國(guó)內(nèi)首例盾構(gòu)機(jī)全斷面富水砂層下穿高鐵客專(zhuān)施工完成

（記者 ?？?nbsp; 通訊員 趙亮 董志振）5月3日，西安地鐵4號(hào)尚新路站—北客站站盾構(gòu)區(qū)間，23米深的地下，中鐵七局三公司“秦龍1號(hào)”“秦龍2號(hào)”盾構(gòu)機(jī)，結(jié)束了38天的艱難歷程順利下穿西寶、西成高鐵，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首例盾構(gòu)機(jī)全斷面富水砂層下穿高鐵客專(zhuān)涵洞施工成功完成，為五一國(guó)際勞動(dòng)節(jié)獻(xiàn)上大禮。

西安地鐵4號(hào)尚北盾構(gòu)區(qū)間，位于西安高鐵北客站“西大門(mén)”下，盾構(gòu)機(jī)需下穿已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的西寶客專(zhuān)和擬開(kāi)通的西成高鐵下的一座70米長(zhǎng)的涵洞，涵洞上部有12股道、道岔17座，每日通過(guò)的高鐵列車(chē)80余趟，為西安地鐵4號(hào)線一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源。

該段地質(zhì)條件為全斷面富水砂層，在此進(jìn)行盾構(gòu)施工如同在“沙丘里打洞”沉降控制是國(guó)際性難題，無(wú)成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。如果不能把沉降控制5毫米內(nèi)，高鐵道岔的變形就有可能導(dǎo)致通過(guò)該段的列車(chē)脫軌，危及旅客的生命安全。

《國(guó)家盾構(gòu)施工規(guī)范》中要求沉降控制在30毫米內(nèi)，但高鐵線路下施工沉降要求必須控制在5毫米范圍內(nèi)。項(xiàng)目部的工程技術(shù)人員針對(duì)極度嚴(yán)苛的施工要求，組建了國(guó)內(nèi)權(quán)威專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展科研攻關(guān)，采用力學(xué)及計(jì)算機(jī)模擬分析，形成了一套可應(yīng)用的施工技術(shù)管理和操作控制體系展開(kāi)施工。他們首先對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入客專(zhuān)涵洞前2公里和進(jìn)入前的150米作為試驗(yàn)段，摸索出穿越涵洞時(shí)最佳掘進(jìn)參數(shù)。在穿越高鐵線路過(guò)程中投入2000余萬(wàn)元引進(jìn)了先進(jìn)的“自動(dòng)化監(jiān)測(cè)機(jī)器人”，16臺(tái)監(jiān)測(cè)機(jī)器人和1080個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成的龐大監(jiān)測(cè)網(wǎng)將盾構(gòu)機(jī)下穿的高鐵涵洞置于技術(shù)人員注視之下，再加上強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力和互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)傳輸功能，讓一絲一毫的沉降和變形都無(wú)處遁形，技術(shù)人員依據(jù)采集來(lái)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以隨時(shí)調(diào)整盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)，調(diào)整盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，最大限度的保證了盾構(gòu)機(jī)順利行進(jìn)。

技術(shù)人員從擠牙膏中得到啟示，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)找到一種高分子聚合物可以較長(zhǎng)時(shí)間不凝固，讓盾構(gòu)機(jī)體不被粘住的同時(shí)改善砂層的支撐力。他們從古代石拱橋中得到靈感，將一般地段時(shí)對(duì)地鐵管片外側(cè)14cm進(jìn)行注漿，擴(kuò)大為3米圓形范圍進(jìn)行注漿，讓砂層內(nèi)行成了“保護(hù)拱”。同時(shí)，該段采用“量身定制”的高強(qiáng)度管片，并將管片注漿點(diǎn)由常規(guī)的6個(gè)增加至16個(gè)，同步加入1：1水玻璃-水泥雙漿液，縮短了注漿凝結(jié)時(shí)間。

施工人員巧思加巧干，一系列新工藝、新材料的采用，雙線下穿完成、沉降效果疊加后，西寶高鐵涵洞的最終沉降為-1.8毫米，西成涵洞最終沉降為-2.1毫米，超預(yù)期完成了盾構(gòu)下穿高鐵沉降控制目標(biāo)。

在盾構(gòu)穿越高鐵的過(guò)程中，盾構(gòu)這條“鋼鐵巨龍”收起平日里的“火爆”脾氣，以從容不破的步伐穿越“危險(xiǎn)地帶”，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)首例盾構(gòu)機(jī)全斷面富水砂層下穿高鐵客專(zhuān)涵洞施工的壯舉，填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的空白，提高了我國(guó)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的地鐵施工管理水平。