大西北網(wǎng)訊     12月27日，蘭州軌道交通1號線一期工程深安大橋南至蘭州城市學院（省科技館）盾構(gòu)下穿黃河區(qū)間右線隧道“金城4號”盾構(gòu)機在歷經(jīng)6個月的施工后，順利抵達黃河北岸中間風井。至此，蘭州軌道交通項目建設(shè)中安全風險系數(shù)最大、施工難度最高的穿黃技術(shù)難題成功攻克，盾構(gòu)下穿黃河區(qū)間隧道施工順利收官。這標志著蘭州軌道交通實現(xiàn)了國內(nèi)城市軌道交通工程下穿黃河零的突破，為國內(nèi)其他城市此類施工，應對大粒徑高石英、強透水復雜地質(zhì)世界性難題奠定了基礎(chǔ)。

　　國內(nèi)城市軌道交通首次下穿黃河

　　蘭州軌道交通1號線一期工程西起蘭州市西固區(qū)陳官營，東至城關(guān)區(qū)東崗鎮(zhèn),線路長約26公里，全部為地下線，總投資198.16億元，其中，深安大橋南至蘭州城市學院（省科技館）盾構(gòu)穿黃區(qū)間、蘭州海關(guān)至馬灘盾構(gòu)穿黃區(qū)間為全線施工難度最高、安全風險系數(shù)最大、施工工藝最為復雜的區(qū)間隧道。穿黃隧道主體結(jié)構(gòu)均位于黃河河面下40余米，河床下23米至26米之間，地質(zhì)、水文條件復雜，其中河床下卵石含量高達81.95%，卵石強度高達200兆帕，再加上黃河卵石地層結(jié)構(gòu)松散，透水性強，在掘進過程中，極易出現(xiàn)河床坍塌，甚至冒頂透水等重大風險。尤其是黃河中上游地區(qū)，此類大埋深、高水壓、多漂石的水下作業(yè)雖有諸多施工方案，但僅有理論支撐，并無實際施工經(jīng)驗可借鑒，同時，黃河中上游地區(qū)因受到數(shù)百年來地下結(jié)構(gòu)變化、地層自身運動等原因，導致穿越長江、淮河、大型湖泊及近海的施工工藝無法直接使用，因此盾構(gòu)穿越黃河施工被稱之為“從零開始的工程”。

　　2014年11月1日至2015年9月21日，“金城5號” “金城4號”“金城6號” 泥水平衡盾構(gòu)機相繼始發(fā)，這是蘭州軌道交通建設(shè)者們在做好充足準備后，開始不能出錯的首次嘗試。

　　小步慢跑 拿下“世界級”施工技術(shù)難題

　　2015年9月7日，由中央組織部組織的“一帶一路”建設(shè)高層次專家甘肅咨詢服務活動走進蘭州，中國工程院院士、我國防護工程及地下工程知名專家錢七虎，西安理工大學副校長李言等軌道交通領(lǐng)域內(nèi)的專家專程來到1號線一期工程深安大橋南至蘭州城市學院（省科技館）盾構(gòu)穿黃區(qū)間、蘭州海關(guān)至馬灘盾構(gòu)穿黃區(qū)間施工現(xiàn)場 “問診把脈”。經(jīng)過反復實地調(diào)研后，兩位專家為穿黃工程下了最終定義——“世界級施工難題”。同時，專家們不約而同地要求建設(shè)各方：“此類工程施工不可求快，只能穩(wěn)步推進。”為確保工程實施過程中安全風險可控，建設(shè)單位蘭州市軌道交通有限公司與穿黃施工單位中鐵十四局、中鐵十六局，監(jiān)理單位上海天佑工程咨詢有限公司、上海三維工程建設(shè)咨詢有限公司，設(shè)計單位中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司，第三方監(jiān)控量測單位江蘇省交通科學研究院股份有限公司，盾構(gòu)機及管片生產(chǎn)廠家中國鐵建重工集團蘭州隧道裝備有限公司在施工前做了充分的前期準備工作，早期完成了穿越黃河的詳細地質(zhì)勘探，在施工中不斷摸索，制定出了符合實際的施工方案，連續(xù)克服了地質(zhì)條件較差、卵石含量高、地下水位高、滲透系數(shù)大和地層弱膠結(jié)等重重困難。

