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2016年6月,廈門海滄隧道主體動(dòng)工興建。五年后,也就是2021年6月,海滄隧道將正式通車運(yùn)營(yíng)。
海滄隧道是中國(guó)大陸第三條公路海底隧道,也是繼翔安海底隧道之后廈門第二條更具難度的海底隧道。海滄隧道項(xiàng)目技術(shù)含量高,規(guī)模宏大,建設(shè)環(huán)境復(fù)雜,是目前國(guó)內(nèi)最復(fù)雜、最具難度的地下工程之一。
頭頂就是汪洋大海,隨時(shí)會(huì)涌水;稍有不慎、工程就報(bào)廢;世界罕見的雙連拱隧道;隧道頂部距離路面最薄處僅5米……自開工建設(shè)以來,一個(gè)個(gè)難關(guān)擋在建設(shè)者面前。
匯聚鉆爆法海底隧道施工技術(shù)的精華,破解大斷面富水地層及淺埋暗挖的施工難題,創(chuàng)立一套城市復(fù)雜條件下地下工程建設(shè)的新技術(shù),海滄隧道建設(shè)堪稱地下工程博物館,代表了我國(guó)海底隧道與城市隧道施工技術(shù)的最高水平,其工藝、工法達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
近日,本報(bào)記者采訪項(xiàng)目建設(shè)單位廈門路橋工程投資發(fā)展有限公司,揭秘過去五年間海滄隧道在技術(shù)上戰(zhàn)勝的“攔路虎”、攻克的世界級(jí)難題。海滄隧道繼承廈門路橋“永不言棄”的翔安隧道奮斗精神,打造新時(shí)代廈門路橋新品牌,為廈門跨島大發(fā)展譜寫了新篇章。
一、頑強(qiáng)攻堅(jiān):465天通過160米海底風(fēng)化深槽 攻克最大安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)
160米,465天——這組數(shù)據(jù)深深烙印在路橋建設(shè)者心中。
隧道海域段長(zhǎng)2.8公里,最深處距離海平面71.2米,下穿海底過程中需穿越4處全強(qiáng)風(fēng)化深槽帶,最長(zhǎng)一處影響達(dá)160米。廈門路橋工程公司標(biāo)段經(jīng)理孫志鵬介紹:“風(fēng)化槽巖體破碎軟弱,裂隙連通海水,施工時(shí)猶如在碎渣中挖洞,如果不能很好地加固風(fēng)化區(qū)域,很容易引起隧道塌落,海水涌入,安全風(fēng)險(xiǎn)極高。”
讓這么大的隧道在碎渣中“硬”起來,談何容易。施工中采取CRD工法,結(jié)合全孔一次鉆注分離的精準(zhǔn)注漿加固技術(shù),利用化學(xué)漿液充填破碎巖體裂隙,封堵了裂隙中的水,也將巖體加固為一個(gè)整體,“仿佛碎冰重新凍結(jié)成為冰塊”,孫志鵬形象地比喻。同時(shí),施工中還通過超前鉆孔并輔以孔內(nèi)成像技術(shù),給加固后的巖體做“腸鏡”,通過攝像頭一探究竟,了解巖體情況后再進(jìn)行鉆爆破開挖。
“頭頂就是汪洋大海,我們必須慎之又慎。”孫志鵬表示,施工中對(duì)注漿的每個(gè)細(xì)節(jié)反復(fù)研究和驗(yàn)證,不斷摸索不同圍巖帷幕注漿設(shè)備配置及注漿技術(shù),確保了注漿效果,循環(huán)作業(yè)周期由2個(gè)月縮短為3周,提高了施工效率。
2020年9月10日,160米的海底風(fēng)化深槽——這個(gè)海底隧道最大的安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)被安全順利通過,從開挖到結(jié)構(gòu)完成共用了465天。
二、獨(dú)具匠心:世界最大斷面雙連拱隧道 施工工藝世界領(lǐng)先
作為廈門的第二條海底隧道,海滄隧道與“大哥”——翔安隧道不同,是中國(guó)第一條海底隧道結(jié)合城市隧道的工程。
