
在中国著名侨乡、海上丝绸之路的重要门户汕头,有一项具有世界级挑战性的超级工程正在建设当中,它就是国内首个PPP模式下单项最大的海底隧道设计施工总承包项目--汕头苏埃通道海湾隧道工程。中国工程院院士周福霖说:这个工程虽然隧道长度不是很长,但是由于它地震烈度高,直径比较大、土层比较复杂,所以这个工程可以叫做国内甚至世界上一个超级工程。我们国家未来的隧道还有好几个大工程,而这个工程将是一个里程碑式的工程,对我们国家未来的建设,对人类隧道工程建设将会做出重大贡献。
超级工程圆梦想,超大盾构显神威
汕头市是粤东地区第一大天然良港,自1860年开埠通商起至今已有200余年历史。新中国成立后在改革开放期间也是首批经济特区之一,但限于四面环山,市区面积成岛状分离,自古以来无法拓展实现各区互通互联,始终制约着潮汕人民立足粤东核心地区的雄心壮志.特别是坐拥国内唯一一座内陆海湾--苏埃苏埃海湾,将汕头分为南北两岸,而目前通行的海湾、礐石两座大桥建成于上世纪90年代,已不能满足时下人们全天候通行的节奏,一条备受期望的海湾隧道也因此应运而生,一个潮人百年梦想即将得偿所愿。
汕头市苏埃通道作为目前国内最大直径断面过海盾构隧道,是国内首条在8度地震烈度区建设的海底隧道,也是国内唯一一个兼具城市道路工程与一级公路的水下盾构隧道。项目位于已建的海湾大桥和礐石大桥之间,起点于汕头市北岸龙湖区天山南路与金砂东路交叉口,依次下穿天山南路、中山东路、华侨公园,然后穿越苏埃湾海域,在南岸汕头市跳水馆西侧约200m处上岸,终点于虎头山隧道口,与规划的安海路相接。本工程全长6680m,设5300m特长隧道1座(其中越海段隧道长3047.5m),互通立交2处,管控中心1处,收费站1处,风塔两座。按Ⅰ级公路技术标准设计,并兼具城市道路功能,双向六车道标准,主线设计行车速度60km/h,采用互通立交与城市道路连接,海底段采用盾构法施工。盾构段隧道设计为两条单洞隧道,采用2台直径15.03米超大直径泥水平衡盾构掘进。
苏埃盾构隧道是超大直径盾构法海底隧道,所处地质条件非常复杂,施工技术要求高,其综合难度在目前国内同类型项目中最高,可以用大、浅、高、硬、险五个字概括,被业内外誉为世界上最具挑战工程。大是指采用的泥水盾构机,直径达15.03米,属于超大直径;高是指苏埃通道处于高地震烈度区,达到8度;硬是指岸上段孤石和海中基岩段,岩石的强度高;浅是指盾构机上方覆盖层厚度薄,没有达到通常要求的盾构机直径一倍以上;险是指海湾隧道地质复杂,施工难度大,安全风险高,尤其是海湾隧道处于软硬不均地层,特别是盾构机掘进需要经过的三段长达182米基岩突出段。
精心谋划绘蓝图,步步为营强基础
中铁隧道局集团苏埃通道项目团队迎难而上,精心管理、攻坚克难,组建了一支作风干练抓铁有痕的队伍,在各方的高度关注下成功的完成了双线超大直径盾构始发工作,在大直径盾构施工技术方面取得了突破性成果,为后续类似条件下超大直径盾构施工积累了宝贵经验,具有里程碑意义。
不积跬步无以至千里,在前期由周福霖等院士及国内专家学者组成的海湾隧道专家团队,经过反复查勘论证,为项目施工保驾护航。项目联合体在现场召开多次前期策划会,充分做到工欲善其事必先利其器,从场地布局、工期节点衔接、资源调配等方面不断推演,把过程中可能遇见的问题尽可能面面俱到去考虑周全。作为国内首个PPP模式下单项最大的交通工程EPC项目,对外综合协调接口多、任务重;作为国内最大直径过海盾构,设备进场前的准备工作内容繁杂,千头万绪。项目初期,中铁隧道局集团组织极富大盾构施工经验的精干团队跑步进场,各项工作进行精心梳理准备。步步为营,不打乱仗,各项工作按照类别、层级、要求、时间、进展、执行人、验证人进行表格化管理。共梳理出盾构始发前工作事项700余项,并做到每项工作任务要求明确,有执行、有落实、有监督、有验证,定时间节点、定奖罚措施,实现繁杂工作的明确化、清晰化、具体化、有序化、实效化,为盾构能够按时顺利始发打下坚实基础。
