步完成拼裝3777環(huán)管片，實(shí)現(xiàn)了全線無(wú)滲漏。
盾構(gòu)機(jī)的神奇，不僅在于“盾”，更重要的是“構(gòu)”。管片作為盾構(gòu)隧道的最內(nèi)層屏障，承擔(dān)著抵抗土層壓力、地下水壓力以及一些特殊荷載的作用。盾構(gòu)管片是盾構(gòu)法隧道的永久襯砌結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)管片質(zhì)量直接關(guān)系到隧道的整體質(zhì)量和安全，影響隧道的防水、防火性能及耐久性能。
湛江灣海底隧道采用的管片，每塊寬2米，厚度達(dá)60厘米，重15噸左右，都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，使用年限可達(dá)100年。即便一輛重型卡車(chē)碾軋上去，管片也不會(huì)斷裂。
“永興號(hào)”盾構(gòu)機(jī)每掘進(jìn)2米，拼裝1環(huán)管片。每環(huán)管片采用“7+2+1”的10分塊設(shè)計(jì)，即由1塊封頂塊K，2塊鄰接塊B和7塊標(biāo)準(zhǔn)塊，共10塊管片構(gòu)成完整的一環(huán)。湛江灣海底隧道中，一共拼裝了3777管片，構(gòu)筑了隧道完整的“內(nèi)立面”。一片片管片如同“龍骨”環(huán)環(huán)相扣，支撐著隧道四周的泥土和水，避免土層塌方。
【800米內(nèi)換一次刀具】
本應(yīng)該1公里左右更換一次的刀具，在穿海過(guò)程中加速到500米到800米就要更換一次。
湛江灣海底隧道的穿海利器——“永興號(hào)”盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部有成千上萬(wàn)個(gè)零部件，各類(lèi)管線、電路如毛細(xì)血管一樣錯(cuò)綜復(fù)雜。從工作原理上說(shuō)，盾構(gòu)掘進(jìn)和電動(dòng)剃須刀有幾分相似之處。在地下掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)往往要在最前面，露出一排排“鋼牙利齒”，在油缸的壓力作用下，刀盤(pán)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，刀盤(pán)上的滾刀、刮刀就開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，向前推進(jìn)。
與其他地下隧道地質(zhì)不同，永興號(hào)穿越的湛江灣主要是粉質(zhì)黏土地層，海底鐵質(zhì)膠結(jié)石英砂巖，石英含量極高。在這樣地質(zhì)條件下掘進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)極易結(jié)泥餅，刀具磨損較為嚴(yán)重。為了保證盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度、效率，中鐵十四局在施工過(guò)程定期對(duì)常壓下刀具抽檢，并提高了刀具的更換頻率，本應(yīng)該1公里左右更換一次的刀具，在穿海過(guò)程中加速到500米到800米就要更換一次。
【4.6米淺覆土接收】
隧道接收井處，盾構(gòu)機(jī)地面覆土僅4.6米。
相較于傳統(tǒng)盾構(gòu)法隧道施工時(shí)要事先構(gòu)筑兩個(gè)深大工作井，無(wú)工作井或超淺工作井盾構(gòu)技術(shù)作為一種新的盾構(gòu)隧道技術(shù)，可最大程度延長(zhǎng)盾構(gòu)段，減少土方開(kāi)挖及大型設(shè)備的施工，節(jié)約成本和工期，明顯地改善隧道施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。
為減小地面開(kāi)挖面積，減少管線搬移和對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，永興號(hào)盾構(gòu)機(jī)在穿城過(guò)程中，采用了超淺覆土接收。在永興號(hào)接收井處，盾構(gòu)機(jī)與地面距離從最大埋深31米減少至4.6米。湛江灣海底隧道成為國(guó)內(nèi)首例大直徑盾構(gòu)機(jī)穿海實(shí)現(xiàn)超淺覆土接收的項(xiàng)目。
湛江云媒客戶端原創(chuàng)，未經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載
