初冬时节,记者到由中铁五局电务城通公司承建的长沙地铁3号线11标盾构施工现场采访。一路上汽车在市里的高架环路上穿行,临近工地,远远望去,九曲潆洄的浏阳河水波荡漾,宛如一条神奇的碧色绸带,舒展着飘荡在美丽富饶的湖湘大地。
进入中铁五局施工工地,项目经理黄志正在施工现场指挥施工,说话嗓门不大却字字掷地有声。1971年出生的黄志,面容清瘦,中等身材,皮肤较黑,一双深沉果决的眼睛透露出一种超乎常人的毅力和定力,整个人看上去显得比实际年龄沧桑许多。为了研究盾构施工和工程建设,他带领项目团队攻坚克难,持之以恒,记者从他脸上的皱纹中读到艰辛和不易。

成型隧道
来之前便听闻该项目在穿越浏阳河施工时曾发生涌水险情,刚到工地,记者便迫不及待地想了解当时的状况。
“在如此复杂的地层地质条件下进行盾构掘进施工,况且还要让庞大笨重的盾构机进行曲线爬行,要说一点意外情况都没有,实在是太难了。但人命关天,我们必须确保万无一失。施工中的各种风险我们在施工前便着手摸清摸透,并且制定了专项施工方案和应急预案,加大投入购置了应急设备和物资,所以我们有信心、有能力应对施工风险和突发状况。”谈及一个月前的那次险情,项目经理黄志淡定地向记者介绍。
黄志的回答顿时让记者感觉之前的担心有些多余了,但是这种自信源自哪里,萦绕在记者的心头。
盾构机始发难,双曲线始发难上加难。
由中铁五局施工的长沙地铁3号线雅长区间是全线的“卡脖子”工程。雅长盾构区间起于雅雀湖站,沿双拥路向东前行,途经规划的雅雀湖小区、四方小区、麦德龙安居小区、佳辉高尔夫球场会所、四方安居小区E-13和E14栋后转向偏南方向,下穿洪山大桥引桥桥桩、月龙湾小区商铺及幼儿园后,转向偏北方向斜穿浏阳河,在月湖公园前进入长沙大学站,出长沙大学站后,沿着洪山路向东偏北方向前行,到达山月路口处线路转向正东方向,途经藏珑湖上国际花园后,最后在月湖公园北口进入月湖公园北站。
“一般情况下盾构机在地下都是走直线,但雅长区间特殊的地理条件,偏偏要求盾构机实行双曲线始发,在直行掘进之前就先要转一个大弯。转弯对于重达几百吨,机身10米长的“大块头”来说,难度非常大。双曲线始发,通俗一点讲,就相当于开汽车时在一条弯曲的下坡路上进行起步,若控制不好,就会造成盾构机栽头,甚至偏离路线酿成事故。”项目总工程师张松对记者解释说。

区间过浏阳河及开仓换刀方案专家论证会
今年尚未满30岁的张松是个新疆小伙子,1米80的大高个,英俊帅气,是个名副其实的“小鲜肉”。但其实,参加工作已经7年有余的张松算是个“老工匠”了,他先后在南京、大连、深圳等地从事地铁建设,是从工地上摸爬滚打成长起来的一个“技术控”。
为使盾构机安全顺利始发,张松带领团队开始了艰难的攻关。“有专家曾说,上软下硬的地层对于盾构施工是一项国际性难题。雅长区间左右线始发段地质为最让人头疼的上软下硬,从上至下依次为素填土、粉质粘土、卵石、强风化板岩、中风化板岩,甚至还有溶洞存在。在这样的地质施工,主要有三大难点,一是上层粉粘土、下层风化板岩,“冰火两重天”,易发喷涌且刀具磨损严重;二是盾构掘进容易“打漂”,方向难以控制;三是“摸着石头过河”,刀盘和前盾可能会“失足”掉入坑洼。”张松不禁感慨道。
经过项目团队严谨细致地施工调查和专家论证,项目最终敲定了施工方案。整个过程中,盾构机将沿着半径为450米圆曲线的割线始发。张松带领团队经过悉心研究图纸和精确计算,决定将反力架及始发基座倾斜度控制在15‰~18‰,确保从始发至盾体具备调整姿态的过程中盾构姿态不超限,同时调整翻板长度,提升密封效果。盾构始发前,对掌子面进行适当处理,使其基本与刀盘平行,从而控制刀盘受力情况及姿态。掘进时根据情况变化,不断调整掘进参数,加强地面监测,制定应急预案,时刻准备化解每一个环节可能出现的危险。

