珠三角水資源配置工程線路圖
“盾構征程”歷時32個月畫上句號,轉入全面內襯施工階段
(資料圖片)
文/圖 羊城晚報全媒體記者 許張超 通訊員 粵水軒 單小亮
29日上午,隨著“粵海42號”TBM掘進機在廣東東莞大嶺山破巖而出,珠三角水資源配置工程最后5條盾構隧洞順利貫通,標志著該工程全線48條盾構隧洞全部貫通。從第一臺盾構始發到最后一臺盾構貫通,珠三角水資源配置工程的“盾構征程”歷時32個月,工程建設正式由盾構掘進轉入全面內襯施工階段。
據介紹,工程將在2023年年底建成通水,為粵港澳大灣區供水安全提供保障。
珠三角水資源配置工程預應力內襯施工現場
先后投入48臺盾構機
珠三角水資源配置工程是列入《粵港澳大灣區發展規劃綱要》的水利基礎設施項目。作為國家水網重要組成部分、廣東水網重要骨干工程,該工程2019年5月全面開工,從西江干流佛山市順德區境內的鯉魚洲取水,向珠江三角洲東部的廣州市南沙區、東莞市和深圳市供水,并為香港特別行政區及廣東省番禺、順德等地區提供應急備用供水。
工程全長113公里,橫跨佛山、廣州、東莞、深圳四市,設計年供水量17.08億立方米,總投資約354億元,設計總工期60個月。其中,盾構掘進總里程135公里,隧洞開挖直徑4.1米至8.3米,先后投入48臺國產大型盾構機助力工程建設,含29臺土壓盾構機、18臺泥水盾構機和1臺TBM硬巖掘進機,盾構機投入規模之大業內罕見。
29日上午,在工程B3標DG22#工作井處,記者看到完成隧洞貫通的盾構機已卸下刀頭。現場工作人員告訴記者,從DG22#工作井到GZ21#工作井的隧洞通道下穿獅子洋,該地段因穿越多條破碎帶、破碎帶水壓大、地層含水量大等問題,用的是泥水盾構機,而一般地質條件好的工程段則使用土壓盾構機。
在東莞市大嶺山工區的施工隧洞內,記者看到TBM硬巖掘進機緩緩停下。自此,珠三角水資源配置工程C1標“粵海42號”TBM掘進區間實現貫通。
“今天貫通的這個盾構隧洞是全線最長的,用的是唯一一臺TBM硬巖掘進機,掘進長度達到10公里。”廣東粵海珠三角供水有限公司總經理杜燦陽說,該區間的順利貫通不僅意味著東莞市轄段7個盾構隧洞全部貫通,同時標志著珠三角水資源配置工程實現全線盾構貫通。
珠三角水資源配置工程深埋盾構施工示意圖
攻克多項世界性難題
記者了解到,該工程全線大多采用深埋盾構方式,在縱深40米至60米的地下空間建造,永久征地僅2600畝,與傳統明渠輸水方式相比較,節約了約兩萬畝土地資源。然而,由此帶來的挑戰大幅增加,工程建設需要攻克長距離深埋盾構施工、高水壓襯砌結構設計及施工、寬揚程變速水泵研發、長距離深埋管道檢修等多項世界性難題。
在盾構掘進階段,該工程面臨著“埋深大、水頭高、穿越多、地質雜”等諸多風險挑戰。一是“埋深大”,工程隧洞整體埋深約60米,是普通地鐵盾構施工深度的2至3倍,給盾構施工垂直運輸帶來新挑戰;二是“水頭高”,盾構機設計抗壓高達10bar,給盾構開倉作業帶來極大風險挑戰;三是“穿越多”,該工程穿越珠三角核心城市群,沿線共穿越105處重要建構筑物,其中穿越高鐵4處、地鐵8處、高速公路12處、江海16處;四是“地質雜”,該工程地處有著“地質博物館”之稱的珠三角,沿途穿越眾多地下斷層、破碎帶等復雜地層,給深埋盾構選型及施工帶來巨大挑戰。
如何攻堅克難?記者了解到,工程創新運用智慧監管手段、行業前沿技術、自主研發設備,助力盾構穿越硬度極高、地層復雜、斷裂帶密集的獅子洋、大金山、大嶺山等關鍵節點,并創造了6米級盾構單月掘進456米、單日掘進32米,8米級盾構單月掘進448米、單日掘進40米,TBM單月掘進986米、單日掘進47米的全線乃至行業紀錄。同時,還創下國內水利行業最大規模盾構施工、國內首次引入氣墊式雙通道泥水盾構機、國內首次大規模引入“水平+垂直”皮帶機運輸用于盾構掘進出渣、國內水利工程首次使用液氮快速凍結盾構開倉、國內首條盾構下穿獅子洋輸水隧洞等多項紀錄,建成后有望成為世界上流量最大的長距離有壓管道調水工程。
“接下來,其實還面臨很多問題,像從高新沙水庫到沙溪高位水池,我們采用的是現澆無黏結預應力混凝土技術。也就是說,在這段28公里工程段,要現澆6.4米內徑的鋼筋混凝土管道來過水。如果鋼筋混凝土仍然不足以抵御這么強的水壓,就要再增加一個預應力,每50厘米用鋼絲繩把混凝土捆起來、加好應力,對抗這么高的水壓。”杜燦陽說。
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