盾构设备管理是盾构施工的基础,针对项目盾构施工难点,经过前期盾构机适应性分析,盾构机采取了较为先进的针对性设计:常压刀盘、可伸缩摆动主驱动、预留穿梭口设计、高强度碎石机、地质超前探测系统等。为保障盾构机各系统在复杂条件下能够正常运行,这对盾构机的各系统维护保养工作要求极高。项目根据各系统设备重要性分类,将盾构机各系统维修保养分层级:一级为直接影响掘进的系统,二级为影响掘进辅助系统,三级为掘进中可处理的系统。并将盾构机各系统故障统计代码化,对可能出现的故障进行数据统计分析,制定有针对性的维修保养计划,有的放矢,保障了设备使用完好率。
打造水下大盾构名片工程势必要有务实的工作作风。中铁隧道局集团苏埃通道项目经理部始终遵守实干不要虚招,实效不要空谈;开会+不落实=零,布置工作+不检查=零,抓住不落实的事+追究不落实的人=落实的宗旨。通过全体员工的日夜奋战,2017年实现了7.30南滨路暗埋段封顶、9.30具备盾构下井条件、12.26东线盾构组装调试完成举办盾构始发仪式三大重要节点目标。过程中取得了直径15.01m、机整机长135m、总重4400t的盾构机进场组装及调试总用时90天的佳绩。
首次承担15m以上级别的超级水下盾构施工重任,面临的诸多问题在国内尚无借鉴,且施工边界条件复杂施工技术难度高,对于项目团队是个严峻的挑战。为了更够高效完成各项任务,项目制订了管理铁律严禁不反馈不落实、严禁推诿扯皮、严禁管理人员违规、严禁以权谋私。要求明确自身职责,认真开展自身工作,保工作执行落地,以更好的推动项目工作的开展。
始料未及遭磨难,科学迎战克攻坚
汕头海湾隧道盾构段在海中主航道下方,有三段硬岩凸起,长度约182米,侵入隧道高度约3至6米。在海域段盾构线位附近有4个钻孔揭露孤石,大小、深度不一,孤石饱和抗压强度高,属坚硬岩。盾构始发段前80m内已探明的高强度基岩、孤石总量约700余方,岩石强度均在100Mpa左右,最大值大120Mpa,由于地质条件复杂在掘进过程中遇到了漏网之鱼。对盾构掘进存在刀具掉落、损坏、刀盘磨损损坏的重大风险。项目本着试验讨论、过程跟踪、分析总结、更新优化的工作思路成功的完成了东线始发段基岩孤石掘进施工。在始发段基岩、孤石掘进中总结出了宝贵的经验与成果。
在超大直径盾构始发试掘进既存在大量高强度基岩、孤石并成功通过在国内尚属首例,在掘进技术管理方面已初步形成较为完成的管理标准体系;对盾构在硬岩掘进进行了刀具、刀筒等方面的革新优化。这对下一步海中基岩段掘进施工具有重要指导意义,对本工程盾构施工成败有决定性作用。
一次次的专家会上,孤石、基岩凸起等问题,专家也只能是作为个例遇见而各抒己见,可苏埃项目碰见的是孤石成群、基岩为段,国内院士专家也途生感叹,实乃世所罕见。没有前人趟过的河,我们摸着石头,不知道下个锋锐的险阻会何时出现;没有别人嚼过的馒头顶饥,苏埃团队赤红着双眼通宵达旦也要啃掉拦路的硬骨头。一年里频繁到来的业界调研观摩团队,看着中隧人砥砺前行,成型的隧道摆在眼前,大家纷纷竖起大拇指:不愧为地下领军企业,这次海下大直径盾构你们可再树标杆了!
