交通繁忙的經(jīng)十路下，在硬度高達(dá)100多兆帕、孤石密布的膠結(jié)礫巖區(qū)，用頂管機(jī)施工硬生生“擠出”一條高4.9米、寬6.9米、長(zhǎng)70米的地下通道，是一種什么體驗(yàn)?5月中旬，正在進(jìn)行掃尾施工的中鐵十一局建設(shè)者田向向看著已經(jīng)貫通的車站出入口過(guò)街廊道，自豪地說(shuō)：“這是一次‘硬碰硬’的攻堅(jiān)行動(dòng)，既要打碎掏出大面積的巖石，又要時(shí)刻保持路面沉降值達(dá)標(biāo)，還要確保周圍密布的各種管線安全，簡(jiǎn)直就是在到處是血管的器官上動(dòng)手術(shù)刀，難度之大可想而知。歷經(jīng)千難萬(wàn)險(xiǎn)，好在我們成功了，也為下一步濟(jì)南地鐵同類施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，再苦再累也值了!”

“頂管機(jī)刀盤破土而出的那一天，是2024年5月1日。此后，我們積極推進(jìn)后期施工，包括更換特質(zhì)“營(yíng)養(yǎng)液”，確保把路面和管線最大沉降值控制在0.8厘米左右，效果非常明顯?！敝需F十一局濟(jì)南地鐵項(xiàng)目總工程師尚曉飛說(shuō)。作為4號(hào)線建設(shè)難度最大的經(jīng)七路西站，需在市區(qū)中心繁華地段經(jīng)十路下方施工。其中，車站出入口通道施工區(qū)域地下管線密布，且地質(zhì)情況復(fù)雜，工程受制條件多，建設(shè)難度高，是全線一道“壓軸題”，一旦成功突破，意義重大。軌道交通建設(shè)者創(chuàng)新運(yùn)用多項(xiàng)新工藝、新工法，成功攻克重重挑戰(zhàn)，僅用時(shí)50多天，就順利完成了施工任務(wù)。

大面積硬巖區(qū)成了“攔路虎”

此次施工的出入口過(guò)街廊道，總長(zhǎng)為70.2米，為了保障頂管機(jī)工作區(qū)上方的經(jīng)十路交通正常，同時(shí)還要按期完成建設(shè)任務(wù)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)多次開展工法研究并邀請(qǐng)專家論證，經(jīng)過(guò)明挖、暗挖、矩形頂管等多種施工方案比選，最終決定采用矩形頂管工法進(jìn)行施工。所謂矩形頂管工法，是指采用矩形頂管機(jī)進(jìn)行通道的頂進(jìn)。

相較于傳統(tǒng)的明挖和暗挖工法，該工法施工效率較高、空間利用率較高、施工安全風(fēng)險(xiǎn)較低，對(duì)周邊環(huán)境影響較小。不過(guò)，根據(jù)前期地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)來(lái)看，該出入口要穿越一大片膠結(jié)礫巖區(qū)，巖石硬度平均60多兆帕，最硬的達(dá)到100多兆帕，施工難度很大。而在鬧市區(qū)，顯然無(wú)法采用爆破等方法。同時(shí)，還要在不封路、不影響道路正常通行的情況下，先后穿越自來(lái)水、燃?xì)?、污水、電力通信等多種管線。

“根據(jù)施工計(jì)劃，頂管機(jī)離各類管線最近處只有幾十厘米，對(duì)施工技術(shù)要求極高。雖然頂管機(jī)前面的矩形刀盤上有6組刀具可以用來(lái)切削石塊，但前進(jìn)只能靠千斤頂?shù)牧α肯蚯啊斶M(jìn)’，一天下來(lái)，能前進(jìn)一米多就不錯(cuò)了。”尚曉飛說(shuō)。

艱難的施工過(guò)程

工欲善其事，必先利其器。根據(jù)經(jīng)七路西站頂管施工區(qū)域特殊的地理位置和周圍特殊的環(huán)境條件，濟(jì)南軌道交通集團(tuán)建投公司“盾構(gòu)智囊團(tuán)”會(huì)同中鐵十一局技術(shù)團(tuán)隊(duì)集思廣益，先是對(duì)刀盤進(jìn)行加固改造，更換新材質(zhì)的刀具，同時(shí)加大千斤頂?shù)耐屏?。針?duì)前方大面積的膠結(jié)礫巖區(qū)，建設(shè)者提前進(jìn)行打孔破碎，化整為零。

