依江而生、擁江融合、伴江而興，一條條過(guò)江通道連通長(cháng)江兩岸，也成為兩岸經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的紐帶，促進(jìn)了江蘇跨江融合發(fā)展。
10月20日，在江蘇南京長(cháng)江大橋和揚子江隧道之間，開(kāi)挖直徑15.07米的“創(chuàng )新號”盾構機順利完成接收，一條內實(shí)外美、不滲不漏的南京建寧西路過(guò)江通道橫臥江底。
過(guò)去的26個(gè)月，中鐵十四局建設者與“創(chuàng )新”同行，用智慧與汗水在長(cháng)江下“穿針引線(xiàn)”，長(cháng)江天塹又有了新的“過(guò)江方案”。
最難的挑戰
走進(jìn)南京建寧西路智慧中心，五顏六色的地質(zhì)情況示意圖映入眼簾。
“每種顏色都是不同地質(zhì)的展現，從這小小的示意圖上，我們就可以想象左線(xiàn)隧道工程的復雜程度。”中鐵十四局項目機電部部長(cháng)王暉介紹，建寧西路左線(xiàn)盾構隧道是國內大直徑盾構一次性穿越強透水砂層、軟硬不均復合地層、大寬度斷層破碎帶、全斷面粉質(zhì)黏土層等多種復雜地質(zhì)條件組合的穿江水下隧道，是目前長(cháng)江流域，也是全國難度最高的隧道工程之一。
示意圖中，長(cháng)約2349米的盾構隧道，最大水深55米，承受最大水土壓力達7.7巴，同時(shí)存在280米江底淺覆土段，江底最小覆土厚度10.55米，不足0.75倍洞徑。盾構隧道穿越江南大堤處緊臨長(cháng)江深槽，水深、坡陡，地質(zhì)軟弱，同時(shí)15米級大直徑泥水盾構機切削大堤鋼筋混凝土抗滑排樁，在國內是首例，無(wú)任何經(jīng)驗可借鑒，施工風(fēng)險極高。
工欲善其事，必先利其器。南京建寧西路是中鐵十四局在長(cháng)江上建設的第8座大直徑盾構隧道。此前，他們駕駛盾構機先后在南京、武漢、蘇州等地建設了多條過(guò)江通道，具有豐富的水下隧道施工經(jīng)驗。
“面對挑戰，我們對盾構機的刀盤(pán)型式、刀具類(lèi)型、耐壓能力等進(jìn)行了針對性研究、設計，為盾構機配備常壓刀盤(pán)，實(shí)現了江底安全快捷換刀。”王暉表示，他們還配置了可伸縮主驅動(dòng)，最大伸縮量達40厘米，大大降低了江底換刀的風(fēng)險，并配備了全自動(dòng)的超前鉆探、注漿系統，應對江底破碎帶施工風(fēng)險，為工程順利推進(jìn)奠定了堅實(shí)基礎。
江底的鏖戰
2023年3月，中鐵十四局大盾構掘進(jìn)總里程在南京建寧西路過(guò)江通道順利突破100公里，當時(shí)，“創(chuàng )新號”盾構機掘進(jìn)正酣。
如今，深達45米的接收井內，五層樓高的盾構機刀盤(pán)閃耀著(zhù)金剛本色。中鐵十四局盾構經(jīng)理李龍輝俯視這條“鋼鐵巨龍”感慨萬(wàn)千，他的工作日志中，還清晰的記錄著(zhù)他們與“斷層破碎帶”較量的日子。
在斷層破碎帶開(kāi)掘隧道，是任何盾構機都“打怵”的遭遇戰，而“創(chuàng )新號”盾構機要遭遇的挑戰，更是前所未有。“創(chuàng )新號”盾構機掘進(jìn)到隧道頂部距離江面55米處時(shí)，李龍輝就遭遇了“意料之中”的破碎帶，斷層破碎帶裂隙極度發(fā)育，黏土含量高、黏性大，中風(fēng)化白云巖碎塊強度高達147.6兆帕。
“如果說(shuō)斧頭利在斧刃，那盾構機利就在刀具了。盾構機挖掘硬巖地層，關(guān)鍵是滾刀，最關(guān)鍵的是滾刀上的刀圈，刀圈稱(chēng)得上掘隧‘尖兵’。”李龍輝表示，在穿越過(guò)程中刀筒積渣嚴重，滾刀偏磨、二次磨損頻率高，地層中的中風(fēng)化白云巖碎塊對刀盤(pán)、刀具的沖擊大，容易導致刀圈崩斷。
