武汉长江公路隧道：首条地铁隧道成功穿越江底

近日,中国中铁隧道集团将武汉地铁2号线过江隧道右线(指从汉口往武昌方向的右边)工程掘进到汉口江滩,这标志着这一工程成功横穿长江。这是继“万里长江第一隧”武汉长江公路隧道首次穿越长江之后,我国第一条穿越长江的地铁隧道。 
　　首条地铁隧道将实现全线贯通 
　　据中隧股份公司武汉地铁2号线越江隧道项目部介绍,该地铁隧道位于武汉长江大桥和武汉长江公路隧道之间,是连接武昌、汉口两镇中心区域地铁2号线的过江通道,隧道全线从积玉桥站至江汉路站,长约3100米,隧道直径达5.5米,开挖深度约46米,为双线双洞隧道。右线盾构机于2009年10月16日从武昌积玉桥始发,施工已经一年半了。目前,武汉地铁2号线越江隧道右线盾构机已掘进1588环、2382米。 
　　预计,穿越汉口长江大堤后,右线隧道施工进入陆地段,施工风险整体小于江底段。但是专家指出,汉口地区有不少优秀历史建筑,比如,隧道将从优秀历史建筑——汉口四明银行大楼侧面穿过,最近水平距离仅有10米,因此施工依然面临一些挑战。施工方表示,上述困难项目施工部门已经研究过了,盾构机经过该地点时只要适时调整好压力参数,地面再派人监测,能够保证万无一失。 
　　相关负责人介绍,地铁2号线越江隧道左线盾构也于2010年元月从武昌积玉桥始发,目前已掘进至武昌大堤前方约200多米的江面下,预计今年7月抵达汉口长江大堤,8月抵达江汉路站。右线盾构机近期将掘进至汉口沿江大道地下,预计本月抵达汉口风井,之后休整一个月,争取今年6月底抵达江汉路站。届时,万里长江首条地铁隧道将全线贯通。 
　　施工曾一度面临重重挑战 
　　据悉,在去年8月,项目施工曾在越江隧道武昌风井处遇到了一根废弃的钻杆,盾构机刀具出现脱落损坏,前后耽搁了一个多月才重新掘进。 
　　据施工人员介绍,挖掘过程中由于武昌风井施工时在地下遗留的一根钻杆正好被右线盾构机撞上,导致盾构机的一把刀具脱落,另有两把刀具出现缺口。好在钻杆的钢管壁并不是很厚,盾构机的刀盘竟将钻杆绞断,扫清了前进的障碍。后来,项目部决定,派人带压进舱更换刀具。 
　　武昌风井是武汉市第一深基坑,盾构机处于地下38米的位置,土舱内压强高达3.6bar(相当于水下36米的压强)。为保证作业顺利进行,带压进舱人员经过严格挑选和专门训练,他们不穿任何防护服,承受着巨大的压力和风险,先后10多次进入盾构机土舱,每次作业约半个小时,最终更换完刀具,才使得盾构机得以继续挖掘推进。庆幸的是右线盾构进入长江后,推进很顺利,再未遇到大的障碍物,也没有实施带压进舱检修。 
　　专家介绍,越江隧道挖掘最大的挑战来自于复杂的地下环境,特别是过江段,盾构穿越江堤时必须十分慎重,否则很容易使大堤产生裂纹,后果不堪设想。施工方介绍,盾构机穿越长江大堤时,施工方各划出25米的“保护区”,在此范围内,盾构机采用专项技术指标施工,堤面上也派专人24小时监测、巡视,严防大堤受损。由于大堤土体埋深不断变化,由浅到深再到浅,盾构机的压力参数每隔数米就得调整一次,以维持与大堤土体的平衡。如果压力参数小了,大堤就会不均匀沉降,堤身出现裂纹;如果压力参数大了,盾构机的泥浆容易“冒顶”。如何设置合理的压力参数,成了对技术人员的最大考验。中隧公司技术人员最终通过考验,盾构机仅用一天半时间就穿越武昌大堤。监测表明,大堤沉降仅有3毫米,远低于国家允许值1厘米,堤身也未出现裂纹。 
　　创造性施工攻克多项技术难题 
　　据悉,隧道入口段右侧前行500多米,有一个大转弯,该弯道的转弯半径达到350米。施工方介绍,地铁2号线本来沿着武昌和平大道走行,但穿越长江,需要与轻轨1号线垂直,因此不得不转这样一个急弯,在武汉长江隧道的施工中还是第一次遇到这种情形。 
　　由于现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,因此整体形体较大,要使10米多长的盾构机通过一个如此急的转弯道,施工面临很大挑战。反复测量、研究后,施工方与盾构机制造方协商,别出心裁地将盾构机分成两截,中间用铰链连接,通过弯时,铰链自动打开,盾构机分成两截先后过弯。 
　　转弯时,新的问题又出现了,由于隧道管片拼装的难度很高,容易出现错台和渗水漏水等状况。 
　　但最终,经过多方共同努力,杜绝了渗水漏水,错台也严格控制在国家允许范围之内。 
　　施工方介绍,过江隧道在通过武昌大堤往前数百米后,隧道内出现了一些渍水,已经安置了一台水泵在不停地抽排。由于此段是隧道的最低点,距离河床大约20米,隧道两端的施工废水都会往该处流,所以会有渍水。整个越江隧道共有5条横向联络通道,沟通左线和右线,可在隧道内发生事故时供乘客逃生。 
　　据施工项目部介绍,3号联络通道处是越江隧道施工中的最大难点和风险点,在全国尚无先例,预计今年8月开始施工,年底完工。由于隧道外是富含江水的砂层,到时,施工方将采用冷冻法将水和砂冻结成一个整体,然后打开隧道管片,采用矿山法横向开凿,待3号联络通道成型后,再往下开凿泵站,每开凿一部分,就迅速现浇钢筋混凝土结构。该项施工中,冷冻质量的好坏将成为施工成败的关键之一。另外,横向联络通道与隧道衔接处的防水处理也是一大难题。施工方表示目前已制订了应急措施,施工时将安装应急门,将施工区域完全封闭起来,以防备万一发生意外时江水涌进隧道。