“第1146環(huán)管片拼裝完畢，‘一航13號’盾構(gòu)機(jī)下穿大沽河任務(wù)順利完成！”隨著監(jiān)控室傳來的播報(bào)，一場驚心動(dòng)魄的洞穿大沽河之旅圓滿收官。

中國交建承建的青島地鐵8號線支線，途經(jīng)青島市城陽區(qū)和膠州市，是山東省首條縣域城市地鐵線，其中一段線路需下穿青島市的母親河——大沽河。由于無法準(zhǔn)確進(jìn)行下穿河道的地質(zhì)鉆探，且河道下的巖層含水量較高，為掘進(jìn)施工帶來了較大挑戰(zhàn)。

“地下裂隙水存在于巖石裂隙中，由于巖石裂隙發(fā)育復(fù)雜且不規(guī)律，很難判斷其中的水量。”項(xiàng)目技術(shù)主管郭騰博眉頭緊鎖。正常掘進(jìn)的渣土和改良劑混合均勻，能通過盾構(gòu)機(jī)尾端土倉中的皮帶機(jī)運(yùn)走。但碰到發(fā)育好的裂隙水，地下水會(huì)快速補(bǔ)給至土倉，若水壓急劇增大，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。

為應(yīng)對裂隙水的困擾，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)，并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，快速把滲水和渣土吸附聚集在一起，方便運(yùn)走，減少裂隙水的噴涌。”郭騰博提出了自己的想法。但出乎意料的是，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。根據(jù)現(xiàn)場安裝流量計(jì)實(shí)測顯示，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。每分鐘水量最大可達(dá)8立方米，不到半天便可灌滿一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池。

“水太大了，高分子聚合物也難以發(fā)揮作用。”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，工人們只得泡在泥水中作業(yè)，施工效率急劇下降。

為了打破僵局，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與工人們集思廣益，一是調(diào)整出渣口皮帶機(jī)高度，減小渣土上坡的角度，方便渣土外運(yùn)；二是用橡膠皮帶對出渣口進(jìn)行包裹，提高皮帶攜渣能力，減少灑漏；三是為皮帶機(jī)定制了小型渣土箱，用于承接漏渣。經(jīng)過一系列優(yōu)化，清渣效率才得以提升。

然而，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)前方的遇水難題稍有緩解，后方地質(zhì)匯水又讓團(tuán)隊(duì)犯了難。后方匯水不斷向土倉內(nèi)涌入，已成型的隧道也有管片上浮的風(fēng)險(xiǎn)。“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。”團(tuán)隊(duì)研討后提出了解決方法：制作雙液同步注漿裝置，在原有同步注漿管道內(nèi)設(shè)置水玻璃管道，通過水玻璃將注漿液凝固時(shí)間由6小時(shí)縮短為40秒，減小漿液損失，快速固定管片。

僅用2天時(shí)間，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)就研制出新型注漿混合器，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)機(jī)向前掘進(jìn)，一環(huán)環(huán)管片鋪裝成隧道，水泥砂漿通過新裝置迅速注入管片與地層之間。在明確精確配合比、精準(zhǔn)注漿量和最佳注漿時(shí)間后，混凝土實(shí)現(xiàn)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)。

歷時(shí)6個(gè)月，建設(shè)者們用智慧和執(zhí)著，順利完成了一次驚心動(dòng)魄的水下盾構(gòu)穿越。

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