人民网：“刀尖”上的舞蹈——中铁四局南京工指南京至高淳城际轨道机场线施工纪实

人民网讯 2014年1月15日，随着5号联络通道主体工程完工，中铁四局南京工指承担的南京至高淳城际轨道机场线TA04标全面竣工。中铁四局建设者凭借南京地铁机场线高、精、尖、难建设的舞台，实现了在南京地铁市场的华丽“转身”。

南京至高淳城际轨道机场线是2014年南京市青奥会的交通配套项目。TA04标盾构施工需下穿京沪高铁桥群、机场高速公路跨宏运大道立交桥、工业厂房建筑群和秦淮新河，线路呈S型，曲线半径小，地质复杂多变。尤其是盾构下穿京沪高铁桥群,是工程推进风险难点之最，盾构机距正在运营的京沪高铁高架桥桩基最短净间距仅6.4米，沉降量单次1毫米或者累计3毫米即进入报警状态。盾构穿越稍有不慎，就会引起桥墩沉降和墩顶位移，影响无砟轨道几何状态变化，犹如每时每刻在薄冰上行走，在刀尖上跳舞，分分秒秒都紧紧牵着业主、设计、监理单位和铁路有关单位的神经。

艰难的起舞

南京至高淳城际轨道机场线TA04标包括一个的竖井(5号竖井)和左右线(5号竖井～4号竖井)共计3000米的盾构隧道。竖井总长55米，宽24.5米，深36.5米，是南京地铁施工最深的竖井。盾构施工穿越桥群、桥梁、建筑、河流“四道封锁”，有新、难、险、重等特点，被南京地铁公司称为“机场线第一难”。

在京沪高铁、南京南站等工程中取得优良业绩的局南京工指主动请缨，再整旗鼓，肩负起局重返南京地铁市场的使命。局也专门召开专题会提出:要高起点、严标准建设机场线，重树四局形象，打造盾构穿越高铁的施工典范。

2011年12月6日，5号竖井就开始了围护桩的施工。当钻到第8根桩时，负责竖井施工的一队(四公司)就碰到了围护桩打不下去的难题，大型钻机用了三天三夜的时间只钻了21米深，还有一台钻机也“趴窝”待修。“如果地质条件正常，一天半就能钻一个桩基，在这里六天还钻不了一个。”队长王希勇在南京南站站前工程施工桩基有800多个，可遇到钻挖进度这么慢的还是头一次。针对有抛填层、砂卵石层、淤泥层、硬岩的“两头硬中间软”地层，项目队优化施工方案，调来了先进设备，偌大的场地同时摆了8台各种钻机，施工队伍连夜加班，参战员工放弃春节休假，确保了围护桩如期完成。

盾构下穿高铁桥群包括京沪高铁、沪汉蓉、宁安铁路及3条动走线等6座桥梁，10条国铁线路，左右线穿越长度418米。地铁隧道与铁路高架桥桩基平面净距最短处仅5.17米，桥群桩基底部与隧道底最小高差仅0.2米，属于近距离穿越。

地铁盾构下穿开通运营的时速300公里的高铁在国内还无先例，没有指导性的施工参数或工法科研成果可以遵循，各方专家们一致认为“TA04标应按极高风险隧道来管理”。

为了实现风险超前预控，确保下穿京沪高铁桥群万无一失，南京工指把安全工作放在第一位，精心组织，按照专家论证意见，一方面邀请局技术专家组到现场指导，积极深入调研，详细分析，借鉴当前国内外最先进的技术，结合工程的实际特点，认真编制切实可行的施工组织方案和分项实施方案。另一方面，积极联系南京地铁公司及上海铁路局，就穿越京沪高铁桥群工程的重难点积极沟通、交流、协调。

按照施工方案，盾构下穿高铁桥群要在高铁桥墩之间的地面施打一排隔离钻孔灌注桩。隔离桩施工由于受高铁高架桥净空限制的原因，无法组织常规设备， 而地面离京沪高铁桥梁底部最短距离只有6米，综合考虑对高铁桥梁和桥墩的保护，为防止桩机侵限，二队(城轨分公司)对钻桩机进行了改造，并采用拉索措施，防止机械倾倒，实行“一机多人”的卡控措施，并组织两家监测单位施工全过程采用光纤光栅技术对桥群实施监测，顺利完成133根桩基加固任务，过程监测累计最大沉降只有0.4毫米，实现了精彩的预演。

