中新网福建新闻1月25日电 (谢丹婷)近日，备受关注的福州地铁4号线后通段传来喜讯，洪塘站至金牛山站区间(以下简称“洪金区间”)右线盾构已顺利穿过地底第二座“大山”，右线盾构掘进总体进度突破64%。
洪金区间过江段位于两条地质断裂带交汇处，右线隧道(下游)全长1185.42米，需穿越地下三座坚硬如钢又支离破碎的“大山”，涉及27种地层，21种隧道断面，共66种地质组合形式，地质条件十分复杂，是国内罕见的高难度盾构区间，该处施工被中国工程院卢耀如院士称为世界级的施工难题。该区间左线盾构于2023年1月11日贯通；右线盾构于2021年10月20日开始穿越第二座大山，历经37个月(穿江施工27个月)的艰难施工，共推进769.2米(进入江面151.2米，距终点416.22米)。此次洪金区间顺利通过地下第二座“大山”，意味着距离4号线后通段全线贯通又迈进了重要一步。
据上海隧道工程有限公司福州地铁4号线1标盾构经理徐征杰介绍，洪金区间右线隧道穿越的第二座地下“大山”处于两条断裂带交汇处最中心区域，盾构施工难度极高。“这里地层的岩石异常破碎，盾构刀盘刚开始切削岩石，就发生大量碎石垮塌掉入开挖仓内堵塞环流，砸伤盾构机刀具和搅拌棒等部件，造成盾构机趴窝，无法前进。再加上断面内有辉绿岩脉的侵入，正面岩层严重风化，岩层自稳能力差，遇水软化极易形成大泥团塌落堵塞盾构机的前闸门造成停机。长时间停机会导致盾构机顶部出现空洞，严重时与江水发生联通，引发江面冒泡险情。”徐征杰说，在第二座山掘进期间共出现6次江面冒泡险情，如果处置不得当将导致盾构机受困，江水回灌入隧道，造成危害全线网运营线路的严重后果。
为有效应对风险，防止险情恶化，福州地铁建立盾构施工风险专班，并邀请专家精准“把脉问诊”，先后组织召开国内知名盾构专家咨询会25次，综合分析后最终采用先进行“泥水仓填仓+江面注浆加固”，再带压开仓清理砂浆及垮塌大石块的方案处置险情。同时在盾构机上方江面设置应急救援船巡视江面情况，加强数据监测，为盾构施工保驾护航。6次江面冒泡险情处置时长达431天，江面注浆量达4650余方，带压清理砂浆和大石块共780余次。最近一次险情处置于2023年7月底开始进行，至2023年12月8日顺利复推。
徐征杰介绍说，当大量的大石块掉入盾构机开挖仓堵塞环流影响掘进，就只能让工人开仓进行清理。工人们要承受着在36米水下深潜的重压，徒手搬运大石块，每当石块尺寸大于前闸门无法直接掏出时还要使用液压镐等工具对石块进行破碎，再化整为零“蚂蚁搬家”式地把碎石块逐步清出。每班次带压进仓仅容3人，时长5小时，扣除作业前升压1.5小时、出仓前降压2.5小时，有效作业时间仅1小时，仅能挖出0.1—0.2立方米石块。在仓外，还需准备一位医师、安排应急队伍待命，持续向仓内输送新鲜空气，随时以防不测。右线穿越第二座“大山”期间共开仓2300余仓，清理大石块550方。
此外，岩层强度高是此次盾构面临的又一大难题，该区间岩层最高强度达162MPa(相当于普通水泥路面强度的5倍)，且开挖面岩层犬牙交错，推进中刀具磨损严重，还屡次发生磕碰撞伤的损坏情况，导致盾构机掘进参数多次发生异常，推进工效急剧下降。施工单位多次安排工人带压开仓检查，并在破碎带地层创新建泥膜工艺，带压更换损伤刀具近40把。由于在上软下硬复合地层异常复杂多变，施工单位每推进0.5米，即跟进分析出渣渣样，结合地层变化动态调整推进参数，并组织工程师深入分析研究，精细化管控。
洪金区间盾构采用的是泥水盾构机，该类盾构机出渣方式为泥水循环携带式出渣，泥浆指标(粘度、比重)的高低直接影响着出渣的顺畅性，由于第二座山岩石地层自身无造浆能力，盾构推进会导致循环泥浆指标越来越低，排渣越来越不畅，石块滞排。施工方通过人工拌制高指标新浆加入泥水循环系统中提高指标，最为艰难时期单环加入新浆达800方，施工成本极大增加。
据上海隧道工程有限公司福州地铁4号线1标盾构总工杨燚介绍，洪金区间右线隧道距离贯通整体还剩余416.4米，其中江底第三座硬岩“大山”有上软下硬段31.2米，全断面岩段78米，“大山山峰”较第二座大山更接近河床，与闽江河水水力联系更为紧密，全断面岩中渗水量达30方/h，本段岩层施工风险极大。后续施工中仍将面对围岩软硬严重不均、地层稳定性差易坍塌、刀具磨损严重、大石块滞排、江面冒顶等风险。
根据最新进展，右线盾构机即将于1月底开始进入第三座“大山”，为此，福州地铁多次组织施工单位认真总结施工经验，结合专家意见提前对第三座“大山”破碎带地层进行江面注浆加固。近日，在进山前停机全面检查更换刀具，全面维保盾构机各重要系统，落实关键岗位作业人员，充分储备盾构刀具、新浆材料等备件，蓄势待发，向第三座地下硬岩大山发起总攻，力争早日实现4号线后通段顺利开通运营。(完)