大東湖深隧工程正式進(jìn)入掘進(jìn)階段 長江日?qǐng)?bào)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?qǐng)?bào)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(tái)盾構(gòu)機(jī)“綠投號(hào)”NO.1，在深34.9米的3號(hào)豎井中順利始發(fā)。這標(biāo)志著全國首條深層污水傳輸隧道正式進(jìn)入掘進(jìn)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(fēng)景區(qū)4個(gè)區(qū)（功能區(qū)），是目前國內(nèi)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(yù)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(dāng)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?qǐng)?bào)記者從隧道3號(hào)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(gè)結(jié)構(gòu)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(shí)，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(jī)器都放在鐵架上，工人們正在進(jìn)行最后的調(diào)試。在盾構(gòu)機(jī)2號(hào)臺(tái)車的操作室，所有指令將從這里發(fā)出，主司機(jī)正全神貫注盯著操作臺(tái)，等待著最后的掘進(jìn)指令。
11時(shí)18分，隨著一聲令下，盾構(gòu)機(jī)刀盤開動(dòng)，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(gè)機(jī)器緩緩向前移動(dòng)。此次盾構(gòu)首發(fā)所在的3號(hào)豎井深34.9米，為雙向始發(fā)井，盾構(gòu)機(jī)將從該豎井穿過2號(hào)豎井掘進(jìn)至1號(hào)豎井，線路全長3.16公里。
項(xiàng)目建設(shè)方中建三局負(fù)責(zé)人余南山介紹，大東湖深隧工程的盾構(gòu)隧道由9個(gè)盾構(gòu)區(qū)間組成，豎井深度均超過32米，最大深度達(dá)51.5米。如果按照3米層高的住宅樓算，最深處相當(dāng)于在地下挖了17層樓。
“深隧工程具有國內(nèi)最長、施工工藝最全、華中地區(qū)盾構(gòu)施工條件最復(fù)雜、武漢地區(qū)盾構(gòu)施工豎井最深等特點(diǎn)。整個(gè)隧道相當(dāng)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(gòu)施工、二襯施工、工藝結(jié)構(gòu)施工四個(gè)階段。每個(gè)階段只能依次進(jìn)行，不能平行組織施工，因?yàn)槭侨珖讞l深隧超深高水壓污水項(xiàng)目，沒有成功經(jīng)驗(yàn)可借鑒，又面臨復(fù)雜的地質(zhì)條件和周邊環(huán)境，技術(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)大，施工難度高。
量身定制國內(nèi)最頂尖小型盾構(gòu)設(shè)備
長江日?qǐng)?bào)記者單是走在這個(gè)豎井中，就可以感受到環(huán)境的艱難，而建設(shè)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(nèi)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(shè)，為盾構(gòu)機(jī)下井始發(fā)創(chuàng)造條件。
中建三局相關(guān)負(fù)責(zé)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(gòu)機(jī)無用武之地，而且盾構(gòu)區(qū)間困難重重，既要穿越全長970米的中風(fēng)化灰?guī)r段，又有550米需穿越嚴(yán)西湖湖底，溶洞密集，作業(yè)時(shí)盾構(gòu)機(jī)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(gòu)機(jī)廠大膽討論研發(fā)，為大東湖深隧“量身定制”國內(nèi)最頂尖的小型盾構(gòu)設(shè)備，將18節(jié)總長120余米的小型盾構(gòu)機(jī)拆散，通過管路連接，分布在井下和地面，逐步下井掘進(jìn)，在地下會(huì)合，實(shí)現(xiàn)整機(jī)掘進(jìn)。
長江日?qǐng)?bào)記者現(xiàn)場看到，目前在3號(hào)豎井中，盾構(gòu)機(jī)只有主機(jī)和4個(gè)臺(tái)車在井下，其余14節(jié)臺(tái)車布置于地面，井下與井上臺(tái)車通過延長管線進(jìn)行連接，隨著盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)，地面臺(tái)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(yùn)行時(shí)，隧道既要承受地下水壓力，又要承受內(nèi)部污水的壓力。對(duì)隧道施工要求極高，不能有縫隙和裂紋。
“在高壓傳輸時(shí)，必須像一根完全密閉的水管一樣，17.5公里的結(jié)構(gòu)不允許有任何孔隙和細(xì)小裂紋。我們稱之為打造建筑業(yè)的‘瑞士手表’。”東湖深邃項(xiàng)目總工程師劉開揚(yáng)說。為此，隧道在國內(nèi)首次開展小直徑盾構(gòu)管片與二襯混凝土結(jié)構(gòu)同步施工，二襯內(nèi)側(cè)通過表面涂層的方式實(shí)現(xiàn)防腐蝕，確保隧道內(nèi)外的水互不干擾。
“普通地鐵隧道內(nèi)部只用安裝盾構(gòu)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(nèi)部的平整性和密閉性。”劉開揚(yáng)說。
建成后將串聯(lián)4座污水處理廠，遠(yuǎn)期日處理可達(dá)150萬噸
作為武漢市“共抓長江大保護(hù)”的創(chuàng)新實(shí)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(diǎn)工程，也是東湖水環(huán)境保護(hù)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(shí)，武珞路以北的半個(gè)武昌城、東湖核心區(qū)周邊的污水都將“乘專列”快速進(jìn)入北湖污水處理廠，近期實(shí)現(xiàn)每天80萬噸的污水處理規(guī)模，未來達(dá)到每天150萬噸的規(guī)模，服務(wù)人口達(dá)300萬。近期服務(wù)范圍包括大東湖核心區(qū)內(nèi)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(yuǎn)期控制服務(wù)范圍增加武鋼和龍王嘴污水系統(tǒng)約200.25平方公里。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，隧道在旱季和小雨時(shí)，可用作部分污水輸送通道；中等雨量時(shí)，可發(fā)揮調(diào)蓄治污功能；大暴雨時(shí)，可發(fā)揮防洪排澇功能。采用的深層排水隧道方式，對(duì)地面及地下管線影響小，還能預(yù)留地下空間資源，長期使用安全性更高，不會(huì)受到地面及淺層施工的影響。“深隧建成后將長遠(yuǎn)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(duì)保護(hù)湖泊生態(tài)環(huán)境、提升城市發(fā)展品質(zhì)都十分有益。”
