——中铁十四局以创新打造平安百年品质工程
方洪祥 李桂香
《
中国铁道建筑报
》（
2023年05月15日
2
版）
通讯员 方洪祥 李桂香
管片拼装错台规范要求环缝、纵缝分别在15毫米、10毫米以内，他们做到了平均值2毫米以内；在国家676项规范标准基础上，他们增加执行更高规范标准80项……
作为交通运输部第一批“平安百年品质工程”创建示范项目，中铁十四局江阴靖江长江隧道工程可谓“自带光环”：隧道段长6445米，双向6车道高速公路建设标准，最深处距江面82米，盾构机开挖直径16.09米，是国内目前在掘进最大直径盾构隧道。
如何建设一条“滴水不漏”的隧道？中铁十四局将学习贯彻党的二十大精神落实到项目攻坚中，坚持“创新是第一动力”，练就多“技”之长，不断刷新大直径盾构行业标准。
锻造“金刚钻”，专啃“硬骨头”
“匠心一号”盾构机始发井深29.7米、宽56米、墙厚1.5米，单次浇筑最大高度5.15米，挑战可见一斑。
在已成型的上下环框梁间浇筑侧墙，模板支设后会形成立方体封闭空间，顶部的振捣孔和下料孔大小犹如牛奶盒上的吸管孔，混凝土浇筑和振捣质量难控制，影响密实性，易引发渗漏水问题，是行业“痼疾”。建设团队采用大流态自密实混凝土施工工艺，这在国内尚属首次。历经40多次试验才确定各项性能指标合格，历时103天，顺利完成2700余方工作井侧墙浇筑工作，无一渗漏。
徒步经过隧道敞开段和过渡段，长713米的侧墙及顶板光洁细腻、美观白亮。该项目总工程师吴烁解释说，他们在行业内首次采用清水混凝土施工工艺，经过上千次试验，从60组数据中获得了一套可用于实体施工的操作标准，按此标准施工后，16万立方米混凝土无任何开裂和渗漏，达到了不需“装饰”的效果。
盾构机“穿越”过程亦不平坦。“江阴靖江长江隧道江底地层富含中粗砂夹杂粉细砂，并混合钙质胶结物，在‘硬茬’面前，盾构机刀具一度磨损严重，极大影响掘进效率。”项目掘进主管吴君才指着一把掘进934米、磨损50毫米的原厂刮刀介绍道。在“硬碰硬”的较量中，他们用大合金刀具代替普通刀具，又在刀刃镶嵌金刚石，实现掘进3000米不换刀，比普通刀具使用寿命延长10倍。
苛于毫厘，匠心“质”造
江阴靖江长江隧道长距离穿越富水地层，最深处距江面82米，如何顶住压力实现不渗不漏？答案是，不仅要有“钢筋铁骨”的支撑，还要有“铜墙铁壁”的围护。
该项目开创性采用“同环同模同序”管片拼装工艺，即一环10块管片是使用同一套模具在同一天生产的，运抵施工现场后管片的生产序号就是拼装环号。由于同批次管片性能接近，不仅最大化保证了拼装精度，还极大减少了管片色差，成型隧道看上去色泽一致、浑然天成。
管片拼装过程中，依靠同步双液注浆关键技术，两种浆液在管片和地层间10多秒即成胶凝状，短短30分钟就能形成早期强度，为管片穿上了一件坚固的“金钟罩”，管片上浮量控制在5毫米以内。同时，他们还研发了双液浆壁后检测设备，采用地质雷达扫描技术给隧道做“CT”，实时检测管片外注浆效果，及时消除空洞等缺陷，让地层中的水“无懈可击”。
据第三方检查结果显示，目前已成型隧道小于3毫米的管片错台占比约为98%，远高于施工规范要求，施工精度是同类型工程的6到10倍，手摸上去都感觉不到相接管片间的高差。
采用定位垫块+卡槽+方钢控制等措施，将钢筋保护层合格率提升到95%以上，采用定制化台车现浇烟道板牛腿，较传统工艺提升工效2-3倍……据统计，该项目投入1300余万元开展多项科研课题研究，从源头提升质量，打造品质工程。
借力“数字孪生”，打造“云上隧道”
“在以往深基坑施工实践中，肉眼不可见的微小形变是重大安全事故的前兆，这对支撑体系的可靠性提出了极高要求。”吴烁介绍，项目采用钢支撑伺服系统，实时测量钢支撑受力及位移大小，自动调控支撑轴力，如同人的手臂一样伸缩自如，配合使用手机APP，还可以轻松查阅压力变化曲线。
除了智能伸缩的钢支撑，全自动测量机器人也为基坑安全保驾护航，488组监测点如同“心电图”一样，实现对混凝土质量和基坑安全的智慧管控。
走进该项目智慧管理指挥中心，一台数字“盾构机”跃然眼前。该项目将“人机料法环”各管理单元数据与BIM协同平台、物联网、互联网等信息技术互联互通互融，对接业主平安守护系统、后方大盾构公司总部指挥中心，实现智能化、自动化、可视化，一座“数字孪生”的“云上隧道”同步“掘进”。
一台盾构机掘进，各个单元协同。借助实时上传云端的超前地质探测、刀具磨损自检等系统检测数据，实时预警、实时调整、实时修正，隧道工程质量“尽在掌控”；无人值守拌和站实现智能化、物资工厂化管理，可满足高峰期每天约2000立方米混凝土和盾构掘进16环砂浆的生产任务需求。
有了“智慧大脑”加持，加之计划性维修和预防性保养，盾构机设备完好率达97.3%，平均日工效达12.3米，位居行业前列，实现稳产高产。
起笔是极致匠心。如今，“匠心一号”即将结束“穿江之旅”。再过不久，这项中国高水压大直径盾构隧道工程将实现贯通，落笔为时代标杆。