大東湖深隧工程正式進入掘進階段 長江日報記者任勇 攝
大東湖深隧工程示意圖 制圖 職文勝
18日上午，長江日報記者來到歡樂大道旁的東湖邊，見證了武漢大東湖核心區(qū)污水傳輸系統(tǒng)工程首臺盾構機“綠投號”NO.1，在深34.9米的3號豎井中順利始發(fā)。這標志著全國首條深層污水傳輸隧道正式進入掘進階段。
大東湖深隧主隧全長17.5公里，跨越武昌區(qū)、洪山區(qū)、青山區(qū)、東湖生態(tài)旅游風景區(qū)4個區(qū)（功能區(qū)），是目前國內傳輸流量最大、輸送距離最長、首次在主城區(qū)全部采用全地下式污水預處理站的排污深層隧道。隧道建成后將連起武昌片區(qū)4座污水處理廠，為城市排污排澇發(fā)揮重要作用。
最深處相當于地下挖了17層樓，大東湖深隧開全國污水深隧處理先河
長江日報記者從隧道3號豎井從上往下看，深度不禁讓人心頭一緊。豎井一共被分為9層，整個結構就像一條游龍從上盤旋至下方，蔚為壯觀。順著狹窄的樓梯，記者一層層走入地下，越接近地下，越感覺到空氣的潮濕。走到最下面幾層時，不斷有地下水從樓梯上滴落。
走了5分鐘左右，便到了最后一層，只見地面都浸在黃色的泥水中，水面搭起了一排排鐵架，機器都放在鐵架上，工人們正在進行最后的調試。在盾構機2號臺車的操作室，所有指令將從這里發(fā)出，主司機正全神貫注盯著操作臺，等待著最后的掘進指令。
11時18分，隨著一聲令下，盾構機刀盤開動，發(fā)出轟鳴的聲響，聲音在豎井中回蕩，墻上的泥水四濺，整個機器緩緩向前移動。此次盾構首發(fā)所在的3號豎井深34.9米，為雙向始發(fā)井，盾構機將從該豎井穿過2號豎井掘進至1號豎井，線路全長3.16公里。
項目建設方中建三局負責人余南山介紹，大東湖深隧工程的盾構隧道由9個盾構區(qū)間組成，豎井深度均超過32米，最大深度達51.5米。如果按照3米層高的住宅樓算，最深處相當于在地下挖了17層樓。
“深隧工程具有國內最長、施工工藝最全、華中地區(qū)盾構施工條件最復雜、武漢地區(qū)盾構施工豎井最深等特點。整個隧道相當于一條‘特種地鐵’，可將污水直接輸送到處理廠集中處理，將開全國污水深隧處理先河。”余南山說。
開挖這樣一條隧道可謂困難重重，主要包括豎井施工、盾構施工、二襯施工、工藝結構施工四個階段。每個階段只能依次進行，不能平行組織施工，因為是全國首條深隧超深高水壓污水項目，沒有成功經(jīng)驗可借鑒，又面臨復雜的地質條件和周邊環(huán)境，技術安全風險大，施工難度高。
量身定制國內最頂尖小型盾構設備
長江日報記者單是走在這個豎井中，就可以感受到環(huán)境的艱難，而建設者們還要在此條件下施工，克服垂直取土效率低、狹小空間內環(huán)框梁施工功效低、人員上下通行效率低和通行安全等困難，完成豎井建設，為盾構機下井始發(fā)創(chuàng)造條件。
中建三局相關負責人阮超介紹，由于污水深隧系統(tǒng)隧道管徑約3米—3.4米，面積只有普通地鐵隧道的1/4，而埋深是地鐵的2倍，傳統(tǒng)盾構機無用武之地，而且盾構區(qū)間困難重重，既要穿越全長970米的中風化灰?guī)r段，又有550米需穿越嚴西湖湖底，溶洞密集，作業(yè)時盾構機易“栽頭”，還要下穿地鐵線及房屋、高架橋等。
為此，施工方聯(lián)合盾構機廠大膽討論研發(fā)，為大東湖深隧“量身定制”國內最頂尖的小型盾構設備，將18節(jié)總長120余米的小型盾構機拆散，通過管路連接，分布在井下和地面，逐步下井掘進，在地下會合，實現(xiàn)整機掘進。
長江日報記者現(xiàn)場看到，目前在3號豎井中，盾構機只有主機和4個臺車在井下，其余14節(jié)臺車布置于地面，井下與井上臺車通過延長管線進行連接，隨著盾構機向前掘進，地面臺車將逐漸下井。
打造建筑業(yè)的“瑞士手表”，17.5公里隧道零空隙裂紋
未來東湖深邃工程運行時，隧道既要承受地下水壓力，又要承受內部污水的壓力。對隧道施工要求極高，不能有縫隙和裂紋。
“在高壓傳輸時，必須像一根完全密閉的水管一樣，17.5公里的結構不允許有任何孔隙和細小裂紋。我們稱之為打造建筑業(yè)的‘瑞士手表’。”東湖深邃項目總工程師劉開揚說。為此，隧道在國內首次開展小直徑盾構管片與二襯混凝土結構同步施工，二襯內側通過表面涂層的方式實現(xiàn)防腐蝕，確保隧道內外的水互不干擾。
“普通地鐵隧道內部只用安裝盾構管片，東湖深邃多了二襯施工的步驟，在管片上再現(xiàn)澆混凝土，以保證隧道內部的平整性和密閉性。”劉開揚說。
建成后將串聯(lián)4座污水處理廠，遠期日處理可達150萬噸
作為武漢市“共抓長江大保護”的創(chuàng)新實踐，大東湖核心區(qū)污水傳輸系統(tǒng)工程既是“四水共治”重點工程，也是東湖水環(huán)境保護的核心工程。深隧完工后將使武昌片區(qū)現(xiàn)有3座污水處理廠和在建的北湖污水處理廠“四廠合一”。
屆時，武珞路以北的半個武昌城、東湖核心區(qū)周邊的污水都將“乘專列”快速進入北湖污水處理廠，近期實現(xiàn)每天80萬噸的污水處理規(guī)模，未來達到每天150萬噸的規(guī)模，服務人口達300萬。近期服務范圍包括大東湖核心區(qū)內的沙湖、二郎廟、落步嘴及白玉山污水系統(tǒng)約130.35平方公里，遠期控制服務范圍增加武鋼和龍王嘴污水系統(tǒng)約200.25平方公里。
項目負責人介紹，隧道在旱季和小雨時，可用作部分污水輸送通道；中等雨量時，可發(fā)揮調蓄治污功能；大暴雨時，可發(fā)揮防洪排澇功能。采用的深層排水隧道方式，對地面及地下管線影響小，還能預留地下空間資源，長期使用安全性更高，不會受到地面及淺層施工的影響。“深隧建成后將長遠解決城區(qū)污水處理廠用地與周邊格局矛盾，滿足沙湖港、羅家港、沙湖水環(huán)境提升需求，這對保護湖泊生態(tài)環(huán)境、提升城市發(fā)展品質都十分有益。”