海滄隧道項(xiàng)目島內(nèi)線路主要沿興湖路敷設(shè),興湖路是我市的交通要道。項(xiàng)目先后克服了服務(wù)洞下穿長(zhǎng)岸路超淺埋軟弱圍巖段、C匝道下穿悅?cè)A酒店、世界最大斷面雙連拱隧道、復(fù)雜環(huán)境下下穿城市主干道超大斷面小凈距隧道開挖等一系列技術(shù)難題。
興湖路下在C匝道分岔段和石鼓山立交鄰近段分別有一段160米和240米雙連拱隧道。雙連拱隧道約10車道寬,其開挖斷面達(dá)550平方米,為同類型隧道之最。邊界處距周邊建筑僅6米,而隧道頂部距離路面最薄處僅5米,施工難度極大,是項(xiàng)目的又一重大難點(diǎn)。廈門路橋工程公司項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人孫磊介紹:“我們?cè)谑┕ぶ胁捎没麨榱恪⒎植糠謮K的施工方法,簡(jiǎn)單來說,我們?cè)陂_挖過程中,將大開挖面分隔為4至6個(gè)小開挖面,按順序逐個(gè)進(jìn)行推進(jìn),挖掘前先加固,挖掘后迅速支護(hù),嚴(yán)格控制每一步作業(yè)的變形。”
精煉的一句總結(jié)卻飽含了極其繁瑣的工藝,在各單位的努力下,雙連拱隧道成功貫通。雙連拱施工工序轉(zhuǎn)換復(fù)雜,工藝極其繁瑣,整個(gè)過程的精確、有序是海滄隧道工匠精神最好的展現(xiàn),其工藝、工法達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
三、敢于創(chuàng)新:匯聚院士專家智慧 爆破振動(dòng)控制在0.3厘米/秒以內(nèi)
興湖路另外一段203米淺埋暗挖隧道,是項(xiàng)目施工最后的攔路虎。廈門路橋工程公司標(biāo)段經(jīng)理連一川介紹:“這段淺埋暗挖隧道面臨地質(zhì)情況復(fù)雜,周邊居民區(qū)、管線密集,而鉆爆法施工需爆破作業(yè),必須在爆破工效及周邊振動(dòng)影響之間取得平衡。”
為確保施工進(jìn)度和周邊安全,切實(shí)減小對(duì)周邊居民生活環(huán)境影響,項(xiàng)目施工過程中邀請(qǐng)中國(guó)工程院院士和全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師及眾多行業(yè)專家研討施工方案、制定控爆措施,通過分部開挖、中管棚減震+降震孔降震、使用先進(jìn)爆破器材,優(yōu)化起爆順序及藥量等一系列手段,將施工過程中爆破振動(dòng)嚴(yán)格控制在0.3厘米/秒以內(nèi),小于國(guó)家規(guī)范允許值的五分之一,地面市民實(shí)際感受僅相當(dāng)于普通貨運(yùn)車輛經(jīng)過引起的地面震動(dòng)。
四、精“藝”求精:排水系統(tǒng)對(duì)標(biāo)港珠澳大橋 日滲水量不足5000立方米
“做隧道工程的,都會(huì)關(guān)注一個(gè)指標(biāo)——排水量。”廈門路橋工程公司副總經(jīng)理王學(xué)斌介紹說,排水量代表隧道工程技術(shù)水平,關(guān)系隧道運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和使用年限。
海滄隧道的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)是翔安隧道的升級(jí)版,對(duì)標(biāo)港珠澳大橋。據(jù)了解,海底隧道每天的滲水量在一萬噸以內(nèi)均屬于正常情況。而海滄隧道在翔安隧道的基礎(chǔ)上,結(jié)合綠色節(jié)能環(huán)保理念,從設(shè)計(jì)階段開始,重新構(gòu)建了一整套科學(xué)有效的海底隧道防排水綜合管控體系,將“控水思維”落實(shí)在建設(shè)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。建成后日滲水量不足5000立方米,遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)滲水量,只有同規(guī)模水下隧道的三分之一,實(shí)現(xiàn)了海滄隧道建設(shè)全過程的高水平質(zhì)量管控,大大減輕了隧道運(yùn)營(yíng)期排水系統(tǒng)負(fù)擔(dān),每年僅抽排水電費(fèi)可節(jié)約500萬元。
