“開拓者1號(hào)”的地下之旅

深冬的長(zhǎng)沙街頭，一派熙熙攘攘景象。年關(guān)將近，這條通往長(zhǎng)沙黃花國(guó)際機(jī)場(chǎng)的唯一快速通道——人民東路快速路顯得格外繁忙。

過往的旅人啊，當(dāng)你們行走在這川流不息的人民東路快速路的時(shí)候，又可曾知道，在這地下5米的深處，一臺(tái)非同尋常、體型龐大的“開拓者”剛剛靜悄悄地完成了它為期35天的地下之旅。

說起來這段旅程并不長(zhǎng)，只有區(qū)區(qū)50.75米，但每前進(jìn)1毫米，都是與地層的艱難博弈，為了能順利到達(dá)目的地，它可算是做足了功課。

地質(zhì)復(fù)雜 困難接踵而至

地下掘進(jìn)分局作為水電十一局核心專業(yè)分局之一，從深圳地鐵7號(hào)線開始，足跡遍布深圳、武漢、洛陽、長(zhǎng)沙、鄭州、西安等；盾構(gòu)機(jī)，從3米到6米樣樣不在話下，然而這寬7.5米、高5.4米的大尺寸頂管機(jī)還是第一次遇到，更重要的是它居然不是傳統(tǒng)的圓形頂管機(jī)，而是矩形，為長(zhǎng)沙首例大尺寸矩形頂管施工工程，也是湖南省首次在地鐵施工中應(yīng)用。

截至2020年8月底，由水電十一局承建的長(zhǎng)沙地鐵6號(hào)線主體結(jié)構(gòu)及盾構(gòu)施工基本完工，車站附屬工程正在有序推進(jìn)。韶光站位于長(zhǎng)沙市芙蓉區(qū)人民東路與規(guī)劃韶光路十字交叉路口，頂管下穿人民東路快速路，該道路為雙向8車道，車流量高達(dá)8萬輛/日，而且是通往長(zhǎng)沙黃花國(guó)際機(jī)場(chǎng)的唯一快速通道。如果用傳統(tǒng)的明挖法施工，需要倒邊三次，工期最短也要一年左右，沿途涉及管線改遷、交通疏解等制約因素，既影響路面交通，對(duì)底層擾動(dòng)也較大。

為了解決倒邊與管線遷移問題，出入口計(jì)劃采取非開挖方案即頂管法進(jìn)行施工。該方案施工工期短、占用場(chǎng)地小、不影響道路交通且安全高效。方法找到了，可具體怎么實(shí)施呢？這讓有著近十年地鐵盾構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)的85后項(xiàng)目經(jīng)理張偉著實(shí)迷茫了一把，“駕馭傳統(tǒng)圓形盾構(gòu)機(jī)咱們可算是輕車熟路，但這種異形的矩形大尺寸頂管機(jī)還是頭一次接觸，而且長(zhǎng)沙地質(zhì)條件復(fù)雜，曾有類似矩形頂管在這里施工未成功的案例，想要干好實(shí)屬不易?！?/p>

這話一點(diǎn)也不假，4號(hào)出入口不過50.75米，不足分局掘進(jìn)總里程42.33公里的八百分之一。

然而這次掘進(jìn)的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們的預(yù)期，韶光站附近地下水含量豐富且為承壓水；人民東路快速路車流量大，地面動(dòng)載較大；頂管穿越的地質(zhì)有粉土、富水圓礫層、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，典型的上軟下硬、富水圓礫層地質(zhì)，且埋深在4.5米～6.7米，埋深淺的地方還不到1倍的洞徑，地質(zhì)沉降難以控制；隧道覆土厚度較淺，而頂管下穿管線又較多，有電力管廊、雨水管、污水管等，距離管線的凈距離僅僅只有0.9米，管線沉降難以控制。難題遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止如此，施工場(chǎng)地小，管節(jié)存放難、出渣不易......

