4月3日,珠海兴业快线(南段)二标主线隧道成功贯通。
珠海兴业快线南段全长4.77公里,北接深中通道,南接港珠澳大桥,是连接珠江西岸核心城市和粤港澳大湾区创新高地的标志性交通枢纽工程。公司承建南段二标项目位于珠海市香洲区,全长2.3公里,隧道断面形式多样,空间结构及地质条件都极为复杂,被国内知名隧道专家称为“隧道工程的博物馆”。项目主线隧道与匝道隧道分别采用超大直径盾构机和大直径盾构机,以双层叠落的方式,遵循“先下后上”原则同向推进。主线隧道开挖直径15.76米,Z2匝道隧道开挖直径11.71米,是国内直径最大的双层叠落盾构工程。将双层叠落施工工艺应用于超大直径盾构领域,这在全国尚属首例。
项目主线隧道全长1685米,采用“兴业号”15.76米超大直径泥水平衡同步掘进盾构机施工。“兴业号”全长135米、总重4500余吨,为全国首台15米以上级别采用主动铰接技术的盾构机,也是全国首台具备同步拼装功能的超大直径盾构机,具备刀具全状态监测等技术。
项目位于珠海市主城区,周边建(构)筑物密集,管线繁多。建设过程中,“兴业号”盾构机先后下穿银桦路、人民路、柠溪路等城市主干道,并穿越软土地层、上软下硬地层及全断面花岗岩地层,岩石最高强度达158兆帕,地质条件极其复杂。项目团队相继攻克了长距离液化砂层、下穿人民路隧道、大范围孤石群、近距离侧穿兴业1号楼群、下穿800米半径曲线段、最低点V型槽等多项重难点。形成了《盾构穿越强变异地层和敏感建构筑物的施工综合控制技术》《保障大直径双层叠落盾构施工安全的技术措施》等多项科技创新成果。
掘进过程中,硬岩地段施工难度最大。全隧硬岩段占比超过70%,最高强度达158兆帕,石英含量近40%,复杂的地质条件使盾构掘进极为困难。作业时,面对高强度硬岩,刀盘转速仅为1转/分,推进速度仅2毫米/分,不仅大幅增加单循环作业时长,更导致刀具磨损极其严重。项目建设期间共经历30次带压开仓换刀,极端情况下掘进10米即需更换刀具,全隧累计更换刀具3000余刃。
隧道掘进至501环时,路线需在高强度硬岩地段穿过一条由半径1200米渐变至800米的大转弯缓和曲线段,最不利情形下盾构机可能被岩石包裹而“卡壳”。“兴业号”配备的主动铰接系统成为破局关键。项目团队通过3D建模模拟论证,启动主动铰接系统形成0.2度角度差,扩张盾体内壳空间,并协调推进油缸同步动作,实现盾构机整体姿态调整,顺利在半径仅800米的曲线段从容转向,成为超大直径盾构施工中应用主动铰接技术的首个成功案例。
珠海兴业快线是《珠海市综合交通运输体系规划》确定的“八横十一纵”路网中的重要一纵,建成后将实现珠海主城区南北快速化出行,贯通深中通道和港珠澳大桥,对完善城市路网主骨架,加快粤港澳大湾区城市联动发展等具有重要意义。
来 源 | 珠海兴业快线项目
供 稿 | 金兴霞
校 对 | 俞欣
责 编 | 刘诗阳