據(jù)介紹,海滄隧道按照“以堵為主,防排結(jié)合,少量排放,綜合治理”的防排水方針,在傳統(tǒng)水下隧道的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,進(jìn)行了一系列技術(shù)上的提升及工藝上的突破。富水圍巖段采用提前預(yù)注漿+全包防水板的全封閉方案,對(duì)于地質(zhì)條件好的Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖地段,采用后注漿+半包防水板的限量排放方案;采用C50/P12自密實(shí)高性能混凝土,提高結(jié)構(gòu)自防水能力……可以說,海滄隧道防水的每一道工序都做到了極致。
五、迎難而上:隧道最低點(diǎn)建大斷面海底泵房 相當(dāng)于五層樓高的地下建筑
2020年12月6日凌晨3點(diǎn),在海平面以下70米的海滄隧道最低點(diǎn),廈門海滄隧道A1標(biāo)海底排水泵房主體結(jié)構(gòu)順利澆筑完成,標(biāo)志著海滄隧道海底段主體工程全部完工。
海底排水泵房在正常隧道結(jié)構(gòu)下方,通過對(duì)已完成的服務(wù)隧道再次橫向、豎向擴(kuò)挖爆破建造而成。據(jù)悉,排水泵房橫向跨度17.82米,縱向長(zhǎng)度100米,最大深度19.15米,容量6000立方米,能收集、排除全線行車隧道和服務(wù)隧道的廢水,以滿足隧道運(yùn)營(yíng)需要。
廈門路橋工程公司標(biāo)段經(jīng)理?xiàng)顫梢谋硎?,海底排水泵房的開挖空間相當(dāng)于在隧道下方建造了一座五層樓高、四個(gè)籃球場(chǎng)大小的地下建筑,施工難度巨大,風(fēng)險(xiǎn)高。
據(jù)了解,修建這樣一個(gè)排水泵房,需要將原施工完畢的服務(wù)隧道進(jìn)行擴(kuò)挖施工。海底排水泵房位于隧道最低點(diǎn),擴(kuò)挖施工受大氣壓影響通風(fēng)困難,環(huán)境潮濕,施工條件惡劣,并且,為保證施工質(zhì)量安全,主體結(jié)構(gòu)需分五次澆筑。
排除重重困難, 海底排水泵房順利完成投用,為隧道運(yùn)營(yíng)提供了又一重安全保障。廈門海滄隧道《海底廢水泵房結(jié)構(gòu)》獲得國(guó)家實(shí)用新型專利認(rèn)證。
【項(xiàng)目名片】
廈門海滄隧道起自海滄區(qū)馬青路,以海底隧道形式穿越近3公里寬的廈門西海域,下穿長(zhǎng)岸路進(jìn)入本島,終于火炬北路與成功大道相交,并與第二東通道相連,形成島內(nèi)第二條東西向快速干道。路線全長(zhǎng)7.1千米,其中隧道長(zhǎng)6.3千米,跨海域?qū)挾?span style="font-size: 16px;">2.8千米,工程總投資56億元。
【建設(shè)目標(biāo)】
打造一項(xiàng)百年品質(zhì)綠色工程
建設(shè)一項(xiàng)現(xiàn)代長(zhǎng)大隧道管理典范工程
創(chuàng)建一項(xiàng)平安工地示范工程
成就一項(xiàng)穿江越海標(biāo)志工程
(網(wǎng)址鏈接:http://epaper.xmnn.cn/xmrb/20210519/202105/t20210519_5434167.htm)
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