諸多困難對(duì)頂管機(jī)掘進(jìn)提出了較高要求，超挖與注觸變泥漿過量都會(huì)帶來不可估量的損失，施工難度與風(fēng)險(xiǎn)極大。而本次施工采用大尺寸矩形頂管施工，是公司更是湖南省首次在地鐵施工中應(yīng)用。沒有現(xiàn)成的道路可走，沒有現(xiàn)成的模子可依，只能一步一個(gè)腳印，邊學(xué)邊干，摸著石頭過河。

“既然業(yè)主放心把工程交給我們，再難我們也要干好，沒有條件創(chuàng)造條件也要上，拿出敢涉險(xiǎn)灘的勇氣和魄力,激發(fā)勇于創(chuàng)新的智慧和能力，確保頂管施工首戰(zhàn)必勝。”動(dòng)員大會(huì)上，地下掘進(jìn)分局分局長(zhǎng)馮宏朝斬釘截鐵地說。

奮力蹚出自己的路

“準(zhǔn)備忍受幾千個(gè)困難，準(zhǔn)備作幾千次嘗試，而且，我們?cè)谧髁艘磺Т螄L試以后，準(zhǔn)備去作一千零一次嘗試”。作為十一局第一個(gè)吃螃蟹的“盾構(gòu)達(dá)人”，馮宏朝不止一次的這樣鼓勵(lì)現(xiàn)場(chǎng)工人，“沒有現(xiàn)成路可走，就必須逢山開路、遇水架橋，奮力蹚出自己的道路?！?/p>

正因?yàn)橛羞@樣一批抓住機(jī)遇、不畏挑戰(zhàn)、敢于創(chuàng)新的先行者，水電十一局在非水電領(lǐng)域的道路才越走越寬、越走越廣！機(jī)會(huì)總是留給有準(zhǔn)備的人，而所謂的“準(zhǔn)備”正是在一次又一次挑戰(zhàn)中不斷積累。

工欲善其事必先利其器。

早在2019年底，項(xiàng)目部就開始著手頂管機(jī)的選型工作。前期做了大量的市場(chǎng)調(diào)研，由馮宏朝帶隊(duì)、物資設(shè)備科長(zhǎng)田振偉全程跟蹤，馬不停蹄、風(fēng)雨無阻往返頂管機(jī)廠家新鄉(xiāng)十余次進(jìn)行實(shí)地考察。過程中無數(shù)次與設(shè)計(jì)溝通，變更圖紙方案，90后總工張國(guó)林長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月之久駐廠家對(duì)設(shè)備進(jìn)行全方位檢修，以確保頂管機(jī)的適宜性。

時(shí)值七月，長(zhǎng)沙的夏天潮濕而悶熱。為了實(shí)現(xiàn)頂管機(jī)按期下井始發(fā)目標(biāo)，盾構(gòu)“老匠”李志波帶領(lǐng)機(jī)修班全體成員，鉚足了勁兒對(duì)頂管機(jī)進(jìn)行改造。這次選用的頂管機(jī)適用于軟土地質(zhì)，而韶光站4#出入口屬于典型的上軟下硬地層。經(jīng)過對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)分析，項(xiàng)目部開始積極對(duì)頂管機(jī)刀盤進(jìn)行改造，通過減小刀盤切屑的運(yùn)動(dòng)間隙、提前對(duì)刀盤減速箱進(jìn)行更換、增大刀盤電機(jī)功率等舉措，使之適應(yīng)特殊地層。短短一個(gè)月的時(shí)間里，更換減速箱達(dá)9個(gè)之多、重新焊接刀具高達(dá)50余次。

工具上的改造只是萬里長(zhǎng)征的第一步。面對(duì)頂管姿態(tài)控制、地質(zhì)沉降、管線沉降、施工場(chǎng)地小，管節(jié)存放、出渣等困難，項(xiàng)目部與業(yè)界專家多次組織研討評(píng)審會(huì)，對(duì)頂管適應(yīng)性進(jìn)行反復(fù)論證，確保萬無一失。

2020年秋，恰逢長(zhǎng)沙實(shí)行藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。由于場(chǎng)地狹小，出渣不順暢，白天施工，夜晚不得不停止推進(jìn)。在下穿雨污管線、人民東路快速路時(shí)，為了避免頂管長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，造成雨污管線破損、路面沉降，項(xiàng)目部積極與出渣隊(duì)伍、渣土消納場(chǎng)進(jìn)行溝通，商議在下穿雨污管線及人民東路快速路時(shí)，出渣不能停。最終三方達(dá)成協(xié)議，力保順利出渣。