刀盘刀具结泥一直是制约盾构在粘性地层高效掘进施工的难题。盾构始发段100m开挖面存在50%以上的粉质粘土,粘土中蒙脱石含量高达14%左右,极易附着于刀盘及刀具造成结泥。通过传统的掘进参数控制、泥浆环流控制、添加离散剂、进仓清理等措施很难解决在根本上解决结泥问题实现快速掘进施工。
结合这一现状,经项目部分析调研,设计了一套仓外高压冲洗系统。实现了高压冲洗在仓外进行控制,对仓内结泥进行清理。在盾构机刀盘泥饼成型,利用管片安装的时间,可高效的清理刀盘泥饼。能够在不开仓的情况下去除盾构机刀盘泥饼,具有作业安全性高、效率高、成本低的特点,为项目盾构始发掘进赢得了宝贵时间。
对工程建设影响最大的灾害天气主要有台风和暴雨。5~10月是汕头地区台风季节,全年雨季多,春夏之交是防洪的紧张阶段。工程下穿汕头苏埃湾,工期长且跨越多个汛期,对施工中的防洪、防台工作都提出了严峻考验。 自开工以来,在面临地质复杂、高风险的情况下,项目领导班子带领项目团队不断进取、挑战自我,秉着做最难的,交最好的企业宗旨,在外界压力和质疑声下,完成了一项又一项重大节点。
坚定信念建功业,曙光初现勇向前
经过项目全体参建员工的不懈努力,在克服首段硬岩地层,为后续施工积淀了宝贵经验,苏埃通道东西线两台盾构机目前均处于稳步掘进状态。要实现水下大盾构施工名片工程的目标,任重而道远。项目部将不忘初心,牢记使命,立足本职,砥砺前行。
开拓质量管理思路。项目牢记工程项目质量是工程项目的生命,项目部将质量问题作为项目管理的核心内容。在施工生产中,项目经常召开专题会议重点强调质量问题,树立高质量高标准的理念,以质量树信誉,以管理求效益,强化施工现场管理。加强质量管理手段。严格按照预防为主、先导试点的原则,将首件工程中的每一个工序作为首件工序,对每一道工序制定作业指导书和施工工艺方案,严格按照程序进行策划、修正、实施、验证和总结,成熟后再进行推广实施。
强化安全管理理念。项目从员工家庭责任观角度出发,将安全与幸福关联,提出了促进员工自主重视安全和参与安全管理工作的要求,确保工程项目安全管理行为和方法具备实用性、实效性和人性化。
细化安全管理做法,在开工前按要求编制了《项目部安全生产策划书》,制定了施工现场安全管理目标。同时依据工程的施工工艺和施工方法对施工过程中存在的危险源和环境因素进行了识别。建立重要危险源识别库,同时针对辨识出来的重要危险源,按要求制定了监控措施和责任部门、责任人,并根据文件要求,组织开展重要危险源条件验收制度,确保项目安全处于可控状态。开展青年安全岗、群众安全监督员活动和党员身边创三无活动,党员带头,营造安全责任意识和氛围,建立党员责任区、群众安全监督员责任区青年安全监督岗责任区等,有力促进了安全工作的开展。
项目认真落实依靠职工办企业,办好企业为职工的宗旨,加强幸福之家建设。结合员工成长需求开展苏埃大讲堂,聘请内外部专家,采用定期与不定期相结合的方式举办多层次、多类型讲座。传授施工前沿技术、交流项目管理经验、操作技能培训、企业文化发展等知识;开展海湾之星评选活动,表扬先进个人,增强荣誉感,调动全员积极性。
千里之行,始于足下。中铁隧道局集团苏埃项目部自开工以来备受社会各界关注,工程进展也时刻牵动着海湾两岸百姓的心。虽然工程任务艰巨、责任使命重大,但项目一直在奋力前行,努力打造一支讲奉献、敢担当、团结进取、勇于创新的团队,精益求精,全力以赴打造水下大盾构施工名片工程,圆潮人百年梦想。