盾构井端头加固在盾构始发与接收中起着举足轻重的作用，端头加固的好坏将直接影响盾构始发或接收的成败。2011年11月5日，盾构机运抵现场开始组装。此时，工期已经延误，始发迫在眉睫。为此，二队根据盾构机的“身材”，精心组织，仅用16天就完成了右线盾构吊装、下井、组装、调试与始发，创造了南京地区盾构下井始发用时最短纪录。

坚实的舞步

机场线盾构穿越的第一道“封锁”就是对沉降控制要求最高的高铁桥群。一般来说，地铁的沉降控制是下沉不得超过30毫米，隆起不得超过10毫米。但穿越高铁桥群的要求是下沉不得超过3毫米，隆起不得超过3毫米，标准足足缩小了10倍，一旦出错就没有补救余地。

为此，南京工指和业主、监理、铁路相关站段、监测单位专门成立了“穿越”高铁桥群指挥系统，下设8小组，各小组分工明确、强化责任，分别从铁路协调、驻场联络、盾构掘进、地面办公值班、监控测量巡视、安全风险及抢险、设备物资保障等方面为盾构下穿高铁桥群提供全面保障。

本着不打无把握之仗、不打无准备之仗的原则，经过局内部评审和各方专家评审，二队拿出了一套控制沉降的方案。考虑盾构下穿越高铁桥群时的推进速度、盾构中部土仓压力、刀盘转速控制、出土量控制、注浆压力、注浆量、浆液构成与配合比等所有影响施工安全的因素，在类似高铁桥群地质的30米“试验段”地带反复试验，终于研制出盾构施工“双控”施工技术。

穿越高铁桥群，必须踏准节奏，该快则快，该慢则慢，这是一场“刀尖上的舞蹈”。

盾构机开始下穿京沪高铁桥群，二队充分考虑高铁通过时所产生的瞬间冲击荷载与连续冲击荷载，通过以往施工实践经验与试验段地表沉降结果不断优化盾构推进参数，完善施工工艺，及时总结穿越的最佳参数，精细量测出渣量，合理改良渣土，并结合实际情况适当增加同步注浆、二次注浆方量。地面视频监控室及时跟进掘进相关信息，在第一时间根据实际情况及时研究改进掘进方案，一旦发现沉降的“苗头”，立即将其扼杀在“摇篮”里，有效地将沉降控制在允许范围内，保证了高铁行车安全。

整个盾构穿越国铁桥群施工一共涉及17家责任单位，仅沉降监测就有4家单位对施工情况全方位、无盲区监控，监测单位并采用光纤光栅传感技术和精密测量技术相结合的方式，对高铁桥墩墩身沉降、墩顶顺横桥向位移及倾斜进行24小时不间断的自动化监测。经过46天的奋战，盾构终于成功穿越高铁桥群，监测单位出具92份监测报告显示，累计最大墩身沉降仅0.38毫米。

第二个拦路虎是高速公路立交桥，参战员工通过严格的控制，稳扎稳打，稳步通过。

第三个障碍是机场线TA04标盾构施工用时最长的一次穿越。两家工厂因在赔偿标准上一直不能和地方达成一致无法拆迁，连前期地质勘探也只在厂区周围进行，没有盾构下穿区间的准确地质报告。厂方也不让施工人员在厂区进行沉降监测，致使盾构施工成为“盲推”。为确保盾构顺利穿越工业厂房建筑群，减少盾构穿越过程中可能发生的风险，施工中，二队主动出击，在厂区外使用先进仪器对房屋进行沉降观测的同时，加强洞内监测，及时进行二次注浆补压浆施工。对盾构设备加强维修保养，进行24小时不间断连续施工，以避免盾构长时间停顿引起的后期沉降。施工中，盾构机的推力、转速、扭矩等各种技术参数，挖多少泥土，都是经过缜密计算，做到精益求精。

