太原地鐵1號線順利穿越汾河

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太原地鐵1號線順利穿越汾河，成為國內首條穿越汾河完成雙線穿河的盾構隧道。 山西晚報記者 寇寧 攝

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歷經35天“河下”掘進；下穿汾河段寬度310米；隧頂距河底最深處達22米……3月22日10時18分，太原市迎澤大橋、汾河東岸地下22米處，伴隨著“奮進3號”盾構機緩緩掘進離開汾河底部影響區，太原軌道交通1號線迎澤橋西站—桃園路站區間右線盾構機順利穿越汾河，標志著國內首條穿越汾河盾構隧道完成雙線穿河作業。
    此次雙線隧道成功穿越汾河，使黃河第二大支流、山西省母親河——千里汾河，擁有了首座具有交通功能的盾構隧道。未來，太原軌道交通1號線將載著乘客從汾河底部穿過。
    “V”形地勢坡度大太原軌道交通1號線迎澤橋西站—桃園路站區間，由中國鐵建投資集團聯合投資建設、中鐵十四局集團施工。堪稱太原軌道交通1號線全線“最難區間”。
    該區間位于迎澤西大街、汾河、汾河公園、迎澤大街道路下方，全長1278米，是103標段內最長區間，也是風險最大、施工難度最大的區間。隧頂到河底距離為16米，最深處達地下22米，全程地勢為“V”形坡，左線最大坡度為29.53‰，埋深變化大。
    中鐵十四局隧道工程有限公司太原軌道交通1號線迎澤橋西站—桃園路站盾構區間盾構經理王輝介紹，隧道進入汾河一路下坡，坡度達29.53‰，在盾構施工中也屬坡度較大地勢。穿越汾河時，穿越的砂層較多，埋深也大，給盾構機的施工帶來一定難題。掘進過程中，容易出現螺旋輸送機噴涌、盾尾滲漏的風險，對盾構掘進姿態、掘進控制、施工安全質量帶來一定影響。
    另外，區間最大覆土深度為27米，盾構掘進過程中土壓力逐漸增加，在3bar水壓及富水液化粉細砂層中施工難度很大，對盾構機耐壓性要求高。
    為此，項目部實行全過程信息化施工。掘進過程中加強監測和巡視，調整優化盾構掘進參數，及時同步注漿和二次注漿，確保施工安全可控。
    穿越地層復雜迎澤橋西站—桃園路站區間存在粉質液化層，下穿汾河段寬度310米，穿越地層復雜，且地下水量大。
    掘進過程中，容易因掘進參數不準確，造成土倉與汾河河道之間出現通縫，引起汾河河水涌入土倉，造成盾構機螺旋機噴涌、盾尾滲漏水、土倉卸壓、汾河河床塌陷等突發情況，甚至盾構機被河水淹沒，造成機毀人亡的風險。
    該區間穿越建筑物及管線多。區間始發后，沿途下穿東西干渠、側穿迎澤大橋引橋、穿越汾河東西防滲墻，側穿迎澤大橋橋樁，以及山西國際大廈、文藝大廈、科技大樓等建筑和三處管線。盾構施工期間，建筑物可能發生不均勻沉降、變形等風險。
    “該區間處在太原軌道交通1號線區間的最低位置，地下水量大、水壓高。最大水壓達到了3bar，相當于1厘米承擔3公斤的重量。”王輝說，盾構掘進土層為中砂、粉細砂和粘土，地層含水量處于飽和狀態，全液化富水砂層。掘進時，極易發生螺旋機噴涌和盾尾密封被擊穿等風險。
    施工過程中，項目部對盾構機持續檢修，保持其良好性能。針對下穿汾河風險進行機身改造，在原有基礎上增加了一節臺車進行注漿，起到及時加固作用，并增加一道機械閘門，防止噴涌。
    接收難度大接收井地理位置特殊，在“三晉第一街”迎澤大街，所處位置車流量極大，交通繁忙。
    接收端地層為全線最大地質風險富水液化粉細砂層，是太原軌道交通1號線施工中難度最大的復雜地層，且緊鄰汾河，地下水極為豐富。
    為降低風險，壓縮施工作業面，緩解此處交通壓力，接收方式采用鋼套筒平移接收。平移接收是指在右線盾構井組裝完成鋼套筒平推至左線，左線盾構機推至鋼套筒內，再平推至右線盾構井吊出，為施工帶來極大難度。
    針對困難風險，中國鐵建施工團隊采取了一系列科學措施，為盾構機順利穿越汾河保駕護航。盾構穿越汾河前，邀請國內知名盾構專家召開論證會，對盾構機進行適應性改造，并根據試驗段優化盾構掘進參數設定，更加精準指導盾構穿越施工。盾構施工中，采用國際先進的新型高分子聚合物渣土改良劑進行渣土改良，通過三維可視化實時顯示、重點施工部位精確注漿、對盾構操作進行遠程智能化監控等措施，保障盾構機安全高效掘進。
    2月8日，區間左線開始“河下”掘進；2月26日，左線隧道率先穿越汾河。3月7日，區間右線“河下”穿越；3月22日，右線順利穿越。歷經35天，左右兩臺盾構機接踵實現雙線安全穿越。
    截至目前，太原軌道交通1號線新建21座車站中，17座車站完成主體結構封頂，11個盾構區間實現雙線貫通、2個單線貫通。
    

山西晚報記者 薛建英 實習生 申玉潔