日前，筆者從市地鐵公司獲悉，地鐵1號(hào)線秀山站至羅漢山站盾構(gòu)區(qū)間(下稱“秀羅區(qū)間”)雙線已全部貫通。據(jù)了解，此次該區(qū)間下行線盾構(gòu)機(jī)成功通過(guò)了經(jīng)水平冷凍法加固的接收井洞門(mén)，這是冷凍法在福州地鐵實(shí)施的第一個(gè)成功案例。
首造“凍門(mén)”迎接盾構(gòu)出洞
據(jù)地鐵公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，地鐵1號(hào)線秀羅區(qū)間位于福州市北部秀峰路地下，線路長(zhǎng)度630米左右，施工單位為中鐵四局集團(tuán)有限公司。該區(qū)間在下行線施工中遇到一個(gè)特殊情況，即盾構(gòu)接收井所處地面位置緊鄰希爾頓酒店規(guī)劃用地，距離解放溪約50米，場(chǎng)地條件有限，所以施工單位將端頭井洞門(mén)加固形式由采用傳統(tǒng)的旋噴樁改為水平冷凍法，為迎接下行線盾構(gòu)機(jī)出洞打造一扇人工“凍門(mén)”。
實(shí)施冷凍法有什么作用呢?據(jù)這名負(fù)責(zé)人說(shuō)，冷凍法是一種通過(guò)冷凍將天然巖土變成凍土的工法，可增加土層強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水，杜絕施工過(guò)程中崩塌等安全隱患，對(duì)地面環(huán)境的影響也較小。
盾構(gòu)機(jī)破洞而出
“冰箱”制凍攻克加固難題
據(jù)其介紹，盾構(gòu)接收與冷凍法的配合施工應(yīng)在短短3天內(nèi)完成，也就是說(shuō)，盾構(gòu)機(jī)從進(jìn)入加固體到破洞門(mén)時(shí)間若超出3天，需重新恢復(fù)冷凍，風(fēng)險(xiǎn)、工期、成本都會(huì)大大增加。施工單位嚴(yán)陣以待，提前做好充分的冷凍加固準(zhǔn)備，調(diào)來(lái)兩臺(tái)冷凍機(jī)(一臺(tái)備用)、冷卻塔、測(cè)溫儀、鉆機(jī)等機(jī)械設(shè)備輔助施工。“兩臺(tái)冷凍機(jī)相當(dāng)于兩臺(tái)大冰箱，其原理與冰箱差不多，先用氟利昂降低鹽水溫度，冷鹽水通過(guò)一根根打入土層的管道進(jìn)入土層，不斷循環(huán)，把土層中的熱量帶出來(lái)。土層慢慢降溫，凍得硬度足夠時(shí)就可以鑿洞開(kāi)挖了。”施工人員在現(xiàn)場(chǎng)布置了54個(gè)凍結(jié)孔及一些測(cè)溫孔，連接了54條冷凍管。8月底，秀羅區(qū)間下行線接收井洞門(mén)水平冷凍法正式開(kāi)機(jī)冷凍。
該負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)，冷凍施工中，遇到的一大難題是9月氣溫仍然較高，每日室外平均溫度在36℃以上，而最理想冷凍環(huán)境溫度應(yīng)為32℃內(nèi)。另一方面，加固土體內(nèi)存在流量較大的水，周邊又有滲漏情況，容易導(dǎo)致冷凍量的散失。針對(duì)此情況，施工方通過(guò)檢查接收井周邊環(huán)境及結(jié)構(gòu)，對(duì)洞門(mén)漏水進(jìn)行了封堵，并對(duì)周?chē)?0米內(nèi)的降水井也進(jìn)行封堵，同時(shí)加大了冷卻水的流量。
另一難題是洞門(mén)防水裝置，由于接收井設(shè)計(jì)防水裝置為翻板加橡膠簾布板，受結(jié)構(gòu)尺寸限制，冷凍管距離洞門(mén)鋼環(huán)較近，翻板無(wú)法安裝，最終洞門(mén)處裝兩道4毫米厚彈簧板巧妙攻克密封性難關(guān)。
成功破凍 累積技術(shù)經(jīng)驗(yàn)
經(jīng)過(guò)約1個(gè)月的充分降溫準(zhǔn)備工作，加固區(qū)土體達(dá)到-10℃以下，迎來(lái)了下行線盾構(gòu)機(jī)，經(jīng)過(guò)3天奮戰(zhàn)，盾構(gòu)機(jī)順利脫離接收井洞門(mén)，完成秀羅區(qū)間下行線盾構(gòu)掘進(jìn)施工任務(wù)。在接收盾構(gòu)過(guò)程中，洞門(mén)處未發(fā)現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。
據(jù)介紹，此次福州地鐵秀羅區(qū)間下行線冷凍法加固是冷凍法在地鐵1號(hào)線實(shí)施的首例，也是在福州特有富含水的碎卵礫石和殘積土層地質(zhì)下實(shí)施冷凍法成功的首例，創(chuàng)造了在平均溫度高于36℃的外部環(huán)境下圓滿完成施工任務(wù)的良好經(jīng)驗(yàn)，拉開(kāi)了福州地鐵后續(xù)使用冷凍法的序幕。
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