面對“意料之中”的難題，李龍輝所在團隊早有應對之策，但這次也飽含“意料之外”，李龍輝還是陷入進(jìn)退兩難的抉擇中。“刀盤(pán)扭矩增大一場(chǎng)，磨損的問(wèn)題也較想象中的嚴重，如果按照原先的推進(jìn)方式生怕對盾構機造成不可逆的損傷。”李龍輝說(shuō)，在與破碎帶的“較量”中，他們一天平均進(jìn)尺不足2米，推進(jìn)一環(huán)平均達到14小時(shí)。
面對困難，李龍輝與團隊成員在刀具類(lèi)型、刀筒型式上尋找突破點(diǎn)，改進(jìn)刀體型式與刀具材料，提高刀具的耐久性，更加適應軟硬不均斷層破碎帶，解決了刀圈因受力不均崩斷的問(wèn)題;其次研發(fā)新型封板，對刀座上的刀刃旋轉預留孔進(jìn)行封堵，相當于給汽車(chē)輪胎處安裝了輪眉罩與擋泥板，有效解決刀筒內部積渣的問(wèn)題，降低刀具偏磨的速率。
就這樣，李龍輝與團隊一起，與斷層破碎帶奮戰了165個(gè)日夜里，先后更換刀具40頻次，累計更換刀具391把，以平均3.9環(huán)更換一次刀具、每次換刀近10把的頻率，成功穿越破碎帶地層。
最美的保護
一江水養育兩岸人，也哺育著(zhù)江水中的萬(wàn)千生命。江豚，是長(cháng)江生態(tài)的指示物種，總面積86.92平方公里的南京長(cháng)江江豚自然保護區正是為它們而設立。
“以盾構隧道形式穿越長(cháng)江的建寧西路過(guò)江通道，正位于江豚保護區的緩沖區和實(shí)驗區。”中鐵十四局項目負責人牟政表示，自施工以來(lái)，他們致力于為江豚營(yíng)造安全生存環(huán)境，盡最大的努力保護好“水中大熊貓”。
“我們秉承建設‘生態(tài)環(huán)境友好型’綠色工程的理念，全面落實(shí)長(cháng)江大保護政策，聚焦長(cháng)江野生生物保護，助力長(cháng)江生態(tài)恢復。”牟政表示，他們建設了全套盾構泥漿循環(huán)處理設施，并在儲漿池下設置隔離，防止外滲，生活污水經(jīng)處理設備處理達標后統一定點(diǎn)排放，并定期進(jìn)行水質(zhì)檢測。
在“創(chuàng )新號”盾構機穿越大堤時(shí)，為最大程度減少施工期間對江豚活動(dòng)的影響，他們采用MJS工法樁工藝進(jìn)行施工，相較于傳統工藝，不僅加固效果好，施工噪聲、振動(dòng)小，而且能將噴漿切削后的土體與多余漿液，通過(guò)內部管路吸取上來(lái)，使泥漿不發(fā)生外溢情況。
同時(shí)，在施工場(chǎng)地周邊，項目還安放驅豚儀和聲學(xué)記錄儀，對江豚活動(dòng)特性進(jìn)行記錄，并配套設置報警裝置，在發(fā)現江豚出現在施工水域或有靠近施工水域的趨勢，及時(shí)采取暫停施工讓其安全通過(guò)或利用超聲驅趕儀驅離施工區的舉措，避免意外傷害發(fā)生。
開(kāi)展江豚救助應急演練、參加漁業(yè)增殖放流、組織南京江豚救護宣傳教育培訓講座……一場(chǎng)場(chǎng)活動(dòng)，是該項目呵護江豚生存環(huán)境的具體舉措，也彰顯著(zhù)中鐵十四局大盾構踐行長(cháng)江大保護理念的決心。
萬(wàn)里長(cháng)江，奔流不息。南京建寧西路過(guò)江通道的順利貫通，讓連接江南主城與江北國家級新區的重要通道有了新的進(jìn)展，推推動(dòng)南京擁江發(fā)展、加快江北新區建設、提升長(cháng)江干線(xiàn)過(guò)江能力的重要通道建設加速。 (金 鳳)