始发仪式现场
在项目的努力下,盾构机安然无恙地实现了双曲线始发,准确进入预定路线掘进,未发生任何突发状况。通过测量,整个始发过程中,隧道中心与设计中心偏差无几。
盾构施工是一门技术,更是一种在地下进行创造的艺术。
时光回溯到2016年11月14日,浏阳河河床地下10米,长沙地铁3号线雅雀湖站-长沙大学站左线盾构机掘进施工现场。
盾构操作室值班人员突然发现盾构机尾部出现局部漏浆、涌水、涌砂现象,同时地上河面巡视人员报告河面出现气泡。施工人员立即电话向地面指挥部报告,随即启动盾构机过河应急预案,所有施工人员紧急撤出隧道,项目负责人和应急救援人员迅速赶赴施工现场,果断采取应急措施:加强同步注浆,减弱喷涌;对盾尾密封进行修复,立即进行洞内排水……直至成功化解险情以后,所有人才长舒了一口气。
隧道涌水?就是一个纯粹的外行,听到“涌水”这两个字,心中也不禁猛地一颤。水火无情,盾构施工最怕的就是涌水,即使盾构在正常地层掘进,若发生地下水涌水都够“喝一壶”的了,更何况是在一条波澜壮阔的大河下面,要是汹涌的河水倾灌到盾构机内部,那可就真成了“一锅端”了。
“之前的那次河底险情,应该是由于地质突变造成的。”项目盾构作业队队长叶尔特解释说。叶尔特性格直爽,精明干练,是个永不服输的工作狂,干起活来有股倔劲儿。他曾参加过我国首台敞口盾构机在北京复杂地层中的施工,经验十分丰富。
“详勘报告显示,浏阳河底隧道洞身地质为全断面强风化板岩,但是我们掘进过程中出现喷涌、上部土压增大、掘进速度变慢、渣土异常等现象,经过渣土取样分析,该段实际地质以砂卵石为主,实际情况与地勘资料不一致,应该是浏阳河跟我们开了一个大玩笑!”叶尔特爽朗地笑着说,丝毫没有注意到他那一双眼睛熬得通红。
事实上,浏阳河底地质条件本身并不理想,盾构下穿浏阳河段地质有素填土、粉质粘土、中砂、卵石、强风化板岩及中风化板岩,地质条件很复杂,而且隧道洞身位置常处在岩层交界处,岩层缝隙多,隧道上方河床最浅覆土约10米,裂隙水较多。更为不利的是盾构机行进路线平曲线为直线,竖曲线为28‰下坡转5‰下坡,隧道一直处于下坡段,隧道外水量较大并流向刀盘方向,容易形成喷涌。

