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广州地铁迎来首次长距离小半径过珠江挑战

来源:广州地铁发布时间:2019-09-05

继琶洲西区至冼村区间右线隧道盾构顺利始发后,地铁十八号线又迎来喜讯,95日上午,直径达8.8 米的“铁兵39盾构机从左线隧道始发掘进,标志着该区间即将进入双线下穿珠江施工阶段。这也是广州地铁史上首次面临盾构机长距离小半径穿越珠江的挑战。

什么是长距离小半径过江?

琶洲西区站至冼村站区间全长3公里,南起琶洲西区站,采用两台直径8.8米土压平衡盾构机进行施工。此前负责右线隧道的“铁兵40已于731日顺利始发,现正在掘进中。两台盾构机始发后,将向西北方向行进,下穿啤酒博物馆,然后以“S”弯穿过珠江拐向冼村路,沿冼村路向北行进约800米后到达冼村站。

到底盾构机会如何“S”型过江呢? “所谓的长距离小半径是指盾构机在掘进中需下穿珠江前航道约1600米(长距离),其中分两次以半径约600米(小半径)进行转弯(‘S’弯)。广州地铁十八号线建设相关负责人吴晔晖介绍道。尽管此前有多条地铁线路曾成功下穿珠江,但这种长距离小半径穿越珠江水系的施工在广州尚属首次,技术难度、施工水平要求、施工风险系数、外界环境敏感度在国内同类型施工中可谓首屈一指。

长距离小半径过江难在哪?

作为广州地铁线网中首条时速达160公里/小时的全地下快速轨道交通,十八号线规划在琶洲西区沿海洲路敷设,设置琶洲西区站与八号线换乘,在珠江新城沿冼村路敷设,设置冼村站,与十三号线换乘。而冼村路与海洲路东西方向错开约1.7公里,同时道路两侧高层建筑密集,盾构机无法在过江前和过江后实现东西方向的转向,所以,十八号线不得不在琶洲西区至冼村区间采用“S”型的姿势过江。

记者了解到,盾构下穿段珠江水深为48米,而此次过江隧道顶距离河床底的距离为1828米。在施工过程中,有三大难点需要攻克:

难点一,过江段地质复杂。盾构机将穿越强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩等地层,容易发生涌水、涌砂情况以及刀盘结“泥饼”等风险,进而降低掘进效率,甚至导致刀具损坏等问题。

难点二,周边环境复杂。盾构机需下穿珠江、既有建筑桩基、码头、有轨电车轨道、人行通道等建筑物,进出珠江时还将下穿江堤,如土仓压力波动大或出渣量偏大易出现不均匀沉降,很可能造成江堤沉降甚至导致江堤开裂等风险。

难点三,水系环境风险大。在掘进过程中如盾尾密封不严,地下水将涌入隧道内,影响隧道的正常施工,如涌入量过大时还会影响隧道施工安全,需保证盾尾密封功能良好。

过江期间如何做好监测防范?

根据规划,十八号线承担着连通万顷沙、广州东站,辐射琶洲、广州火车站、白云机场三大枢纽的重要任务,是目前国内设计时速最快的高标准地铁市域快线。如何确保顺利完成史上首次“S”型过江挑战,对广州地铁来说是一个难啃的硬骨头

为此,广州地铁和参建单位将通过加强地面监测、严密控制掘进参数、做好同步注浆加固等方式,确保施工安全。尤其在穿越珠江前航道时,由于无法进行地面沉降监测,广州地铁主要通过洞内监测的手段加强监控量测。“洞内监测主要为隧道沉浮和水平位移监测,即对隧道拱顶沉降、隧道管片水平位移的监测,我们将及时反馈测量信息,指导盾构施工。”施工单位中铁建十八号线七分部(十四局管段)负责人陈阵表示。“我们还在珠江堤岸和猎德大桥前后布控了多个高清摄像头,并使用船只巡逻随时观察江面是否出现异常情况。”

据广州地铁宣传部温美春介绍,截至目前,十八号线土建工程累计完成33%9座车站中,8座正在土建施工,广州东站正在进行施工前准备;8个区间中,5个正在土建施工,其他正在进行施工前准备。陇枕停车场出入场线正在土建施工,共有26台盾构机正在掘进,万顷沙车辆段、陇枕停车场正在土建施工。(文:陈子昕、陈虎辉;图:何璐)(注:文中提及站点均为工程暂定名)