南京首條高鐵過江隧道，即將啟動基坑開挖

近日，南京上元門過江通道建設(shè)正全速推進(jìn)，江南工作井及明挖隧道一期圍護(hù)、主體、樁基已完工，計劃下月初啟動基坑開挖。作為串聯(lián)南京北站、南京站、南京南站三大樞紐的核心工程，該通道是南京市首條高速鐵路過江隧道，將以“長度最長、水壓最大、埋深最深”的技術(shù)特點，突破多項全國高鐵過江隧道建設(shè)紀(jì)錄，成為打通南京南北跨江高鐵路網(wǎng)的關(guān)鍵工程。

技術(shù)攻堅南京首條高鐵過江隧道的多重挑戰(zhàn)

南京上元門過江通道北起江北新區(qū)南京北站，南接主城南京站，正線全長約20.4公里，是打通南京南北高鐵路網(wǎng)、實現(xiàn)跨江聯(lián)動的核心工程。其中，由中鐵隧道局承建的站前4標(biāo)正線長約8公里，盾構(gòu)段作為全線最關(guān)鍵的控制性工程，集中展現(xiàn)了項目施工的超高難度。

項目采用單洞雙線高速鐵路隧道設(shè)計，需要以盾構(gòu)方式精準(zhǔn)穿越長江底部，盾構(gòu)段獨頭掘進(jìn)距離達(dá)6803米。施工沿線地質(zhì)條件復(fù)雜，需依次穿越泥巖、砂巖、斷層泥夾角礫、巖溶區(qū)等多種地層，給掘進(jìn)施工帶來了很大的考驗。

據(jù)中鐵隧道局項目機(jī)械總工劉力介紹，盾構(gòu)段承受最大水壓1.07兆帕，相當(dāng)于每平方厘米面積需承受約11公斤壓力，隧道最低點距長江水面高差達(dá)107米，最大埋深91米，在國內(nèi)高鐵過江盾構(gòu)隧道中位居前列。

同時，線路沿線需依次下穿居民小區(qū)、地鐵線路及生態(tài)管控區(qū)等，施工過程中對地層沉降控制、周邊環(huán)境保護(hù)的要求極高?！懊恳徊绞┕ざ家珳?zhǔn)把控，既要保障隧道結(jié)構(gòu)安全，又要避免影響沿線居民生活和地鐵運行，這對我們的施工工藝和管理水平都是實打?qū)嵉目简??！眲⒘φf。

工藝創(chuàng)新破解大盾構(gòu)始發(fā)地“小場地”難題

盾構(gòu)始發(fā)是隧道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而該項目江南工作井原設(shè)計選址緊鄰居民小區(qū)與城市主干道，周邊房屋密集、地下管線錯綜復(fù)雜，且場地規(guī)模在全國大直徑盾構(gòu)始發(fā)場地中相對狹小。若按照原設(shè)計方案推進(jìn)征拆與施工，將大幅延長項目周期。

面對這一困境，項目建設(shè)各方經(jīng)過多輪研討論證，最終確定將江南工作井向大里程方向前移110米的優(yōu)化方案，為項目推進(jìn)節(jié)省了寶貴時間。不過，場地調(diào)整也帶來了新的挑戰(zhàn)：盾構(gòu)始發(fā)段頂部覆土厚度大幅降低，在淺覆土不足3米的情況下，易出現(xiàn)隧道上浮、軸線偏移等風(fēng)險。

為攻克這一難題，項目團(tuán)隊量身定制綜合抗浮體系，采用“擴(kuò)孔灌注抗拔樁+抗浮壓板+三軸攪拌樁加固”的組合工藝。劉力解釋道：“擴(kuò)孔灌注抗拔樁深入地層，如同給隧道加裝了‘固定錨’；抗浮壓板和三軸攪拌樁加固層則形成防護(hù)結(jié)構(gòu)，將隧道牢牢‘固定’在地基中，提高了淺覆土始發(fā)的安全性?！?/p>

目前，江南工作井及明挖隧道一期工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、主體結(jié)構(gòu)及樁基已全部完工，項目建設(shè)取得階段性成果。當(dāng)前，施工重點已轉(zhuǎn)向冠梁及支撐施工，按照計劃，該標(biāo)段預(yù)計于下月初正式啟動基坑開挖，為后續(xù)盾構(gòu)施工奠定堅實基礎(chǔ)。

智慧賦能九大系統(tǒng)打造“會思考”的盾構(gòu)機(jī)

面對長距離、高水壓、大埋深、復(fù)雜環(huán)境疊加的施工特點，中鐵隧道局以智能建造技術(shù)為抓手，為項目賦能增效，構(gòu)建起覆蓋隧道建造全流程的“九大智能”建造體系，讓盾構(gòu)施工更精準(zhǔn)、更高效、更安全。

“我們的盾構(gòu)機(jī)是一臺‘會思考的鋼鐵穿山甲’。”項目負(fù)責(zé)人展示了智能建造體系圖，從智能感知到智能管控，九大模塊覆蓋隧道建造的全流程。

智能感知系統(tǒng)24小時監(jiān)控地質(zhì)、設(shè)備狀態(tài)與有害氣體，為決策提供實時數(shù)據(jù)；智能掘進(jìn)技術(shù)突破了壓力自適應(yīng)、環(huán)縫自動測量等核心瓶頸，實現(xiàn)無人化掘進(jìn)；智能管控平臺則統(tǒng)籌了人員、設(shè)備、進(jìn)度的全鏈條管理，讓施工組織更高效、更安全。

據(jù)介紹，目前為項目量身定制的大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，開挖直徑13.72米，制造進(jìn)度已達(dá)60%，預(yù)計今年7月中旬下線，9月啟動始發(fā)掘進(jìn)。這臺盾構(gòu)機(jī)將搭載智能構(gòu)筑、智能運輸?shù)认冗M(jìn)技術(shù)，在穿越地鐵線路、長江江底等復(fù)雜環(huán)境時，以毫米級精度完成掘進(jìn)任務(wù)，最終實現(xiàn)江底精準(zhǔn)對接與原位拆解。

作為國家發(fā)展改革委《長江干線過江通道布局規(guī)劃》中的重點項目，南京上元門過江通道不僅是連接南京北站與南京站的“關(guān)鍵一橫”，還將承擔(dān)寧淮城際、滬渝蓉高鐵等線路的過江重任，更將把南京北站、南京站、南京南站三大樞紐“一線牽”，形成“三站聯(lián)動”新格局。

通訊員 寧建軒 現(xiàn)代快報/現(xiàn)代+記者 趙丹丹

（圖片來源于南京建設(shè)）