地铁四号线南延段首个“巨无霸”大盾构区间贯通
全线有望在明年底前建成通车
地铁四号线南沙客运港广州首个大盾构贯通 羊城晚报记者 林桂炎 摄
金羊网讯 记者刘勇，通讯员鲁亢、陈虎辉报道：线路全长12.6公里的四号线南延段又有重大工程节点任务完成！6月27日上午，随着直径达11.67米的“巨无霸”盾构机在南沙客运港站破洞而出，广州地铁建设史上首个大盾构区间在历时8个月的艰苦掘进后终于顺利贯通。目前，四号线南延段土建工程累计完成81%，预计今年下半年可实现所有车站封顶，所有区间贯通，该线路有望在2017年底前开通试运营。
“巨无霸”为广州地铁首次使用
在南沙客运港站的施工现场，记者看到这台“巨无霸”盾构机的第一感觉就是大：直径达11.67米，比普通盾构机大了近一倍，重量达1200吨，比普通盾构机重了近4倍。据广州地铁介绍，本次使用大盾构的是四号线南延段【资讯园～南沙客运港】区间中的【中间风井～南沙客运港站】区间，该区间是由中铁大桥院设计、中铁隧道集团负责施工，全长1491米，盾构机去年10月底从中间风井始发，历时8个月后掘进至南沙客运港站。
记者了解到，与普通盾构机要分别打通左、右线隧道不同，这台“巨无霸”由于直径够大，它在施工时直接打个大洞，左、右线隧道可以一次成型。“同样都是盾构隧道，同样都是有左右线，为什么要用大盾构呢？”地铁集团四号线南延段土建负责人彭洪秋介绍，由于【资讯园～南沙客运港】区间淤泥层发育，尤其是区间后半段淤泥层最深达30米，相对于明挖方案或小盾构施工的方案，大盾构施工主要有以下三方面的优势：一是减少淤泥地层可能造成的隧道变形。采用单洞双线大盾构，其隧道埋深比较深，隧道的基底可穿透淤泥层，隧道抗推刚度大，且不易受周边地块开发及地下水位下降的影响，能最大限度确保隧道不变形，为地铁运营消除安全隐患。二是进一步创新和丰富广州地铁建设盾构施工工法。随着广州新一轮线网的建设，在南沙还要遇到深厚淤泥层，在老城交通密集道路地段，车站和隧道按常规办法建设已经很困难，这次采用大盾构机也可以为下一步地铁建设摸索经验。三是减少工程量并降低施工成本。由于车站为侧式站台，采用单洞双线大盾构可以取消车站与双洞双线盾构隧道之间明挖（过渡）段。同时，采用单洞双线大盾构，不用像传统的双洞双线隧道那样需要增设联络通道，可以节约施工成本，降低施工风险。
“巨无霸”施工难度远超普通盾构
记者了解到，四号线南延段【资讯园站～南沙客运港站】区间中的【中间风井～南沙客运港站】区间，采用的“巨无霸”大直径泥水平衡盾构机长98米，总重达1200吨，其中单刀盘重量就达240吨。面对如此庞然大物，施工困难远超普通盾构。
彭洪秋透露，和普通盾构机相比，“巨无霸”大盾构机施工主要有三大困难：一是操作控制难，由于机器庞大，一般埋深较深，施工时容易遇到上软下硬等复杂地层，掘进过程不易操控。二是管片安装难，普通盾构机一环需要6片管片拼装，“巨无霸”一环需要在大近一倍的单洞内拼装9片管片，由于隧道高、宽都相应较大，拼装难度可想而知。三是工序衔接和现场管理难。为了加快施工，需要同步进行底部口字形构件及其两侧混凝土回填施工，而且泥水盾构机还要兼顾泥浆循环和泥水分离配套工序，施工工序繁多，需要确保现场工序衔接顺畅。
多项措施确保“巨无霸”掘进安全
彭洪秋介绍，为了推进该区间隧道掘进任务，地铁集团早在招标前就已组织国内专家多次对盾构机的设备、性能进行讨论，因此在招标时，在合同中对大盾构的关键性能有具体明确的要求，以确保第一台大盾构施工的成功。
此外，还创新了多项措施，确保盾构掘进安全。如，新增一节台车做为调运拼装口字件使用，以便达到盾构掘进和口字件能同时施工的功能；全过程盾构监造，地铁集团定期派人到厂家对大盾构改造进行全过程监督控制；合理优化设计，由于大盾构区间存在深厚淤泥层，早在施工图设计阶段，地铁集团制订了淤泥层处理原则，以减少全断面淤泥对现场施工及后期运营的影响。大盾构始发后，为减小盾构掘进对周边环境的影响，中铁隧道集团的技术人员还通过合理调整掘进参数和同步注浆，并及时对壁后进行二次注浆加固，地面做好监测和巡视，最终确保了盾构区间顺利贯通。