穿越黄鹤楼!国内最大城市单管双层隧道开挖

8月29日,由武汉城建集团作为政府出资方代表,中铁十四局施工建设的武汉和平大道南延隧道段工程盾构机“和平号”正式始发。该盾构机开挖直径16.03米,是内陆地区最大开挖直径盾构机之一。

武汉城建集团建设管理公司项目负责人介绍,按计划,“和平号”盾构机将由中山路得胜桥“武胜门”遗址区域始发,向南沿线穿越武昌古城片区、京广铁路线、蛇山黄鹤楼景区等敏感地区,掘进至黄鹤楼南路接收。预计2023年建成通车,将有效改善武昌古城交通出行条件、缓解中山路-白沙洲大道交通压力、形成武昌顺江方向的交通骨干通道。

该盾构段为目前国内最大城市道路单管双层隧道

项目位于武汉市武昌区,规划为城市主干路,北接和平大道、南连武金堤路,是武昌顺江方向的骨干通道,通过武昌古城、下穿蛇山,是贯通武昌顺江通道的控制性工程。项目全长3042.5m,其中两端接线道路长556.2m,明挖暗埋段隧道长1096.3m,盾构隧道段长度为1390m,盾构管片外径为15.4m,内径14.2m,管片厚度60cm,盾构段采用单管双层方案,也是最大城市道路单管双层隧道,双向6车道,设计速度为50km/h。

工程盾构始发段因前阶段“武胜门遗址”考古影响,于2020年10月20日正式拉开土建施工的序幕。截止目前盾构机已组装、调试完成,对于优化武昌顺江方向交通路网结构、完善城市交通服务功能、改善周边居民出行需求均具有重要的建设意义和民生价值。

该工程盾构段面临长距离岩层掘进、岩溶探测及处理困难、风险源集中、近接既有地铁线路等诸多困难,武汉城建集团积极组织各参建单位超前谋划、科学组织、精心安排,积极做好盾构机吊装、始发、掘进等各项专项方案的编制论证,对各风险点邀请专家进行了周密分析和充分论证,制定专项施工方案和应急预案。

项目部根据工程特点、难点及风险点,中铁十四局大盾构发挥核心技术优势,成立和平大道南延工程盾构技术专家组,对盾构机选型设计及施工难题进行指导把关;针对岩溶探测及处理、长距离硬岩掘进,盾构机配备了钻注一体式超前地质钻机和超前物探系统,该系统在国内是首次在盾构机上应用。同时,针对盾构机在硬岩地层中的特点,通过专家技术把关,对盾构机进行了适应性设计和优化,确保安全平稳施工。

应用最先进技术破解施工难题

该项目地处城市核心区,隧道穿越地层地质复杂,是国内施工技术含量和难度极高的项目之一。

一是场地狭小,施工组织难度高:盾构始发场地东西宽45m,南北长150m,盾构机组装场地有效利用面积不足5000m2,场地狭小,大大增加了盾构机组装难度及风险,且盾构始发段紧邻地铁5号线昙华林站,红线交错、施工工作面交叉,对盾构吊装组装、设备物资存放及后续盾构掘进施工等组织能力均有较高要求。

二是长距离岩层掘进,施工风险高:45‰大坡度始发,连续穿越石英砂岩、硅质岩、灰岩、泥质砂岩、泥岩及页岩等多种地层,其中穿越硬岩段长度约860m,最大岩石强度高达200MPa,软硬不均地层长度约230m,始发坡度大、岩石强度高、地层转换频繁,对刀盘、刀具磨损大,增大带压进仓刀具检修更换频次,施工难度及风险高。

三是风险源集中,施工精度要求高:盾构始发即长距离下穿武昌古城老旧棚户区长达850m,涉及民房550余座,名人故居4座,侧穿武昌实验中学、武汉市三十三中学,下穿京广铁路、黄鹤楼景区及人防工事等众多敏感区域。沿线老旧民房基础薄弱、自身稳定性差,且不具备地面加固条件,对盾构施工精度、沉降要求极高。

四是近接既有线路,安全管控要求高:本工程与地铁5号线平行布设,盾构段与地铁5号线成形隧道最小平面投影距离仅10m,盾构硬岩掘进易对5号线成形隧道产生扰动,且在近接施工范围内有长达730m岩溶强烈发育的灰岩地段,其见洞率高达40.1%,加之地面房屋密集,不具备对溶洞勘察和预处理的条件,施工过程对地铁5号线运营线路的安全管控要求极高。

据中铁十四局项目负责人张建勇介绍,针对以上难题,项目部在盾构机制造完成后,又积极做好盾构机吊装、始发、掘进等各项专项方案的编制论证工作,邀请专家进行了周密分析和充分论证,制定了专项施工方案和应急预案,并进行了演练。盾构掘进中将对沿线敏感建筑布设观测点,24小时监测,实时调整盾构掘进参数,有效控制地面沉降,确保安全、环保,高效推进。

来源:长江云

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