“毫米之控 匠心穿越”——技术支撑助力盾构下穿机场综合服务大楼、股份大楼

2026-09-21 09:52:39
来源:大众网

近日,随着左线盾构机安全驶出综合服务大楼影响区,由中建八局承建的芳白城际(芳村至白云机场城际)机东机南盾构井~机场南站区间左线盾构,顺利完成广州白云国际机场综合服务大楼、股份大楼下穿下穿施工。穿越后建筑物监测点最大累计沉降-8.20mm,主体结构完好无损,标志着这公司级、Ⅱ级风险源被成功攻克。

一、直面"机场心脏":下穿风险之难

区间下穿广州白云国际机场综合服务大楼、股份大楼及既有地铁3号线、T1、T2滑行道等多处敏感风险源。综合服务大楼采用天然地基筏板基础,隧道顶与筏板最小净距仅9.4m;股份大楼为条形基础,隧道拱顶距其地下室底板15.5m,净距近距离侧穿A3地块二区建筑群。

更严峻的挑战来自地下。下穿段洞身主要处于强风化炭质灰岩、强风化粉砂岩地层,岩体破碎、遇水易软化崩解,局部夹杂较大中风化岩块。强风化岩层中掘进,极易引发刀盘结泥饼、泥水仓滞排、地表沉降等险情——在日均千余人办公的机场核心建筑下方,任何一次停机扰动都被放大为不可接受的风险。如何保障建筑物安全,成为横亘在建设者面前的一道必答题。

二、"双通道"利器:设备与地层的精准匹配

工欲善其事,必先利其器。区间采用中铁装备1181#气垫式泥水/土压双模盾构施工。针对本项目地层特点,设备最核心的针对性设计当属"螺机+直排"双通道出渣系统与仓外破碎机。泥水盾构在黏性地层及岩溶地层掘进时,素有结泥饼、堵仓滞排的"痼疾"。为此,盾构机在螺旋输送机排渣通道之外,于螺机两侧各布置一路前仓直排管道,直排管直接伸入泥水仓,构建起双通道出渣格局。出渣环节后端,一号拖车上布置的仓外破碎机由稀释箱、格栅、破碎机三部分组成,集渣石稀释、破碎、过滤功能于一体,破碎机具备破碎、搅拌双工作模式,为强风化地层中大块岩渣的顺畅排出上了"双保险"。

三、穿越之前:把风险挡在刀盘之外

"下穿建筑物的风险,七分在穿越之前化解。"项目部深谙此道,一套覆盖技术、管理、应急的穿越前管控体系率先落地。

房屋调查鉴定先行。对综合服务大楼、股份大楼开展基础形式、结构状况、裂缝分布等全面现状调查,并委托第三方鉴定,两栋建筑均评定为"基本完好房",为后续施工安全评估与责任界定提供了基准。

地质补勘"应钻尽钻"。八项要求逐条对照、逐项验收、逐一销号,把一切"不确定"挡在刀盘转动之前。

"8个100%"落到实处。针对100%临迁围蔽无法执行的客观困难,项目没有回避矛盾:邀请广州地铁设计研究院开展下穿安全评估;组织行业知名专家论证,确认筏板基础整体性好、溶洞弱发育、泥水盾构推进风险较低;将"临迁"科学调整为"应急疏散",编制专项应急疏散方案。地下室车辆疏散范围划定围蔽,应急沙袋、油布、吸污车等物资全部就位。

试验段先行标定参数。下穿前,选取与穿越段地层相近的地层作为试验段先行掘进,对仓压、推力、扭矩、掘进速度、注浆量、泥浆参数等进行系统总结与动态调整,形成下穿段标准化参数基准。

四、穿越之中:毫米级精控与全时值守

掘进参数实行"一段一策"精细管控:泥水顶仓压力按"抵抗水头+0.2bar浮动"模式设定,波动严格控制在±0.1bar以内。管理上,"人防+技防"双管齐下:下穿期间实行领导带班和24小时专人值守,盾构专班每日召开参数分析会,逐环复盘掘进数据;采用RTK对每环出渣量测量计量,严防超挖超排;静力水准自动化监测与人工监测并行,加密采集频率;信息化施工平台将盾构掘进参数、姿态、沉降数据全部接入监控平台,实现"数据多跑路、风险早发现"。

五、装备再升级:给盾构装上"搅拌棒"和"导流板"

再周密的方案,也挡不住地层的"不按常理出牌"。掘进时速度骤降至近乎停滞,环流系统堵塞报警。大块岩体经刀盘切削后快速涌入泥水仓,而原厂格栅通径仅190×190mm,40~50cm的大块石料无法顺利通过,卡堵格栅、沉积稀释箱底部。针对存在的问题项目组织地铁集团、盾研所专家联合研判,形成了设备优化改造方案。

改造直指要害:一是格栅扩孔,让大块岩块"进得来、排得出";二是稀释箱增设倒渣导流板,在箱体底部焊接一体式导渣板,优化渣土沉降导向与浆液流动路径,引导沉淀渣土随浆液流向排渣口,消灭箱底积渣死角;三是破碎机颚板加装耐磨搅拌棒,高硬度耐磨圆钢对称满焊于活动颚板、固定颚板前侧,破碎机往复动作时同步搅动腔内渣土、打散粘性泥团,防止大块渣土粘结颚板、堵塞破碎腔;四是破碎频次提升,通过PLC程序优化,将空载破碎频次固定提升至3.8次/分钟,更换大排量串泵;五是新增DN400进浆管环流冲刷支路,构建稀释箱内部浆液小循环,额外提供400m³/h循环浆液,大幅提升箱内浆液流速,冲刷箱体死角。

改造成效立竿见影:同地层条件下,平均掘进工效由1.5环/天提升至2.8环/天,提高86%,连续掘进74环安全穿越两栋大楼。鉴于右线设备与左线构造完全相同、穿越地层一致,项目部乘势而为,于右线下穿前对1180#盾构机提前实施同套优化改造,将左线用"真金白银"换来的经验固化为右线的"出厂设置"。

六、穿越之后:闭环管控,一寸不让

盾构穿越完成,不等于风险管控收官。监测工作延续至穿越完成后一个月:综合服务大楼139个监测点中,第三方监测数据与施工监测高度吻合,各项指标全部处于安全区间,建筑物结构安全无虞。

一场可复制的风险管控实践

从双模盾构"双通道"出渣的针对性选型,到"8个100%"的刚性落实;从试验段参数先行、条件验收把关,到穿越中的毫米级精控与全时值守;从滞排险情的应急处置,到设备改造的86%工效跃升——芳白城际下穿白云机场综合服务大楼、股份大楼的全过程,贯穿了一条"设备适配地层、方案适配风险、管理适配现场"的清晰主线。

更为可贵的是,项目建设者没有把一次成功当作终点:左线施工总结中系统沉淀的结泥饼、滞排等异常原因分析与处置经验,已转化为右线穿越准备的实际行动,为后续同类地层下穿敏感建(构)筑物施工提供了可借鉴、可复制的"芳白样本"。在粤港澳大湾区城际铁路建设的热潮中,这份穿越"机场心脏"的答卷,正激励着建设者们向着新的目标坚定掘进。

  编辑:耿玥