世界观热点:燕子矶直通八卦洲:江底36小时的艰难封堵

来源:扬眼 2022-12-27 19:48:56

2022年12月28日,南京市和燕路过江通道(燕子矶长江隧道)即将正式通车。已经身在青岛跨海第二通道担负海底隧道建设任务的陈宗凯,多么渴望能够在这一天飞回和燕路过江隧道,驱车走进他在南京亲手建设的第3条过江隧道!

曾经被钱七虎院士等著名专家认定为“长江上建设难度最大之一的盾构隧道”如今稳卧江底。穿行长江两岸仅仅需要一首歌的时间。


(资料图片仅供参考)

隧道贯通的那年,陈宗凯33岁,为中铁十四局南京和燕路过江通道项目部盾构经理。历经两年苦战,曾经惊心动魄,都已化为记忆。

青年技术创新能手陈宗凯(左)

遭遇罕见难题

2020年11月15日,凌晨一点左右,一阵急促的电话铃声,将睡梦中的陈宗凯唤醒。手机上显示张新杭的名字。

他径直坐立起来,边扯床头柜上的衣服,边接电话。“最害怕这个时间来电,并且是盾构机上。”陈宗凯说。

“陈总!爆仓了……”盾构机长张新杭在电话的另一头显得格外焦急。

“立刻停机,关死仓门,锁住手柄,防止倒灌。我马上就到!”陈宗凯迅速部署,紧接着报告项目经理徐树军。

“复兴号”盾构机是一台泥水平衡盾构机,配备可常压换刀刀盘。由泥水压力维持掌子面压力平衡,在刀盘前面形成的空间俗称前仓,又称开挖仓。刀盘后面连接中心锥,这个空间称作中心仓,可在常压下换刀,也叫换刀仓。在特殊情况下,前仓压力泄漏,掌子面泥浆在巨大压力下喷射进中心仓,中心仓被灌满即为爆仓。

爆仓引发前仓压力骤减,如果掌子面地质破碎,可能会引起坍塌,造成地面沉降;如果中心仓密闭“失守”,那么将导致盾构机姿态失稳,甚至泥浆淹没整条隧道。爆仓的风险极大,被列为盾构隧道施工最大风险之一,考验着建设者的经验、智慧和应急处置能力。

几分钟后,陈宗凯等赶到了盾构机上,他看到泥浆正在源源不断地从中心锥喷涌而出,现场工人像热锅上的蚂蚁,急得团团转。

“第1000环刚刚掘进了一半(1米处),开挖仓液位下降,切口压力起伏较大,两仓连通,是加压还是减压,不敢再推。” 盾构机长张新杭解释说。

此刻,现场值班的魏天金、机长助理商宪芳、刘昕、机电领班白金铎等都焦急地等待着陈宗凯的命令。

他们都是年轻小伙,不满30岁,有的参加工作时间还不到两年,平时盾构机施工安全平稳,基本上没出过异常,第一次在半夜里遇到爆仓难题,见此景象,又惊又怕。

36小时艰难封堵

此时的中铁十四局大盾构已经建设开通了6条过江隧道,先后8次穿越长江。有驰名中外的南京第一条长江隧道、全球首条特高压过江隧道、国内最大直径的公路和地铁过江盾构隧道。其工程技术骨干堪称越江盾构的“王者”,在各种地质、设备、技术等复杂难题面前皆攻无不克,这次能否一路“过关”,展示“教科书式”救援?

陈宗凯大学毕业后参建的首个项目为南京地铁10号线过江隧道工程。他跟着导师徐慧旺一起,安装盾构机的液压、水气管路,摸爬滚打中,他习惯称导师为“旺哥”。

那时他身体比较瘦弱,几乎没干过体力活,不几天手上就磨出了血泡。回到宿舍,一个一个地慢慢挑破,第二天再继续。

每天都是一身油污,两套工作服换洗不过来,有时就穿着湿衣服下井。早上6点起床,7点准时交接换班,隧道内工作12小时。虽然很累,但感觉过得非常充实。最大的愿望就是可以不下隧道,晒晒温暖的太阳。

5年过去了,如今,他已经从懵懵懂懂的学员变身为盾构经理,带领小伙伴们在长江底下“冲锋陷阵”。他说,一天不下隧道,心里就不踏实。

“在查清楚导致泄漏的原因之前,当务之急是预判掌子面情况,如果地质条件不好,要立即补液,力保掌子面稳定。”陈宗凯和机长们一起推演盾构机此前掘进的有关参数,倒推5环、10环、20环,对比设计图纸,发现刀盘所处位置,距离江底最深处冲槽段150米,属于冲槽与断裂带叠加,地层破碎,比预料的情况要糟糕一些。