下穿秦淮新河是掘进之中的第四个一级风险源。秦淮新河宽106米，盾构呈圆曲线下坡斜穿秦淮新河，就有3处勘探孔位于地铁隧道范围内，稍有不慎，会出现螺旋机喷涌和盾尾漏水现象。为此，二队通过现场预设的测量点定位盾构机的实际位置，派潜水员寻找已贯穿的勘探孔，采取土工布覆盖并在上方堆码沙袋，封堵勘探孔，并在螺旋机出口处加焊蝶阀，完善洞内排水设施。在穿越秦淮新河过程中，项目部坚持领导跟班、值班制及现场交接班制度，在预定隧道位置安装止水环，技术人员严格控制土压变化，并执行每15环进行一次双液注浆封环，阻隔后部水体流通通道，缓解盾尾水压。对土仓和螺旋机内加入高分子聚合物，防止喷涌现象，确保了盾构机在穿越河底过程中的施工安全及成型隧道的质量。

践信的舞者

大信不约，践信于行。开工以来，负责盾构施工的二队秉持创新思维、赢在执行的理念，寄情于“舞”，攻克了盾构领域一个又一个技术难题，实现了质量、安全、进度的有序可控。

长袖能舞。二队超前策划，把一切困难想在前面，从人员培训、设备到位、方案编制、掘进参数、施工组织等方面为盾构穿越施工缝制 “罗衣长袖”。

针对穿越盾构穿越高铁桥群等施工的重难点，南京工指精心筹备，制定措施，先后召开了不下二十次专题会议，就施工过程中可能出现的一些重要技术难题向盾构施工专家进行了咨询，组织机械、工程等专业技术人员分项编写实施性的盾构施工专项方案。

一环管片近二十吨重，为了防止发生变形、错台、碎裂等质量缺陷发生，每次拼装前,二队都安排人员细致清除盾体周围的泥渣。由于场地狭窄，其它工具使不上劲，拼装手们只能轮换着用手一点点的抠，直至管片接合严实。

刀盘粘附泥土和刀具磨损是盾构机推进的两大难题。2013年5月18日，盾构进入厂房前，坚硬的泥饼把刀盘开口堵塞, 盾构机的掘进变得异常困难，如不及时清除泥饼，进入无法监测的厂房施工安全将无法保证。二队采取在地面打围护桩的办法，及时打开舱门更换刀具，并采用了降低泥浆比重并添加分散剂，同时在刀盘上安装泥浆喷嘴的办法，最终有效地解决了刀盘结泥饼的问题，提高了掘进速度，确保了盾构顺利通过厂房区。

右线盾构机进入秦淮新河，因地质地层富水出现喷涌现象，刀盘扭矩、转速以及推力出现较大的波动。二队果断地组织人员将大量的黄油和聚氨酯从螺旋机口和超前注浆口压入到土仓内，封闭水流，阻止地下水形成更大的渗透渠道，减弱喷涌。

作为盾构作业的队长，盾构机始终装在张强的心里。在盾构施工中的每一环推进前，他都详细了解盾构所处的位置和姿态。为做到盾构掘进安全可控，张强根据施工侧重点不同，带领全员开展风险识别，从技术上提供支持，从质量上提供保障。每天，他几个来回穿梭在地铁里，不断发现缺陷，协调工作，整改问题。

在技术难题面前沉着冷静，在困难与挑战面前不服输。副队长、总工程师陆跃一心扑在盾构掘进施工中，盯现场则成了他每天的必修课。为了随时掌握第一手资料，他白天都到掌子面查看出土状况和盾构姿态，对地质和监测数据进行分析，制定盾构机掘进参数、渣土改良等方案。晚上，他在办公室是编制各项施工方案，办公室的沙发经常是他夜间加班的床。他都每周抽出时间给项目队技术人员讲授盾构机技术、安全控制要点、地层特性和土压的计算方。陆跃和未婚妻相爱多年，为不耽误工作他们婚期一拖再拖。当问他婚期时，陆跃说：“等工程竣工后再结婚!”

