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焦點訪談 20190910 穿越海下“地質博物館”

焦點訪談時間:2019-09-11來源:央視網收藏本頁報錯


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水蜜桃ios视频本期節目主要內容:對于生活在大城市的人們來說,地鐵并不新鮮。以現在的技術水平,修建地鐵似乎也不算難事。但是,美麗的海上城市廈門,在修建這條地鐵2號線時,卻遇到了難題。這條地鐵連接著陸上的海滄區和廈門島,修建它,就需要穿過2784米的海峽。這段海底隧道雖然不長,但施工時,創造了很多地鐵修建史上的第一。

廈門地鐵2號線目前已全線貫通。廈門地鐵2號線穿越的這條海底隧道全長2784米,僅僅3分鐘的車程,可打通這條隧道卻整整花了將近4年的時間。這是我國首條盾構地鐵海底隧道,雖然從長度上講算不上是全國最長的海底隧道,但修建這條海底隧道的難度非常大,原因在于,這條海底隧道的地質結構復雜程度,超越以往所有的水下隧道工程項目。

修建隧道最常用的方法是用鉆探設備在巖層中鉆孔,在孔隙中填上炸藥,在巖層中炸開一條通道,但這種方法要求開挖地質堅硬穩定,但廈門的這片海域地處太平洋火山地震帶,地質情況十分復雜。廈門跨海地鐵隧道要穿越的海底區域有18種不同地質,不穩定的軟硬巖石縱橫交錯,還有繁忙的航道在隧道的正上方。在這樣的地質條件下,用傳統爆破的方法極有可能發生透水坍塌事故。施工方采用盾構機完成隧道的施工。這也是國內第一條使用盾構機修建的跨海地鐵隧道。

這臺龐然大物就是盾構機,每一部造價高達幾千萬元,長度105米,相當于一輛8節車廂的高鐵列車,每臺重量700多噸,比全球最大的客機A380還要重一些,是隧道工程的開路先鋒。盾構機前端的旋轉刀盤上,安裝有100多顆類似于牙齒的削刀,通過刀盤的轉動將前端的巖石磨碎,一天最多可以向前挖掘十多米的距離,挖掉500多噸的巖土,在它身后留下一個直徑7.5米的隧洞。

負責廈門地鐵2號線海底隧道施工的建設團隊,此前有過穿越長江、黃河隧道、揚州瘦西湖隧道的歷練,起初他們對完成廈門海底隧道施工信心滿滿。龐大的盾構機在廈門海底像“鋼鐵蚯蚓”一樣,刀盤的刀頭旋轉削切下施工區域前的巖土,再通過管道注入泥漿,讓泥漿攜帶巖土輸送到地面上來。開始的4個月,施工進展相當順利,然而當盾構機在海底行進到600米時,意外發生了。盾構機在掘進時突然發生劇烈震動,機器的操作參數也出現異常,怎么也往前推進不了,盾構機被卡在了石頭中。

盾構機不怕整塊的堅硬巖石,也不怕松軟的沙土,最怕的就是這種軟硬混在一塊兒的孤石群,進入到盾構機的刀盤上便開始打轉兒,無法前進作業,唯一的方法是依靠工人進入到盾構機的前端,手動清理卡在刀盤中的孤石。盾構機分前后兩個部分,最前端是開挖區,是刀盤和海底巖石接觸的地方,后端是工作區。盾構機正常掘進時,工作人員都待在工作區內,前后兩個區域通過一道密閉艙門隔離,這個區域叫人閘。一旦遇到緊急情況,需要工人經過人閘進入到開挖區進行檢修清理。尤其在海底復雜多變的地質情況下,這是一件十分危險的事情,因為開挖區直接暴露在巖土中,為了保持開挖區的穩定,必須向開挖區注入高壓空氣,像吹氣球一樣支撐起隧道中的巖土,撐起一個穩定的作業空間。

水蜜桃ios视频由于在海平面40米以下作業,搶修人員從工作區進入開挖區需要經過到中間的密閉空間,也就是到人閘進行加壓。當壓力增加到與開挖區一樣的時候,閘門打開,搶修人員才能進入到前艙進行人工操作清理孤石作業。

由于空間狹窄,每次只能進去三個人,其中一人負責觀察落石,另外兩個人進行清理孤石。

水蜜桃ios视频開挖區是一個高風險的區域,眼前就是與海底巖石接觸的刀盤,還人為增加了高于外界數倍的氣壓,工作難度之大超乎想象,全國僅有幾百人擁有從事這項高危工作的資質。為了解決施工中遇到的這樣的難題,施工人員在艱苦的環境里堅持作業,可有時遇到的問題僅憑苦干精神是難以解決的。

當盾構機刀盤被卡住,工作人員人工清理刀盤的時,新的意外又出現了:巡查人員發現海面上有冒泡涌出。此時施工區域的海底正在漏氣,一旦氣體不斷泄漏,前艙隨時有可能發生巖土坍塌甚至海水倒灌進隧道的災難性后果。當務之急是如何堵住巖石之間縫隙造成的漏氣。由于廈門施工海底地質構造復雜,沒有現成的經驗可以借鑒,施工只能被迫中斷。

水蜜桃ios视频時間一天天過去,由于全面停工,焦慮的情緒開始在工地蔓延。盾構機還停在海底,如果不能盡快恢復掘進,他們將無法按照工期貫通隧道。雖然有過穿越長江黃河隧道的經歷,但此次在廈門海底遇到的復雜地質情況前所未有。建設團隊需要盡快找到科學的解決問題得辦法,他們請來了國內該行業的頂尖專家,在全國可能的解決方案。

水蜜桃ios视频在廣州地鐵隧道施工時,曾經嘗試一種特制的泥漿注入開挖區域,讓泥漿在開挖區域形成一層保護膜,以此堵住漏點,但是這種泥漿一般用在陸地的地下施工,在海底是否適用,誰也沒有把握。

倒水、和泥、觀察、等待,一次次地進行試驗,在經歷了幾百次的失敗之后,好消息終于傳來,泥漿配比方案成功了。通過實地測試,這層泥膜確實有效填補了開挖區巖石的縫隙,防止注入開挖區的高壓空氣向海面泄漏,這一次他們用科學創新的精神找到了解決問題的辦法。

水蜜桃ios视频經過100多天的不懈努力,危機解除了,搶修人員可以再次進入開挖區清理孤石。被困在海底的盾構機終于突破了13.5米寬的孤石群,繼續向海底掘進。

建設團隊在這1000多天的時間里,攻克了一個又一個的大小難題。今年1月19日,經過工程團隊的不懈努力,盾構機終于走出海面,隧道實現全線貫通。

水蜜桃ios视频廈門地鐵2號線整條跨海隧道累計帶壓進艙3475艙,人工清理孤石1000多方,海上爆破處理孤石2519方,海底破碎地層土體加固64916方,海底換刀712把,這在國內隧道施工史上罕見。

目前,廈門地鐵2號線已陸續實現洞通、軌通、電通、試運行等關鍵節點目標,預計今年底試運營。修建國內首條海底地鐵盾構隧道,難度大,風險高,史無前例,可以說是對我國隧道建設行業的一次檢驗。工程共采用了新技術、新工藝20多項,9項技術成果已申報國家技術專利,為今后海峽隧道建設積累了寶貴經驗,儲備了重大關鍵技術。而工程建設者在施工過程中表現出的勇于創新、吃苦耐勞、攻堅克難的精神,更為可貴。

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