台山核电消息 张海新 陈勇 台山核电站是我国首座采用世界先进水平三代EPR的核电站，是电力领域投资规模最大的中外合资项目。核电站单机容量为175万千瓦，是世界单机容量最大的核电机组。中铁隧道股份承建的1、2号机组海域工程取水隧洞，主要解决核电厂的循环冷却水供应，是核电站建设的关键环节之一。在这里，代表着国内隧道与地下工程建设先进水平的中铁隧道股份，也遇到了意想不到的大麻烦。但是中隧人面对困难沉着应对，积极主动展开科技攻关，成功攻克了海底基岩及孤石爆破处理这一世界级难题，实现了南海号盾构顺利掘进。

         遭遇世界级难题
         地质详堪资料显示，台山核电取水隧洞地质相当复杂，穿越6条断层破碎带。项目部采取地表垂直钻探、洞内水平钻探以及水域地震反射波物探等多种途径探测，确认在盾构始发区域前方200米范围内，有3段基岩突起，4处孤石群，并且突起段基岩平均抗压强度为160Mpa，最高抗压强度甚至达220MPa，与地质详堪提供的资料相差甚远，依据详堪资料的盾构机刀盘刀具选型无法满足高强度岩石的掘进！
         硬岩段怎么通过？“带压进仓、多次换刀、强行通过”的思路一度占据上风。项目经理梁奎生曾经主抓广深港客专狮子洋隧道盾构施工，但经过深思熟虑后他对该方案提出了质疑。经过两次专家论证会，最终选择垂直钻孔爆破方案，达到破碎岩体，增加岩体裂隙，降低岩石强度的效果，以减少岩层对盾构机刀盘刀具的损耗。

         齐心协力技术攻关
         由于施工范围位于海域，海底爆破在国内尚无先例，属于世界级难题，而且工期非常紧张，盾构机在始发位置上整装待命，争取一分一秒都是胜利。在施工过程中遇到的难题更是始料未及，首先是施工区域地质复杂，山体滚石层、流砂层、淤泥层、粘土层等各种地层交互，成孔异常困难，任何一种钻机都不能适用所有地层，无法直接成孔；二是爆破后临近区域的岩体也有所破碎，钻机无法形成泥浆护壁，频繁塌孔，施工进展缓慢；三是隧洞部分处于全断面基岩段，没有爆破临空面，难以保证破碎效果；四是频繁的钻孔和爆破对隧洞上覆地层进行扰动，泥水盾构通过时难以保压。另外，频繁的潮汐、风浪以及台风对船只定位影响极大，雷电暴雨严重影响施工安全和进展。
         面对重重困难，中铁隧道台山项目部加大了技术攻关力度，不断优化钻探方式和爆破参数。终于研究出了多套解决方案：一是“多种钻机交替施工、三重套管配合使用”的新颖施工方法，解决了成孔难的问题，施工进度提高了3倍多；其次是采取凿岩钻机冲孔的方式制造爆破临空面，解决了爆破效果不佳的问题；接着科研人员对爆破震动进行测试和计算，确定了爆破的最大装药量和爆破距离，确保盾构机的安全。

         南海号顺利掘进
         在技术攻关组的共同努力下，项目部在计划工期内顺利完成了爆破工程，爆破施工过程中对隧洞海底基岩和孤石爆破区域多次随机钻孔取芯验证，岩芯粒径长度均低于20厘米，岩石爆破效果良好，实现了预期目标。
         经过三个月的努力，中铁隧道股份承建的广东台山核电站取水隧洞在国内首次攻克了海底基岩及孤石爆破处理技术难题，盾构机已顺利通过基岩突起和孤石群段。这标志着我国在海底隧道施工技术方面又取得了一次重大突破。专家认为，海底基岩及孤石爆破技术的成功攻克，将进一步拓宽盾构机的应用范围，在穿越江河乃至海底施工领域发挥突出优势。
         迄今为止，盾构机共掘进了50环，前13环为未爆破处理的全断面中风化花岗岩，纯掘进速度约为5~7 mm/min，一共4此进仓换刀，全盘滚刀基本全部磨损更换，进入爆破段后，纯掘进的平均速度达到15mm/min，最高速度达到25mm/min，比未爆破段掘进速度提高了3倍，且大大降低了刀具的磨损，从第14环至50环掘进过程中还未出现刀具磨损。从现阶段掘进的情况来看，爆破处理对盾构掘进非常有利。

         沉着应对新问题
         矛盾总是对立统一的，爆破虽然破碎了岩体，但频繁的钻孔和爆破振动也严重扰动了隧洞的上覆地层，导致泥水盾构无法保压。虽然对盾构机向前掘进影响不大，一旦刀具磨损，需要带压进仓换刀，地层漏气对于带压进仓是非常危险的，现在，盾构机又面临了新的难题！掘进至51环时，刀具磨损严重，无法推进，但又保不住气压，无法带压进仓换刀，多次注浆加固后收效甚微，继续注浆？如何注浆？还是采用冷冻法加固？项目部再次成立技术攻关组，预计不久之后，这个难题即将被攻破！