在經(jīng)七路西站采樣區(qū)，記者看到一塊塊巨大的膠結(jié)礫巖石塊，最大的有兩三噸重?！斑@都是我們破碎和切割后，從地下取出來(lái)的。實(shí)際上，膠結(jié)礫巖是成片的，不提前破碎根本‘啃’不動(dòng)?！鄙袝燥w說(shuō)，在頂管推進(jìn)過(guò)程中，建設(shè)者通過(guò)高頻監(jiān)測(cè)，以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋沉降趨勢(shì)，通過(guò)全過(guò)程多階段的注泥補(bǔ)償?shù)貙訐p失，保持頂管機(jī)通過(guò)前后地層始終處于飽滿填充的狀態(tài)，不給沉降預(yù)留空間和時(shí)間，在有限的作業(yè)范圍內(nèi)實(shí)行精準(zhǔn)的“微創(chuàng)手術(shù)”，效果非常明顯。在施工過(guò)程中，建設(shè)者碰到的膠結(jié)礫巖石最大厚度為3.7米，整體表現(xiàn)為連續(xù)性強(qiáng)、密度大、硬度大等特征。在這種地質(zhì)條件下，矩形頂管機(jī)配置的常規(guī)刀具，根本無(wú)法破除膠結(jié)礫巖。同時(shí)，里面還有些大塊孤石，容易導(dǎo)致螺旋機(jī)卡石風(fēng)險(xiǎn)。

為此，建設(shè)者根據(jù)實(shí)際施工情況隨時(shí)調(diào)整施工方案，加大旋挖機(jī)破石力度，更換耐磨性高、破巖能力強(qiáng)的撕裂刀具，調(diào)整千斤頂?shù)耐屏Γ⑼ㄟ^(guò)水平打孔對(duì)掘進(jìn)范圍內(nèi)的堅(jiān)硬巖層進(jìn)行預(yù)破碎，將原本完整的巖層破碎成蜂窩狀，降低巖層的整體硬度。為了更好地出渣，他們還改善高壓沖水管路。正是通過(guò)一系列的措施，建設(shè)者最終成功頂住了壓力，順利完成了施工任務(wù)。根據(jù)最終數(shù)據(jù)測(cè)算，路面和管線整體沉降控制得非常好，建筑物單一測(cè)點(diǎn)累計(jì)最大隆沉值為0.26厘米，保證了經(jīng)十路道路和地下市政管線的安全。

總結(jié)經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)備再出發(fā)

“在全體建設(shè)者的努力下，雖然我們?nèi)缙谕瓿闪耸┕と蝿?wù)，但從整個(gè)施工過(guò)程來(lái)看，其中還有不完美的地方。如今我們正積極還原施工過(guò)程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提出更好的施工方案，為下一步其他區(qū)域的施工做好準(zhǔn)備?！鄙袝燥w說(shuō)。

尚曉飛認(rèn)為，在施工前應(yīng)該把水平鉆孔打得再密一些，把大的硬巖石破得再碎一些，就能降低后期的頂推施工難度。同時(shí)，刀具的更換還要再靈活一些，與多變的地質(zhì)情況更貼合，效果會(huì)更好。另外，對(duì)于用來(lái)填充側(cè)壁的“營(yíng)養(yǎng)液”，也要根據(jù)實(shí)際情況選用不同的型號(hào)和配比。在施工操作方面，建設(shè)者也積累了很多現(xiàn)場(chǎng)處理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)下一步的施工有很好的借鑒作用。

濟(jì)南軌道交通集團(tuán)建投公司相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，濟(jì)南軌道交通4號(hào)線作為山東省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目和濟(jì)南市軌道交通規(guī)劃中的重要線路，承擔(dān)著串聯(lián)濟(jì)南城市發(fā)展的“核心通道”作用，建成后對(duì)加速推動(dòng)濟(jì)南經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展意義重大。經(jīng)七路西站出入口過(guò)街廊道的順利貫通，是一個(gè)重要的階段性勝利。下一步，建投公司將繼續(xù)踐行“不畏難，永向前”的企業(yè)精神，全面加速推進(jìn)工程建設(shè)，為濟(jì)南地鐵高質(zhì)量發(fā)展增光添彩。