浙江在线10月16日讯(记者 褚晶君 阮西内 通讯员 王欣 石丹丹)距离钱塘江江面约30米深处,长约145米、重约4800吨的“巨无霸”——“钱塘号”盾构机正在江底作业。
铁路杭州萧山机场站枢纽及接线工程(以下简称“杭州机场高铁”)是长三角地区交通运输更高质量一体化发展的重要工程,由杭州交投集团牵头建设。其中,钱塘江隧道是这条跨江铁路的关键所在。隧道全长5328米,是浙江省第一条以隧道形式下穿钱塘江的高速铁路项目,也被称为“钱江高铁第一隧”。
“钱江高铁第一隧”施工现场。 记者 阮西内 摄
江底世界,地质条件极其复杂,如何在此环境下掘进?近日,我们来到施工现场一探究竟。
湿热的泥土味扑面而来
上午10时,我们跟随中铁十四局杭州机场高铁项目盾构副总经理明亮下井,只见每隔百米就有一圈灯带环绕,纵目远眺,隧道仿佛一条“巨龙”向远处延伸。
来到距离钱塘江江面约30米深处的盾构施工核心区,想象中的地下清凉荡然无存。越往里走温度越高,一股裹挟着泥土味的闷热湿气扑面而来,我们呼吸也变得越来越困难。
明亮介绍,盾构机工作时散发的热量很大。“大冬天时,地上穿棉袄,这里只要穿短袖就行。”
眼前,“钱塘号”盾构机轰鸣作响。“盾构机主机由刀盘、前盾、中盾、盾尾四个主要部分组成,我们站在盾构机的盾尾处。前端由合金刀片组成的刀盘,如同锋利的牙齿,将前方的土壤缓缓‘咬碎’。”明亮告诉我们,钱塘江底土质复杂多变,因此给刀盘配备了268颗“钢牙”。
盾构机作业是按环掘进,施工工序一般是推进、暂停、拼装。盾构机每向前掘进一环,也就是2米,就需原地停下,完成一环管片拼装,再继续掘进。
我们凑近观察,只见隧道内壁由灰色弧形混凝土构件拼接,碗口粗的螺栓将这些混凝土构件相互连接。“我们管这些构件叫管片,是隧道的最内层屏障,也是隧道的‘铠甲’,起到支撑固定作用。”明亮说,一块合格的管片经过抹面、收光、养护等工序并检验合格后,才能运送到隧道施工现场。
管片拼装机,通常也叫“举重臂”,安装在盾构机的尾部,像一个灵活的大机械手,会先将管片像拼积木一样拼成一环。接着,工人用螺栓把它们紧紧固定在一起。等这一段拼装好之后,盾构机就继续往前推进。
“隧道每一环直径为14.9米,每环2米宽,由10块管片拼装而成。随着盾构机慢慢向前进,盾构机会向拼好的管片和周围土层之间注入特制的水泥浆。约半分钟,这些浆液就能凝固,让管片和土层牢牢结合。”明亮介绍,这样一来,就能防止地下水渗入,保障整条隧道稳固成型。
像搭积木一样拼装管片
11时左右,盾构机的轰鸣声渐止,阶段掘进完成。头戴黄色安全帽、身着短袖和长裤作业服的管片拼装工随即上场。他们6人分为两组,开始拼装。“管片像积木,盾构机一停,我们就上去给管片拧螺栓。”拼装A组组长、管片拼装工李怀伦说。
李怀伦正在拼装管片。 记者 阮西内 摄
作业区内分工明确,大家配合默契。管片被精确吊放到位,有人用角尺测量相邻管片的间隙。合格后,有人将约手臂长的螺栓预装进管片孔内。接着,李怀伦拿起扭矩扳手拧紧,确保稳固。
李怀伦负责最重要的螺栓紧固。不同位置、不同型号的管片,操作各有门道。相邻管片接缝处,他侧身弓步,将扭矩扳手斜举60度,“砰、砰、砰!”三声闷响,碗口粗的螺栓应声入位。面对头顶的封顶管片,他高举扳手,将螺栓直抵隧道“天花板”。一个螺栓四五秒搞定,在工友配合下,一个管片拼装不超过10分钟。“紧固有顺序,”他强调,“先紧连接相邻管片的环向螺栓,再紧连接环与环的轴向螺栓。”
这是实打实的力气活。一根螺栓钉,长约0.7米,重约12斤,我们双手抓握都觉吃力。扭矩扳手足有15斤,但在身材中等、略显清瘦的李怀伦手中,却仿佛没有重量。拼装一环,70个螺栓,他要将这“铁疙瘩”高举挥舞数十次,却面不改色,动作流畅。
高温是另一重考验。我们仅在旁观看不到5分钟便额头冒汗,李怀伦早已汗流浃背、衣衫浸透,但拼装速度丝毫未减。“质量第一,速度第二。”李怀伦说,为防止新拼好的管片变形,拼装工必须在一小时内完成螺栓紧固。如今,他所在的小组配合越来越默契,拼装一环管片的时间,已从最初的一个多小时,缩短至仅需四五十分钟。
“光会拧螺栓可不够,每天的进度和拼装点位更要心中有数。”李怀伦说,只有这样,活才干得稳当,才能确保工程质量。
11时40分左右,到了休息时间,李怀伦直奔工作平台,从冰柜抓起一瓶水,猛灌几口,暂时松了一口气。
让隧道“铠甲”严丝合缝
“巨无霸”的穿江之旅并非一片坦途。它需长距离穿越钱塘江底复杂地层,软土地层占比超80%。尤其是江中段约2500米区域的潮汐变化导致水土压力剧烈波动、江底泥沙持续运动,给施工带来严峻挑战。
“隧道最大埋深49.2米,其最大水土压力为4.5巴(压力单位,1巴=105帕斯卡),相当于一个手指甲盖的面积承受了4.5公斤压力。”项目盾构副总经理杨青林表示,作为隧道的“铠甲”,管片间必须严丝合缝。
拼装过程中,每位拼装工都随身携带测量尺,复核管片与管片之间的间隙。经验同样关键,李怀伦道出诀窍:拼装工敲击螺丝,就可以从金属碰撞发出的声音,判断装配是否合乎标准。“不一样的安装,会发出不一样的声音,这完全是凭经验慢慢摸索出来的。”在多方配合之下,项目管片拼装精度严格控制在3毫米以内。
一环管片拼装后并未结束,螺栓复紧同样是一项关键工作。李怀伦告诉我们,拼装完准备推进下一环的时候复紧第一次,下一环拼装好的时候第二次复紧,第三环拼装好的时候复紧第三次。“因为不同阶段,管片承受的土层压力不同,可能导致螺栓松动。”李怀伦解释,等隧道整个结构逐渐“安稳”下来,最后彻底拧紧,这才算真正“钉牢”。
明亮介绍,隧道掘进当前突破1400环,钱塘江隧道海宁段的盾构施工进度条已拉至约80%。
为了确保工程进展顺利,整个项目组始终坚守在一线岗位上。李怀伦是山东人,去年春节之后就没有回过家了,“想家了,只能闲暇时间视频聊几句。”李怀伦说。
“等隧道贯通了,我要好好走一遍。”望着亲手“拼”出的隧道,李怀伦眼中满是期待。
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