歲末年初，國(guó)內(nèi)穿越長(zhǎng)江距離最長(zhǎng)的地鐵隧道——武漢地鐵12號(hào)線科普公園站至丹水池站區(qū)間(簡(jiǎn)稱丹科區(qū)間)，在長(zhǎng)江江底數(shù)十米深處的施工現(xiàn)場(chǎng)，一派繁忙景象。

越長(zhǎng)江最深處的大盾構(gòu) “江城卓越號(hào)”，已由“下坡頂進(jìn)”變?yōu)?ldquo;昂首推進(jìn)”，快速調(diào)整姿態(tài)后加速掘進(jìn)，截至16日，已掘進(jìn)1008環(huán)、2016米，掘進(jìn)任務(wù)順利過半。

穿越江面寬度約2160米、開挖直徑12.55米、最大埋深45.5米，在這些世界級(jí)指標(biāo)之下，“巨龍”如何精準(zhǔn)且安全地“潛游”江底?近日，極目新聞?dòng)浾呱钊氍F(xiàn)場(chǎng)一探究竟。

從“下坡頂進(jìn)”到“昂首推進(jìn)”

“最艱難的階段已經(jīng)過去了”

武漢地鐵12號(hào)線丹科區(qū)間位于二七長(zhǎng)江大橋下游，是一條單洞雙線隧道。隧道全長(zhǎng)約4012米，越江寬度約2160米，最大埋深45.5米，是國(guó)內(nèi)穿越長(zhǎng)江的最長(zhǎng)地鐵隧道。

正在江底24小時(shí)掘進(jìn)的“江城卓越號(hào)”盾構(gòu)機(jī)，全長(zhǎng)121米，總重2963噸，盾構(gòu)機(jī)開挖直徑12.55米，相當(dāng)于4層樓高。隧道的橫斷面面積約124平方米，相當(dāng)于一套3室2廳。

1月16日，記者在項(xiàng)目智慧管理中心看到，大屏幕上實(shí)時(shí)顯示著盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的各項(xiàng)參數(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)畫面。

“2022年8月12日始發(fā)，預(yù)計(jì)需長(zhǎng)途跋涉700多個(gè)日夜，才能貫通區(qū)間。目前已完成1008環(huán)，也就是2016米，掘進(jìn)任務(wù)過半了。”施工方中鐵十四局該項(xiàng)目盾構(gòu)副經(jīng)理孫錦濤介紹，隧道縱向呈“V”形，去年11月28日掘進(jìn)至最低點(diǎn)后，盾構(gòu)由“下坡頂進(jìn)”變?yōu)?ldquo;昂首推進(jìn)”。

雖然后面還有多個(gè)挑戰(zhàn)，但在孫錦濤看來，“最艱難的階段已經(jīng)過去了”，他回憶說，正是一年前的此時(shí)，他們開始穿越長(zhǎng)江，最難“啃”的骨頭便是長(zhǎng)達(dá)400米的全斷面泥巖層。

泥巖既不是泥又不是巖，接觸空氣后會(huì)迅速開裂、崩解，遇水則軟化成泥。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到泥巖段地層時(shí)，稍有不注意，就容易出現(xiàn)刀盤結(jié)泥餅的情況，加快刀具磨損。

為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)刀盤進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)——設(shè)置滾刀、刮刀、撕裂刀等各種刀具206把，在刀盤系統(tǒng)中增設(shè)沖刷設(shè)施，防止刀盤結(jié)泥餅固結(jié)。同時(shí)，采用刀具旋轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)刀具磨損、刀具不轉(zhuǎn)或溫度異常情況，提醒及時(shí)更換刀具。截至目前，已更換500多把刀具。

據(jù)悉，盾構(gòu)到達(dá)最低點(diǎn)前，平均每天掘進(jìn)6米，慢的時(shí)候僅有4米。進(jìn)入“昂首推進(jìn)”后，地質(zhì)巖層情況好轉(zhuǎn)，每天的掘進(jìn)速度已快速提升至10米。

“00”后盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)挑大梁

讓巨龍精準(zhǔn)潛游江底

1月16日，記者跟隨工作人員從位于園林路的始發(fā)井下到隧道底部，眼前，已然成型的隧洞宛如長(zhǎng)龍，管壁平順，一眼望不到頭。

坐上接送工友的擺渡車前往盾構(gòu)段，一路上路面平穩(wěn)整潔，在二襯澆筑施工現(xiàn)場(chǎng)及盾構(gòu)掘進(jìn)段，所有物料分區(qū)擺放齊整。體感溫度也逐步由寒冷的冬天進(jìn)入溫暖的春天。

盾構(gòu)機(jī)內(nèi) 溫度達(dá)29℃

約5分鐘后，記者抵達(dá)“江城卓越號(hào)”盾構(gòu)機(jī)施工現(xiàn)場(chǎng)。此時(shí)，溫度計(jì)顯示，盾構(gòu)機(jī)內(nèi)29攝氏度。盾構(gòu)機(jī)內(nèi)寬敞明亮，不僅有大型風(fēng)扇持續(xù)送風(fēng)，還有大型空調(diào)系統(tǒng)冷卻降溫。在駕駛室，盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)時(shí)刻關(guān)注著液晶顯示屏上的參數(shù)變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)。

據(jù)介紹，丹科區(qū)間地質(zhì)條件復(fù)雜，水壓大，具有“長(zhǎng)、難、深、險(xiǎn)”等施工特點(diǎn)。有的地層“上軟下硬”，有的“上硬下軟”，還有的一個(gè)斷面能出現(xiàn)5種不同風(fēng)化程度的泥巖，要一次性掘進(jìn)4012米，如何精準(zhǔn)到達(dá)對(duì)岸?

