汕汕铁路全线关键控制性工程——汕头湾海底隧道是国内首座设计标准为350公里时速、跨海大直径盾构单洞双线高铁海底隧道。记者4月20日从广汕铁路公司了解到,隧道累计掘进8643.7米,其中盾构段已掘进1548.7米,剩余316.3米;陆域矿山段已全部完成,海域矿山段已开挖569米,剩余821米,成功穿越了F8、F9和F10三条断层。
汕汕铁路汕头湾海底隧道全长9781米,从汕头内海湾南北两岸相向开挖,并在妈屿岛东侧附近海域交会,地质情况较为复杂。据介绍,隧道开挖断面最大达到208平方米,开挖净空最高达到16.3米,处于高地震烈度、高水压、高等级氯盐侵蚀环境,须穿越17条断层破碎带,其中8条为活动断层。
作为汕汕高铁建设的“咽喉”工程,汕头湾海底隧道采用“明挖法+盾构法+矿山法”施工,北岸设立盾构工区,南岸设立进口、1号斜井和2号斜井3个矿山法工区,多个工作面同步掘进。为高质量推进项目建设,广汕铁路公司和参建单位加大科研创新投入,首次在泥水盾构机上采用了针对硬岩地层施工的新型刀具,并储备了充足的易损构配件,最大限度地增加盾构的有效掘进时间;同时在矿山法段增加36米长栈桥、投入凿岩台车,保障施工安全、提高施工效率。
“隧道盾构段长1865米,需长距离穿越软硬不均、孤石密集分布、海域断层破碎带及全断面极硬岩地层,地质构造及水文地质条件极复杂,安全风险极高。”中铁十四局汕汕项目盾构段总工程师安夫顺告诉记者,隧道全断面硬岩岩石强度高达199兆帕,高强度岩石对盾构机刀具磨损很厉害。为此,项目一边施工一边对设备进行维修保养,并不断改进刀具使其适应岩层情况,例如将刀具的“常压刀”改为“带压刀”,使掘进过程中不易掉落和破损。
隧道矿山段分为陆域矿山段和海域矿山段。陆域矿山段共5636米,受断层带、花岗岩不均匀风化以及围岩孔隙水、裂隙水等影响,施工安全风险大,施工难度高。针对隧道活动断层位置与原设计位置发生变化情况,该项目通过增加掌子面全断面帷幕注浆、超前中管棚等加固措施,安全通过了活动断层;面对复杂的地质条件,在施工过程中采用有效的安全技术措施和新型施工工艺,加强施工监控量测频次,确保了隧道稳步推进,于去年9月实现陆域矿山段全部贯通。
据中铁十四局汕汕项目矿山段总工程师柯成林介绍,海域矿山段部分区域为下穿汕头湾主航道的F9断层,该段隧道拱顶最小弱风化岩覆盖层仅2.36米。因拱顶弱风化覆盖层较小,受爆破振动影响,隧道结构顶部的围岩裂隙极易形成透水通道而使海水涌水隧道,施工风险极高。为确保顺利通过F9断层破碎带,施工团队在汕头湾南岸搭建注浆后台,通过高压注浆管连接施工船进行海面注浆施工,进而达到固结隧道破碎岩体、填补隧道周围岩体裂隙的目的。最终,成功穿越海域的F8、F9和F10三条断层。
截至4月20日,汕汕铁路汕头南至汕头段路基工程土石方开累完成100%,桥梁工程完成100%,隧道工程完成88.4%,无砟轨道工程完成21.6%。下来,广汕铁路公司和各参建单位将进一步加强安全风险管控,严把工程质量,进一步优化工艺工法和施工组织,加快推进汕头湾海底隧道剩余工程施工,全力以赴确保早日实现汕汕铁路汕头南至汕头段开通目标。
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