　　步步為營 填補國內(nèi)地鐵下穿黃河技術(shù)空白

　　施工過程中除了地質(zhì)、水文條件外，面對高壓水透涌、工作面失穩(wěn)、盾構(gòu)卡機、螺旋管噴涌等一系列問題，穿黃盾構(gòu)施工現(xiàn)場負責人表示：“每掘進一環(huán)，需要兩個小時，而這一環(huán)的準備時間是掘進時間的十倍。每次盾構(gòu)掘進前，都要按照施工方案嚴格分析對比上一次掘進后的施工數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)，對盾構(gòu)機的姿態(tài)、掘進扭矩、注漿量等數(shù)據(jù)進行調(diào)整，工程師們要將調(diào)整后的數(shù)據(jù)拿到模擬環(huán)境下反復試驗，在得到穩(wěn)定的結(jié)果后，現(xiàn)場指揮員才會下達掘進施工的指令。每次掘進兩三環(huán)后，之前的各類數(shù)據(jù)和技術(shù)指標都要進行重置，在實際施工中最多掘進6環(huán)就要重新進行掘進數(shù)據(jù)調(diào)整……”為了確保后續(xù)施工萬無一失，從今年5月初起，施工單位根據(jù)施工中遇到的問題，聯(lián)合中國鐵建重工集團蘭州隧道裝備有限公司將剛完成深安大橋南至蘭州城市學院（省科技館）區(qū)間右線隧道掘進任務的“金城4號”泥水盾構(gòu)機進行了一次徹底的改造，刀盤、注漿系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備改裝后更適宜在黃河河床下施工。7月9日，“金城4號” 泥水平衡盾構(gòu)機從深安大橋南站再次始發(fā)，10月13日，盾構(gòu)機抵達黃河南岸大堤開始進入黃河段掘進作業(yè)，12月27日，“金城4號”順利抵達黃河北岸中間風井。

　　此外，承擔蘭州海關(guān)至馬灘穿黃盾構(gòu)區(qū)間的“金城5號”、“金城6號”分別于2014年11月1日、2015年4月6日先后從蘭州海關(guān)站始發(fā)，兩臺盾構(gòu)機經(jīng)過黃河段掘進作業(yè)后，分別于2016年7月28日、2016年10月26日順利到達馬灘站。至此，蘭州軌道交通建設(shè)者在歷時700余天的不懈努力后，成功實現(xiàn)盾構(gòu)安全下穿黃河的國內(nèi)先例，科學探索出了盾構(gòu)在砂卵石地層中掘進技術(shù)參數(shù)，為國內(nèi)乃至世界范圍內(nèi)的同類施工填補了技術(shù)空白。

　　蘭州軌道交通項目建設(shè)各項工作有序推進

　　隨著1號線一期工程成功實現(xiàn)四次下穿黃河，全線這一重難點控制性工程順利完工。蘭州軌道交通項目建設(shè)各項工作也在有序推進中。截至目前，1號線一期工程全線20座車站已有16座車站主體結(jié)構(gòu)封頂，37公里的隧道已完工32公里，停車場及車輛段累計完成89.5%，全線軌道鋪設(shè)已完成5400米，軌道交通首批兩輛車于今年10月份完成接收工作，機電設(shè)備安裝及裝飾裝修、運營籌備等工作也已經(jīng)開始同步實施，截至目前已完成投資158.7億元，占總投資的80%。此外，蘭州軌道交通2號線一期工程全長9公里，共設(shè)置車站9座，于今年5月14日全線開工建設(shè)，目前管線遷改，綠化移植、道路占挖、臨時用地進場及其他工作正在有序推進，已完成投資12億元。

　　蘭州軌道交通項目建設(shè)的順利有序推進，將進一步加快城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐，不斷拓展未來城市發(fā)展空間，優(yōu)化城市形態(tài)布局, 打造現(xiàn)代化城市立體交通格局，為蘭州這座城市建設(shè)成為“絲綢之路經(jīng)濟帶”核心節(jié)點城市發(fā)揮新的動力。