雅长区间左线“湘江二号”盾构顺利始发
盾构机在河底掘进施工时,果然没有想象中那么顺利,水量大、盾尾涌水涌砂,盾尾掉泥多,清泥时间长,工程进度缓慢……坏消息接踵而至,一定程度影响了项目团队的士气。
“盾构机穿越浏阳河的那段日子,是最难熬的,仿佛始终有块石头压在胸口,除了每天盯在现场外,晚上几乎睡不着觉,总是不自觉地想看一看手机上的监测数据和盾构掘进参数,时刻掌握现场状况,生怕再出什么岔子。”那段艰苦时期,项目经理黄志至今历历在目。
为确保盾构机平稳安全通过浏阳河,项目组织工程技术人员进行科学攻关,以加强地质超前预防为重点,从强化监控量测入手,同时邀请盾构施工专家进行现场指导论证。项目实行24小时领导带班制,严格监控现场施工情况,及时处置施工突发状况。每天召开盾构施工专题研究会,汇总施工数据资料,对掌子面出土状况、盾构姿态以及地质监测数据进行科学分析,制定盾构机掘进参数、渣土改良方案,认真研究每一条应急措施,把施工中每个环节存在的风险都化解在掘进施工前。针对河底特殊地质及涌水现象,项目部采取了每3环施作止水环及往土仓中添加聚合物等措施,有效减小了喷涌情况。
其实项目在风险管控上付出的精力和努力要比其他工作多得多。项目建立了整套的施工监控系统,在地面盾构监控室,地面上4个球形监控探头和隧道内2个摄像探头把生产情况传到监控室。监控室里的技术人员对地面上及隧道内的施工情况一清二楚,如发现问题,可及时用电话告诉现场施工人员处理。盾构始发井入口实行实名验证通过,设置了安全警示镜,下井楼梯和隧道内部悬挂了标准醒目的安全宣传标语,时刻警醒员工要注意安全,提高警惕,以防万一。
一系列的科学合理的措施和超前充足的安全准备,再次使项目团队恢复了信心和勇气,激发了员工的斗志,发挥出了高超的驾驭技能和一流的应急水平,经过近60天的艰苦施工,盾构机终于安全通过浏阳河河床,隧道成型质量偏差在控制范围内,桀骜的浏阳河在他们面前彻底屈服了。
采访中,黄志想起项目进点之初跟公司领导的一席谈话。那是刚接手项目时,面对工程施工复杂的环境和风险,黄志内心是没底的,他曾向领导汇报说:“领导,我干了这么多项目,从没有像这次这么纠结,心中总是如履薄冰,不知从何下手。”
“盾构施工是一门技术,更是一种在地下进行创造的艺术。没有金刚钻不揽瓷器活。我们手中的金刚钻就是科学、技术、经验和态度,拥有这些法宝,施工就没有问题。即使存在风险,我们也能很好地控制和解决!”当初领导语重心长地告诫,黄志始终铭记在心。
现在看来,正是施工中持之以恒的科学攻关和严谨细致的风险管控,让黄志的内心从进场之初的惴惴不安变成了现在的气定神闲。
成功穿越浏阳河,他们平均年龄27岁。
采访时,项目党工委书记喻奇龙介绍道,“项目部施工生产的主力军是群初出茅庐的小伙子。他们常年坚守在地底隧道施工,隧道内工作枯燥无味环境差,尤其通风条件受限,夏天时盾体内温度比正常高很多。但这群年轻人抛却外面缤纷生活的诱惑,放弃节假日,默默无闻地在工作岗位上挥洒着汗水,这种精神令人感动。”
项目书记喻奇龙见证了项目从进场打点到现在的发展过程。“由于工期紧,项目人员都是跑步进场,那个时候条件很艰苦,连自己的办公驻地都没有,甚至现在还是跟兄弟单位合署办公,有时想想,真有种寄人篱下的感觉。”喻奇龙有感而发。
“其实当时最紧缺的还是人,项目刚组建那会儿,只有项目班子几个老同志带着一群刚毕业的大学见习生,大学生一脸稚气,连盾构机长什么样儿都没见过!”喻奇龙说。

中铁五局参建员工队伍
为了使大学生尽快成长,满足施工岗位需求,项目部党工委以工期目标为重点融入项目管理,围绕保安全、保质量、保工期、保稳定、育人才、创信誉,开展了“长沙地铁党旗红,中铁五局争先锋”为主题的党建主题实践活动,实行导师带徒,经验丰富的老同志对大学见习生进行“一对一”帮带,每月上好技术党课并定期进行考核表彰。同时设置青年安全监督岗,把项目青年委任到安全管理岗位上进行实践锻炼,调动施工人员生产积极性,为项目不断攻坚克难,夺取施工胜利注入不竭的动力和活力。
就这样,这群年轻人每天活跃在工地、食堂、宿舍之间,穿梭在机器轰鸣、阴暗潮湿的隧道之中,为保障施工生产站好自己的每一班岗。一个项目下来,这群原本青涩的大学生渐渐发现,自己已经不是当年那个什么都不懂的毛头小子了,与还在其他单位打下手的同学相比,他们大多处在各自专业领域的关键岗位上,具备了独当一面的能力。
2016年12月2日,长沙地铁3号线雅长区间左线盾构机安全穿越浏阳河底,项目施工人员沉浸在喜悦之中,他们鼓掌欢呼,喜极而泣,相互拥抱,如释重负。
作为局外人,我们无法亲身体会这个平均年龄只有27岁的年轻团队长期以来背负的责任和压力,流下的汗水和泪水,只能为他们狠狠地鼓掌点赞。(陈凯 张振鹏 喻奇龙 朱莎莎)