“第1146環(huán)管片拼裝完畢，膠州灣3號(hào)盾構(gòu)機(jī)下穿大沽河任務(wù)順利完成!”緊盯著屏幕上的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，中交一航局城交公司盾構(gòu)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人劉君長舒了一口氣。平靜的河水之下，一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的穿越之旅圓滿收官。

青島地鐵8號(hào)線支線下穿青島的“母親河”——大沽河。由于下穿河道的盾構(gòu)施工不能從地表進(jìn)行地質(zhì)鉆探，無法確定地層裂隙情況，給施工增加了一定難度。更具挑戰(zhàn)的是，河道下的巖層，往往含水量較高，裂隙水成為掘進(jìn)施工的“攔路虎”。

“裂隙水就是存在于巖石裂隙中的地下水，由于巖石裂隙發(fā)育的復(fù)雜性和不規(guī)律性，往往很難判斷其中的水量。”施工主管武濤濤眉頭緊鎖，“正常掘進(jìn)就如同和面，渣土像面粉一樣與一定的改良劑混合均勻，就能通過盾構(gòu)機(jī)尾端土倉中的皮帶機(jī)運(yùn)輸出去。碰到發(fā)育好的裂隙水，地下水會(huì)快速補(bǔ)給至土倉;若是水量水壓急劇增大，稍有不慎就會(huì)引發(fā)噴涌滲漏水等問題，甚至導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)受損、隧道被淹。”

施工員帶領(lǐng)工友清理泥漿。

為了應(yīng)對(duì)裂隙水的侵?jǐn)_，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)決定采用隧道地震波法進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，同時(shí)使用高分子聚合物進(jìn)行渣土改良。“高分子聚合物能提高和易性，就像粘合劑一樣，能把滲水和渣土吸附聚集在一起，方便快速運(yùn)輸出去，減少裂隙水噴涌。”武濤濤和技術(shù)團(tuán)隊(duì)的優(yōu)化方案針對(duì)性很強(qiáng)，但出乎大家意料的是，下穿掘進(jìn)過程中，盾構(gòu)機(jī)遇到的裂隙水不僅頻繁，且量大水急。現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)實(shí)測(cè)顯示，裂隙水壓普遍達(dá)到了0.3兆帕，相當(dāng)于1平方米的桌子上壓著30噸的重物，水量最大可達(dá)8立方米每分鐘，一刻鐘便能灌滿一間標(biāo)準(zhǔn)辦公室。

“水太大了，高分子聚合物一時(shí)難以將水體和渣土混合，就像和面水放多了難以成型一樣，皮帶機(jī)運(yùn)輸一個(gè)勁兒掉渣，工友們清理起來費(fèi)時(shí)費(fèi)勁兒!”盾構(gòu)機(jī)起推不久，班組長孟祥國就報(bào)告了令人揪心的消息。眼看隧道積水積泥，工友們只得泡在泥水中作業(yè)，施工效率顯著下降。劉君看在眼里，急在心上。

為了打破僵局，技術(shù)團(tuán)隊(duì)與工友們集思廣益，一方面調(diào)整出渣口皮帶機(jī)高度，減小渣土上坡的角度;另一方面用橡膠皮帶對(duì)出渣口進(jìn)行包裹，提高皮帶攜渣能力，減少灑漏。他們還為皮帶機(jī)定制了小型渣土箱，用于接住漏渣。經(jīng)過一系列優(yōu)化，清渣效率明顯提升。

前有“強(qiáng)敵”，后有“追兵”。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)前方的遇水難題稍有緩解，后方地質(zhì)匯水又送來突然一擊。“已通過的裂隙水地層段在管片壁后形成匯水通道。后方匯水不斷向土倉內(nèi)涌入，已成型的管片就會(huì)有上浮的風(fēng)險(xiǎn)。”劉君面色凝重，“我們必須進(jìn)一步壓縮注漿凝固時(shí)間，讓管片與地層之間的漿液趕在匯水之前凝固，讓水流無處可滲。”沿著他的思路，技術(shù)團(tuán)隊(duì)一番討論后提出解決方法：制作雙同步注漿裝置，在原有同步注漿管道內(nèi)設(shè)置水玻璃管道，將注漿液凝固時(shí)間由6小時(shí)縮短為40秒，減小漿液損失，快速固定管片。

成型隧道。

僅用兩天，技術(shù)團(tuán)隊(duì)自制的新型注漿混合器問世，并通過反復(fù)試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化了注漿配合比，摸清了最佳注漿時(shí)間和注漿量。新工藝迅速投入使用，盾構(gòu)司機(jī)打起十二分精神，緊盯著掘進(jìn)參數(shù)。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)向前，一環(huán)環(huán)管片鋪裝成隧道。水泥砂漿通過新裝置被迅速注入到管片與地層之間。在精確配合比、精準(zhǔn)注漿量和最佳注漿時(shí)間三重作用下，混凝土快速凝固，管片隧道與地層穩(wěn)固連接。后方匯水再無可乘之機(jī)。

同步注漿雙液漿裝置實(shí)物照片。

攻克重重難關(guān)，歷時(shí)6個(gè)月的奮斗，盾構(gòu)機(jī)順利穿越大沽河。建設(shè)者們以智慧和勇氣打贏了這場(chǎng)挑戰(zhàn)自然的攻堅(jiān)戰(zhàn)。