“江城卓越號(hào)”盾構(gòu)機(jī)上的設(shè)備十分精密，每個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以毫米等最小單位為刻度，通過地層土體壓力和盾體姿態(tài)，判斷應(yīng)該賦予盾構(gòu)機(jī)縱向和環(huán)向的推力和扭矩，保證盾構(gòu)勻速掘進(jìn)前行。同時(shí)，還采用微擾動(dòng)精準(zhǔn)穿越技術(shù)，讓盾構(gòu)通過堤防、建(構(gòu))筑物時(shí)，精準(zhǔn)控制開挖地層沉降，保障盾構(gòu)機(jī)穿越大堤、樓房、地下管線等特殊施工環(huán)境時(shí)，地表沉降符合控制要求。

“我們的盾構(gòu)機(jī)不僅大，還很強(qiáng)。”00后盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)朱博聞告訴記者，自己從區(qū)間盾構(gòu)第一環(huán)開始就跟著師傅學(xué)習(xí)，經(jīng)過一年多嚴(yán)格的考核，已成長(zhǎng)為獨(dú)當(dāng)一面的操作手。“掌握重要參數(shù)，調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，知曉巖層信息，把握盾構(gòu)機(jī)工況，已是信手拈來。”

據(jù)介紹，盾構(gòu)姿態(tài)檢測(cè)、盾構(gòu)圓心偏差自檢和盾構(gòu)管片變形分析等組成的系統(tǒng)，猶如一個(gè)精確的導(dǎo)航，為盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)提供更加精確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，讓隧道內(nèi)的軸線與設(shè)計(jì)軸線偏差小于50毫米。

全程需穿越2160米江面

多道防線確保滴水不漏

據(jù)了解，該區(qū)間地鐵隧道全程需穿越2160米的江面，最低點(diǎn)相當(dāng)于水下71.4米，盾構(gòu)機(jī)底部最大壓力達(dá)到7.2巴，相當(dāng)于人的手指甲蓋面積上承受約7公斤的壓力。

頭頂一江水，在這樣的深度和壓力下，牢固的結(jié)構(gòu)防水和精確的隧道管片拼裝，起到?jīng)Q定性作用。

施工現(xiàn)場(chǎng)

中鐵十四局項(xiàng)目黨支部書記閆鋒介紹，盾構(gòu)每推進(jìn)2米多后便會(huì)停下來，由管片拼裝手手持遙控器，利用真空吸盤機(jī)械手將一塊塊管片吸起，送到盾構(gòu)最前方進(jìn)行拼裝，成為隧道永久結(jié)構(gòu)，管片與土層之間的空隙，同步用水泥砂漿填實(shí)，防止周圍的地層變形沉降。“盾構(gòu)的精準(zhǔn)掘進(jìn)，為管片高質(zhì)量拼裝提供了扎實(shí)的基礎(chǔ)。”

同時(shí)，項(xiàng)目部在管片制作精度、止水條粘貼精度、管片拼裝精度上下足功夫，多道防線確保了該區(qū)間頭頂一江水，卻可滴水不漏。

據(jù)悉，丹科區(qū)間不僅是國(guó)內(nèi)穿越長(zhǎng)江距離最長(zhǎng)的地鐵隧道，而且位于江岸區(qū)的區(qū)間風(fēng)井是武漢在建最深基坑，基坑深達(dá)48.7米?；优R近長(zhǎng)江，為一級(jí)階地，高水位高透水，變形控制難度大。屆時(shí)盾構(gòu)機(jī)要穿越風(fēng)井，偏差需精準(zhǔn)控制在25毫米以內(nèi)。

閆鋒表示，為保證隧道順利掘進(jìn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)精心組織，不斷完善施工方案，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理。并多次組織召開分析會(huì)，總結(jié)分析掘進(jìn)參數(shù)，精準(zhǔn)控制各道施工環(huán)節(jié)，全面提升成型隧道質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)了隧道零滲漏、零錯(cuò)臺(tái)、零超限、零沉降、零污染、零破損的“六零”目標(biāo)，為打造武漢地鐵精品工程再立新功。

據(jù)介紹，12號(hào)線是武漢首條地鐵環(huán)線，全長(zhǎng)59.9公里，設(shè)站37座，線路兩次穿越長(zhǎng)江，一次穿越漢江。該線建成通車后，將有效緩解中心城區(qū)客流壓力，實(shí)現(xiàn)“三鎮(zhèn)同環(huán)”，對(duì)加快城市重點(diǎn)發(fā)展、完善城市綜合交通體系具有重要意義。