4月,武漢東湖,一派春光如畫(huà),美景背后,是持續多年的生態(tài)保護。
為保護東湖生態(tài),2016年10月29日,大東湖核心區污水傳輸系統工程在洪山區二郎廟污水處理廠(chǎng)啟動(dòng)建設,預計工期30個(gè)月。未來(lái)大東湖核心區的污水,都將通過(guò)最深達49.23米的地下隧道,直奔新建的北湖污水處理廠(chǎng),進(jìn)行集中凈化。
時(shí)間過(guò)半,這條國內首創(chuàng )的污水深隧進(jìn)展如何?
9座豎井同步,晝夜挺進(jìn)地下
4月23日,在洪山區二郎廟污水處理廠(chǎng),120余名建筑工人正在緊張施工。
全線(xiàn)17.5公里的主隧工程,配套有9個(gè)豎井和9個(gè)盾構區間同步施工。這些豎井如同觸角,將污水吸入主隧內,其深度均超過(guò)32米,5號豎井最大深度達51.5米,地下施工,挑戰艱巨。
23日深夜,記者探訪(fǎng)施工最繁忙的3號豎井,現場(chǎng)工程車(chē)輛川流不息,施工人員人頭攢動(dòng),材料堆場(chǎng)一望無(wú)邊,燈光下一片繁忙,猶如白晝。
沿著(zhù)一段鋼質(zhì)樓梯,記者下到了3號豎井18米深的地下作業(yè)區。40余名工人正忙著(zhù)綁扎鋼筋和焊接施工,現場(chǎng)焊花飛濺,雖然夜間溫度只有10攝氏度,但工人們依舊汗流浹背。兩天時(shí)間里,他們將要完成近百?lài)嶄摻畹睦壓附尤蝿?wù)。
記者又來(lái)到6號豎井,此時(shí)吊車(chē)正在向地下吊裝該豎井的地連墻鋼筋籠,約50.95米高的巨大鋼筋籠,緩緩吊進(jìn)地下已經(jīng)挖好的槽內,施工人員再往鋼筋籠內灌混凝土,形成地連墻。“第五幅地連墻已經(jīng)澆筑完成,前天吊裝的第四幅地連墻鋼筋籠,重達86噸。”技術(shù)員蘇長(cháng)毅介紹,此次6號豎井的地連墻,共22幅。作為一個(gè)地下工程,地連墻的作用就像一個(gè)“保護殼”,把豎井基坑四周?chē)饋?lái),防止地層變形和地下水滲透。一幅幅地連墻就像積木,需要一塊塊拼起來(lái)。
近1.5公里的全斷面硬巖,平均強度86.7MPa,最大強度達125MPa,巖石里施工,極其不易。“9個(gè)豎井同步施工,由于施工作業(yè)面小,近300名工人,分班輪流施工,40臺沖擊鉆、挖土機等施工機械每天挖土最高達2000立方米,成樁4根,澆筑混凝土1000多立方米。”喧鬧的施工現場(chǎng),中建三局大東湖核心區污水傳輸系統項目負責人余南山聲音嘶啞地介紹著(zhù)工程進(jìn)度。
為確保萬(wàn)無(wú)一失,工人們常常需要24小時(shí)守候在土方開(kāi)挖的作業(yè)面旁,隨時(shí)觀(guān)察有無(wú)滲水漏水情況,容不得半點(diǎn)疏忽。衣服濕透,鞋子全是水,腿腳麻木,但工人們從未退縮……
創(chuàng )新施工顯“十八般武藝”
建設者在施工現場(chǎng)揮汗如雨的同時(shí),另一支由30人組成的攻關(guān)小組,也在日夜鏖戰。
這是國內首條污水處理深隧,沒(méi)有經(jīng)驗可以借鑒,常常會(huì )碰到很多新難題。“首先是盾構機,開(kāi)挖隧道離不開(kāi)盾構機,可污水深隧系統隧道口面積只有普通地鐵隧道的四分之一,而埋深又是地鐵的兩倍。傳統盾構機無(wú)用武之地。”項目總工程師劉開(kāi)揚介紹。
項目部聯(lián)合盾構機廠(chǎng)大膽研發(fā),深入討論,最終確定分體始發(fā)方案:18節總長(cháng)120余米的小型盾構機首先拆散,通過(guò)管路連接,分布在井下和地面,逐步下井掘進(jìn),在地下會(huì )合,實(shí)現整機掘進(jìn)。
由于污水在傳送過(guò)程絕對不允許滲漏,工程對密閉性要求非常高。劉開(kāi)揚介紹,“在高壓傳輸時(shí),必須像一根完全密閉的水管一樣,17.5公里的結構不允許有任何孔隙和細小裂紋。我們稱(chēng)之為打造建筑業(yè)的‘瑞士手表’。”
大東湖深隧項目為武漢四水共治重點(diǎn)項目,具有“深隧工程國內最長(cháng)”“囊括基礎工程施工工藝最全”“盾構條件最復雜”“盾構施工豎井最深”等特點(diǎn)。為此,建設者自主創(chuàng )新,在施工技術(shù)和管理方面實(shí)現多項首創(chuàng ),如:國內首次開(kāi)展小直徑盾構管片與二襯混凝土結構同步施工、超長(cháng)距離垂直和水平混凝土泵送等。
嚴西湖底的“溶洞暗戰”
“17.5公里,盾構需要穿越強風(fēng)化泥質(zhì)細粉砂巖、礫卵石、中風(fēng)化灰巖等復雜地層區段,及巖溶區、湖區。”
這是記者在施工圖紙上看到的一段介紹。最讓建設者們提心吊膽的,是有550米要穿越嚴西湖湖底,經(jīng)過(guò)探測,該段溶洞密集,險象環(huán)生。
劉開(kāi)揚介紹,溶洞可謂是盾構施工的“隱形殺手”,稍有不慎就會(huì )導致盾構機“栽頭”,影響隧道的成型、質(zhì)量和性能,嚴重時(shí)還會(huì )導致隧道灌水,誘發(fā)安全事故。所以在盾構機穿越溶洞區時(shí),必須詳細探明溶洞的位置和大小。在嚴西湖湖底,處于巖溶強發(fā)育期,見(jiàn)洞率高達81.8%。“經(jīng)過(guò)反復探測,我們研發(fā)出了一種處理水下巖溶的方案,在嚴西湖湖面填筑550米長(cháng)、15米寬的鋼板樁圍堰,作為溶洞注漿加固處理平臺,在湖底40米深處灌漿填充空隙。”對于這些盾構路上的“定時(shí)炸彈”,劉開(kāi)揚和他的同事們已經(jīng)有了破解之策。
市城投集團公司有關(guān)負責人介紹,大東湖核心區污水傳輸系統項目建成后,將有效緩和城市污水處理廠(chǎng)用地布局與城市發(fā)展格局之間的矛盾,同時(shí)可優(yōu)化城市污水設施布局,保護湖泊生態(tài)環(huán)境,提升城市發(fā)展品質(zhì)。