和燕路过江隧道全长2964.957米,隧道最大埋深77.3米,最大水土压力 7.9巴,相当于一个指甲盖大小承受7.9公斤的重量。因为隧道穿越的4种地层,交叉重叠,安全风险源集中。

2019年3月,南京市公共工程建设中心组织召开的南京市过江通道建设技术专家组会议上,钱七虎等多名院士和专家认为,“和燕路过江通道是目前国内难度最大的盾构隧道之一,也是迄今为止长江上建造最困难的过江通道。”

“掌子面液位不能降,必须持续加压,只有千方百计堵漏,把中心仓的泄漏封堵住!”陈宗凯说,“抢险的关键时刻,与隧道共存亡,没一人有后退的想法,大家一起往上冲。”

他们发现,中心仓线管处有缝隙,泥浆正在这个点位喷出。机电领班白金铎拿起一条抹布往里面硬塞,刚进去就被喷了出来。他回头找来一条撬棍,缠上抹布,又奋不顾身地捅了过去,泥水向他脸上打来,他闭气扭头,用双臂牢牢地压住撬棍。

开挖仓的压力在6巴左右(6个大气压力)。他们接连尝试各种方式堵漏,但是由于压力太大,几种方法都无济于事。

“整个后半夜都在尝试各种办法,但是都不成功。”这时候,陈宗凯想到了“旺哥”。

这些年,在他的“青葱隧月”里,每当遇到过不去的槛、在最需要的时候,都是第一时间给“旺哥”打个电话。“旺哥”会不厌其烦地为他指点迷津、排忧解难。这一次,“旺哥”的电话一如既往,立刻就通了。

在徐慧旺和专家组的建议下,他们改“堵”为“疏”,把阀门打开,浆液从阀门流出,焊接球阀,慢慢关闭球阀,止住浆液。电焊工现场下料焊接一个罩子,然后把漏浆口全部罩住,17日中午1点,终于治住了漏浆。此刻,距离陈宗凯下井整整36个小时,期间他没有合过眼。

图为盾构工班在盾构机胜利接收后欢呼庆祝

隧道不通我不走

“隧道不通,我不走!”陈宗凯说,这句话就在他内心深处,无以撼动。

经作业人员高压进仓发现,是有一把刮刀脱落,造成了两仓连通。3次进仓维修,关闭刀具闸板油缸,恢复中心仓常压,清理泥浆,更换新的刀筒和刀具,安装刮刀防脱落装置,终于解除风险,盾构机恢复掘进。

陈宗凯松了一口气,给妻子打电话报了平安。

和燕路过江隧道2019年10月25日始发掘进,前700环都是“顺风顺水”,平均每天掘进8环,最高月进尺334米。

盾构机轻松顺利穿越了长距离砂层、上软下硬地层,但是在遇到断裂破碎带、全断面硬岩和幕府山岩溶区等区间后,掘进速度一直在下降,进度越来越慢。项目经理徐树军说:“我们要做那个踩刹车的人。”

隧道通车前夕

和燕路过江隧道盾构机,在顺利穿越江底后到达南岸,遭遇岩溶区。岩溶密集发育,最大溶洞高度10米、见洞率31.2%。经补充勘察、设计变更,在原来基础上新加100米的岩溶区,区间总长达487米。

盾构机在这样的地层极易发生姿态突变,引发掌子面突水、涌泥等风险。陈宗凯必须把这个道理传导给开盾构机的小伙伴们。

“盾构机有时几天推不了一环。在全断面硬岩和断层交替的区间,盾构机的推力、扭矩、总体挤压力三项主要数据几乎时刻在变,要一毫米一毫米地往前推。”

换刀区域空间小,每次只能3-4名工人作业,抽一把刀具、再换上一把新刀,要先后松开、上紧72个螺钉。每次换刀要停机5、6天时间,从盾构经理陈宗凯到盾构后勤服务人员,几十人的队伍备受煎熬。

为掌握刀盘上出现的“伤痕”,他们用“壁厚仪”给刀盘做“体检”,每两周进行一次扫描。

从第720环开始,刀盘开始武装全断面滚刀,刀筒进行优化改造,加装滚刀旋转监测系统,换刀停机时间从原来的6天压缩到2天。中心锥加装监视摄像,再有刮刀扭断脱落可以第一时间处置。

又经过300多天的艰苦施工,更换刀具1563把,“复兴号”盾构机成功穿越长达1.5公里的全断面岩层、断裂带、岩溶区, 2021年10月25日隧道率先贯通。

攻克难关,不断创新。陈宗凯被评为山东省济南市青年技术创新能手。他是大盾构建设者的一个缩影,抱着“不破楼兰终不还”的坚定信念勇毅前行。

通讯员刘福昌 扬子晚报/紫牛新闻记者石小磊

校对 陶善工

关键词: 过江隧道

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