随着最后一环管片精准拼装到位,由中交中南局承建的石家庄地铁4号线南焦枢纽站至体育公园站区间正式贯通。回想小曲线穿越敏感建构筑物的惊险过程,项目总工程师蔡绪斌至今记忆犹新。
小曲线半径隧道成型效果
南焦枢纽站至体育公园站区间风险源高度集中,地质条件复杂多变,以粉细砂、粉土为主的地层自稳性极差,是全线公认最难啃的“硬骨头”。盾构机需以350米小曲线半径、大纵坡浅覆土的极限工况,下穿保定会馆、多栋老旧房屋及市政管线,对施工技术与安全管控而言,是双重极限考验。按照施工管控要求,该区间建构筑物沉降值不得超过10毫米,一旦超标,将直接威胁地面建筑安全与市政设施正常运行。而要控制这个沉降值,就必须控制盾构掘进参数。
2024年深秋,盾构机始发在即,小曲线掘进专项方案却迟迟未能敲定。会议室里,施工图纸铺满长桌,现场气氛一度凝固。小曲线半径掘进本身就极易引发盾构机姿态偏移、管片错台开裂,再叠加浅覆土、临近敏感建筑的双重约束,常规施工方案根本无法适配现场工况。“稍有不慎,就会引发地面塌陷、建构筑物开裂受损。”蔡绪斌说。这道安全壁垒,让方案研讨数次陷入僵局。
按常规思路,只能大幅降速、保守施工,但技术团队分析判断,这不仅会严重滞后工期,地层扰动风险也无法从根源化解。那段时间,蔡绪斌带领技术团队日夜奋战在图纸与现场之间,反复测算掘进参数,方案数次全盘推翻。在小范围试验推进时,频频出现盾构姿态波动、地面沉降预警的问题,施工推进一度被迫暂停。
为突破瓶颈,技术团队联合设计、监测单位,邀请业内专家多次召开研讨会,白天扎根现场采集数据,晚上建模演算,逐一排查掘进、注浆、姿态控制等环节的漏洞。在无数次实操验证中,他们终于找准核心突破口,小曲线掘进的关键不在于单一参数的控制,而在于地层、盾构、建构筑物三者的动态适配,必须让施工参数跟着地层变化实时调整。
为此,技术团队为小曲线段量身制定了“控速度、勤监测、快调整”的专项施工策略。在小曲线区段,监测点位被大幅加密——每掘进1.2米,便同步采集一次地层沉降、建构筑物变形及盾构机姿态数据。通过实时监测数据反算地层响应参数,技术团队精准掌握了每一环的地层扰动状态。与此同时,向盾体注入克泥效,实时填充盾体间隙以抑制沉降。同步微调千斤顶推力分组与铰接行程,让盾构机始终保持最优掘进姿态。
“参数稍有波动,沉降就可能超标。”工区负责人程勇回忆,那段时间,60余名管理人员与施工人员24小时轮班值守,人工监测与自动监测双轨并行。自动监测系统每30分钟采集一次数据,一旦参数异常,便立即调整。面对盾构机姿态易跑偏、地层易扰动的双重难题,蔡绪斌带领技术团队紧盯操作台,逐环校准推力、扭矩及土压平衡参数。在连续施工中,项目累计采集监测数据超过12万余组,调整掘进参数800余次,召开现场技术碰头会20余场。
经过4个月奋战,盾构机顺利完成小曲线段掘进,安全下穿所有敏感建构筑物。根据第三方监测报告,周边建构筑物沉降最大值仅为3毫米,远低于10毫米的管控红线,实现了毫米级误差的精准穿越。
隧道拼装质量巡查
这一区间顺利贯通,标志着石家庄地铁4号线建设攻克了最大技术难关,也为行业同类型小曲线、浅覆土、敏感环境下的盾构施工提供了可复制的成功经验。而这份经验的核心,从来不是某一条参数或某一项技术,而是一群人对待每一环、每一毫米的认真。(彭亚军)
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