“穿越高铁桥群等高风险源真是非常紧张，有时候晚上根本睡不着觉”。在工地蹲点指导的城轨公司副总经理刘国卿刚半夜起床上个厕所，睁眼的第一件事也是先拿手机看看最近一次的监测数据。

盾构机掘进至787环时，进浆管抱箍突然断裂，大量泥浆涌入隧道，参杂的粗渣、细泥迅速漫延，沉积高度近40厘米。危急时刻，二队安全总监贾志高带领大家众志成城，勇于担当，通过一天一夜奋战，方才将沉积面长达200多米的渣泥清理完毕，隧道才得以恢复整洁畅通。

一分耕耘，一分收获。经严格测量，1500米长地铁隧道以偏离1.5厘米远远低于规范值要求高质量贯通，获得了南京地铁公司的交口称赞，并专门向局发贺电通报表扬。

给力的劲舞

“盾构穿越高铁桥群等施工不可预见因素多、风险大，来不得半点马虎。”南京工指常务副指挥长胡世山结合机场线TA04标的实际，把标准化管理理念贯穿整个施工全过程中，深抓精细化管理、强化责任意识、细化过程控制，形成盾构施工常态化管理机制。

南京至高淳城际轨道机场线TA04标施工引起全局上下高度关注。局董事长、党委书记张河川，总经理许宝成叮嘱要切实管控好重大危险源，抓好安全质量;局副总经理闫子才，副总经理、总工程师伍军多次到工地就关键技术方案号脉把诊号脉开方;局副总经理、南京工指指挥长张建场每月深入盾构施工现场，详细询问盾构施工情况，实地现场办公;局管控组、专家组每季度到现场进行技术指导，破解施工难题。

安全质量，必作于细。南京工指坚持对外一盘棋，对内统一管理，提出了“五杜绝、一控制、一创建”的安全目标，明确了各队和部门的工作职责和管理任务，细化了工作流程和工作程序;实行班前安全讲话、班后总结，开展日检查、周例会等活动，在工地设置动态危险源告知牌，形成了作业面有群众安全生产监督员，特殊部位有专职安全员，重点部位有项目队班子成员管控的立体交叉安全防控体系。完善了质量管理责任制，规范了“三检”、跟班旁站检查、产品首件等管理措施。开工以来，安全质量有序受控，没有发生一起安全质量事故。

实施生产管理信息化。二队投资30多万元安装了实时监控管理系统，在监控室就能掌握盾构掘进的各项参数并下达指令，从时间和空间上缩短对盾构推进的监控步长，提高过程反应和处理能力。设立进入竖井和洞内的两道电子门禁，实行人脸识别技术，确保了施工场地非作业人员为零。

施工中，二队还创造性地进行了小改小革。为防止盾构设备在掘进过程中偏沉，在拖车底部加装安全定位轮。给电瓶机车增设自动刹车系统和视频监控显示器，使运输行驶更安全;给滚刀增加镶齿敷焊刀圈，延长了刀具在复杂地质中的使用寿命。为提高支导线精度，创新使用“隧道中途投点法”变支导线为附合导线的控制测量技术。

紧密围绕盾构施工为主线，局南京工指党工委开展了“高扬党旗建地铁、金陵盾构创一流”的区域党建主题活动，创建“党员先锋岗”和“红旗责任区”，作出“我是党员，向我看齐”的承诺，充分发挥党员领导干部的带头作用，把党建活动延伸到现场管理的每个环节，为盾构下穿高铁桥群等实施提供强劲动力和坚强保证。2013年，项目荣获“江苏省标准化文明工地”和“江苏省工人先锋号”称号。

南京至高淳城际轨道机场线TA04标成功穿越高铁桥群，赢得了南京地铁公司的信任和称赞，局先后中标了南京地铁南京南控制中心综合楼、宁和城际轨道9标等工程，实现了在南京地铁市场的新开拓。

汗水如浪花般美丽，舞步如钢铁般坚实。成功穿越“四道封锁”的南京工指地铁参战员工，是站在高、精、尖舞台上的“舞者”，他们的舞姿将随着盾构机的跃动而神采飞扬，定格在城市地铁轨道的双行线上。 (杨洪兵 舒郁仁)