本報記者 劉宇鑫
  白天黑夜都是車水馬龍的東五環路邊,地下近30米深處的一條“巨龍”挺起脊梁。昨日,北京市南水北調配套工程——東乾渠工程施工難度最大標段之一的10標段隧道區間,全線率先貫通,這段全線長達3164米的京東輸水幹道提前貫通,為明年的全線完工奠定了基礎。為了防止管線破損發生意外,這條“巨龍”的下方還將選址增建排水池,發生緊急情況時,池內的水泵及其附帶水管將如同一隻只“龍爪”,將溢出的水流“抓”出地面。
  南水北調乾渠管線比地鐵還深
  大羊坊橋東南角,南水北調東乾渠10標段的地基挖得比地鐵還深好幾米——28米的深坑,200多級臺階一口氣走下來,記者已經感覺小腿肚子發硬,腦門直冒汗,可隨行的北京市政路橋市政集團四公司項目經理姚國卻是大氣都沒喘,下到井底時,更是“忘了”等一等身後的人群,而是徑直奔著東頭大隧道走去。
  記者此時顧不得一腳泥,緊跑兩步跟了上去,看到眼前的這條管線如同一條大型的地鐵隧道。而姚國每天都要在這個隧道里穿梭好幾趟,“快”就成了他惟一的工作節奏。
  “能不快麽?我們進場時間在東乾渠13個標段中排在第10,自去年9月13日進場後,經過6個多月的圍護結構施工,在今年4月3日盾構始發時排在第7。”他說,如今,在全線率先貫通的東乾渠10標段工程,穿越的大型構築物非常多。要論施工難度,在所有標段中也是“一頂一”的。3000多米長的隧洞區間,6.14米高的盾構機先後穿越了京津城際鐵路、東五環化工橋區三個高架橋匝道、京津高速公路、康化橋區、肖太后河等風險源。“有了這樣的速度和效率,東乾渠按時完工也就有了保障。”
  南水北調東乾渠工程於2012年6月開工,地處北京北五環、東五環沿線,長44.7公里,全部為盾構施工,計劃明年建成,屆時每年10億立方米的清潔水源進京,同時將與南水北調中線幹線工程北京段、南乾渠工程、團城湖至第九水廠輸水工程一起,構成一條大致沿北五環、東五環、南五環及西四環的輸水環路。加上原有的自來水供水系統,北京城區及其周邊新城的供水保證率將大大提高。
  下穿京津城際
  沉降僅為允許值25%
  10標段隧道施工下穿的橋多、路多,而且都是高級別風險源,但這支施工技術團隊曾在地鐵9號線盾構施工中攻剋無水大粒徑漂礫石地層世界性難題,在14號線施工中實現不斷流穿湖盾構,同時承建了南水北調頤和園團城湖至第九水廠隧洞工程,有著豐富的盾構施工經驗。
  然而,讓北京市政路橋市政集團四公司董事長劉其鐸最揪心的,就要數下穿特級風險源京津城際鐵路。這條國內最早開工建設的高速鐵路,平均5至7分鐘就有一趟列車經過,而盾構隧道距離城鐵橋墩最近只有7.29米,設計安全沉降值僅為2毫米,相當於一個指甲蓋的厚度。而根據地方規定,本市非風險源區域允許的盾構沉降最大值為20毫米,也就是說,下穿京津城際鐵路的允許沉降最大值,只有正常標準的十分之一。
  為保證萬無一失,在下穿京津城際鐵路前,項目部又設定了100米的試驗段,利用試驗段模擬下穿風險源施工。“我們通過不斷地嘗試調整,採集到相對科學的掘進參數,就是要看看,把盾構施工擾動土層的影響降到最低時,地面沉降能不能降至2毫米。”劉其鐸說,下穿施工期間,項目部利用覆蓋全部施工區的攝像頭,對整個進程進行全程監控,同時設專人24小時檢測地面沉降,結合前期採集的掘進參數,採取洞內同步註漿、二次註漿和洞內徑向註漿相結合的方式進行土壤加固,註漿的材料也格外講究,除了常規使用的高標號混凝土,註漿中還加入了一種俗名“水玻璃”硅酸鹽化學材料,它的神奇之處在於,可以把混凝土的硬化時間從24小時縮短至30秒,成為抑制沉降的有力武器。
  通過執行一系列的保障措施,項目部最終以0.5毫米的沉降控制值成功穿越了這一特級風險源,僅為2毫米技術允許值的25%。
  管涵漏水將被抽升至地面河道
  全長3164米的盾構區間西頭挨著大羊坊橋,東頭緊鄰化工橋。據姚國介紹,在全部盾構施工完工後,這些盾構機出入口多數將回填土方完全封閉,一小部分將被按規劃改為南水北調輸水管線的排氣口,防止管線內部壓力過大,使管線破裂受損。
  而在青島石油管道爆燃事故發生後,市民對於地下深埋的各類管線安全更加關註:“南水北調的乾渠管線會不會發生泄漏?又該如何應急處理?”
  對此,技術人員解釋,發生此類事故的可能性並不大。先看這乾渠輸水管涵的結構,由外層預製管片和內層模築鋼筋混凝土總計70釐米厚的管壁,牢牢地把水流包裹在管道里;再一細看外層預製管片的拼裝方式——每一環直徑6米、長1.2米的圓環由5大1小共6條圓弧管片組成,盾構機在搭建管片時就像蜘蛛吐絲一樣,一邊掘進,一邊在尾部給這5大1小完成拼接,在5塊基本等大的大管片接好後,盾構機再推出最後一塊楔形的小管片,插入那多半圈圓環留下的惟一一個空當里,就像用一把楔子把整個圓環撐大到極限,頂住來自管片周圍的土壤壓力。
  值得一提的是,每兩組圓環在拼接管片時都會錯開角度,採用這種錯峰拼接的工藝,不但可以最大程度增強圓環的張力,還可以降低拼接縫處漏水的風險。
  作為南水北調乾渠一個重頭兒的風險處置預案,每相隔一定距離,乾渠下方便建有一個排水池,可以在管涵意外破損後,承接從管道里溢出的水流。“排水池的主要功能是‘調蓄’。”他說,接收溢出來的水後,可以用水泵把水送到地上的河道里,從而避免因發生次生災害而危及公共安全的情況出現。  (原標題:南水北調東乾渠最難段貫通)
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