這50.75米的掘進(jìn)里程中，最驚心動(dòng)魄的一段莫過于近距離“接觸”電力管廊、雨污管道及人民東路快速路。始發(fā)到第5米時(shí),與電力管廊凈距離1.81米;第12米時(shí)，橫穿寬度將近35米的8車道人民東路；第17米時(shí)，與DN500的污水管凈距離僅為0.937米；第21米時(shí)，與DN1500雨水管凈距離為1.21米......每一次掘進(jìn)都可謂“步步驚心”。

從未停止探索的腳步

為了這一段“旅程”，項(xiàng)目部全體技術(shù)骨干群策群力、精心布局。

在下穿電力管廊、雨污水管前，先在管線上方鋪設(shè)鋼板，以減小行駛車輛對(duì)管線的擾動(dòng)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)地面的監(jiān)測(cè)，每個(gè)班監(jiān)測(cè)一次，再根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)及時(shí)對(duì)頂進(jìn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。最終，安全、順利下穿雨污管線及人民東路快速路，地面累計(jì)沉降不足4.4毫米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于行業(yè)關(guān)于20毫米的沉降范圍。

機(jī)遇總是伴隨著挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)總是在不停的打破常規(guī)，善于打破常規(guī)才能有所創(chuàng)新，而創(chuàng)新是一個(gè)企業(yè)發(fā)展活的靈魂。

第一次接觸大尺寸矩形頂管，為了提高工效，各種小發(fā)明、小創(chuàng)造在施工中也應(yīng)運(yùn)而生?！兑环N應(yīng)用于矩形頂管施工中的出渣裝置》《一種應(yīng)用在矩形頂管施工中的負(fù)環(huán)管節(jié)》于2021年初申報(bào)公司群眾性經(jīng)濟(jì)技術(shù)創(chuàng)新；《復(fù)雜地質(zhì)條件下大尺寸矩形頂管施工》將申報(bào)2021年省級(jí)工法，新的創(chuàng)新成果無疑將為后續(xù)相關(guān)領(lǐng)域的施工提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

艱難方顯勇毅，磨礪始得玉成！哪有什么天生的基建狂魔，只有夜以繼日的鉆研與努力。

2020年11月7月，頂管機(jī)成功吊裝下井；

2020年12月16日，頂管機(jī)順利始發(fā)；

2021年1月19日，4號(hào)出入口貫通。

從始發(fā)到貫通，歷時(shí)35天，這個(gè)命名為“開拓者1號(hào)”的矩形頂管機(jī)完成了非同尋常的地下之旅，這具有里程碑意義的“旅行”，拓展了公司大尺寸非開挖頂管掘進(jìn)的新領(lǐng)域，開創(chuàng)了長(zhǎng)沙市大尺寸矩形頂管施工的先河，同時(shí)也成為了湖南省首次在地鐵施工中應(yīng)用成功的典范。

1月20日，接連收到業(yè)主、監(jiān)理發(fā)來賀信。信中對(duì)長(zhǎng)沙地鐵6號(hào)線頂管項(xiàng)目全體職工表示衷心感謝，對(duì)十一局精湛的施工工藝、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、高度的責(zé)任感和使命感給予充分肯定。

“如果我們?cè)谶@里失敗了，十一局在地鐵施工的路就斷了，我們就是十一局的罪人?！瘪T宏朝在剛踏入深圳時(shí)鏗鏘有力的話語仿佛又在我們耳邊響起，肩負(fù)著這種使命，還有什么工程干不好呢。

從盾構(gòu)機(jī)到頂管機(jī)、從圓形到矩形、從“大禹1號(hào)”到“大禹8號(hào)”、從 “牡丹1號(hào)”到“牡丹3號(hào)”，再到這次圓滿完成頂管施工任務(wù)的“開拓者1號(hào)”，十一局人用勇氣、實(shí)力、速度、品質(zhì)一次又一次向未知領(lǐng)域挺進(jìn)。

“開拓者1號(hào)”矩形頂管貫通