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国内首条污水处理深隧:大东湖污水传输系统挺进地下51.5米

国内首条污水处理深隧:大东湖污水传输系统挺进地下51.5米

国内首条污水处理深隧:大东湖污水传输系统挺进地下51.5米

  4月,武汉东湖,一派春光如画。


  美景背后,是持续多年的生态保护。


  为保护东湖生态,2016年10月29日,大东湖核心区污水传输系统工程在洪山区二郎庙污水处理厂启动建

设,预计工期30个月。未来大东湖核心区的污水,都将通过最深达49.23米的地下隧道,直奔新建的北湖污

水处理厂,进行集中净化。


  时间过半,这条国内首创的污水深隧进展如何?


  9座竖井同步,昼夜挺进地下


  4月23日,在洪山区二郎庙污水处理厂,120余名建筑工人正在紧张施工。


  全线17.5公里的主隧工程,配套有9个竖井和9个盾构区间同步施工。这些竖井如同触角,将污水吸入主

隧内,其深度均超过32米,5号竖井最大深度达51.5米,地下施工,挑战艰巨。


  23日深夜,记者探访施工最繁忙的3号竖井,现场工程车辆川流不息,施工人员人头攒动,材料堆场一望

无边,灯光下一片繁忙,犹如白昼。


  沿着一段钢质楼梯,记者下到了3号竖井18米深的地下作业区。40余名工人正忙着绑扎钢筋和焊接施工,

现场焊花飞溅,虽然夜间温度只有10摄氏度,但工人们依旧汗流浃背。两天时间里,他们将要完成近百吨钢

筋的捆绑焊接任务。


  记者又来到6号竖井,此时吊车正在向地下吊装该竖井的地连墙钢筋笼,约50.95米高的巨大钢筋笼,缓缓

吊进地下已经挖好的槽内,施工人员再往钢筋笼内灌混凝土,形成地连墙。“第五幅地连墙已经浇筑完成,

前天吊装的第四幅地连墙钢筋笼,重达86吨。”技术员苏长毅介绍,此次6号竖井的地连墙,共22幅。作为一

个地下工程,地连墙的作用就像一个“保护壳”,把竖井基坑四周围起来,防止地层变形和地下水渗透。一幅

幅地连墙就像积木,需要一块块拼起来。


  近1.5公里的全断面硬岩,平均强度86.7MPa,最大强度达125MPa,岩石里施工,极其不易。“9个竖井同步

施工,由于施工作业面小,近300名工人,分班轮流施工,40台冲击钻、挖土机等施工机械每天挖土最高达2000

立方米,成桩4根,浇筑混凝土1000多立方米。”喧闹的施工现场,中建三局大东湖核心区污水传输系统项目负

责人余南山声音嘶哑地介绍着工程进度。


  为确保万无一失,工人们常常需要24小时守候在土方开挖的作业面旁,随时观察有无渗水漏水情况,容不

得半点疏忽。衣服湿透,鞋子全是水,腿脚麻木,但工人们从未退缩……

 

  创新施工显“十八般武艺”


  建设者在施工现场挥汗如雨的同时,另一支由30人组成的攻关小组,也在日夜鏖战。


  这是国内首条污水处理深隧,没有经验可以借鉴,常常会碰到很多新难题。“首先是盾构机,开挖隧道

离不开盾构机,可污水深隧系统隧道口面积只有普通地铁隧道的四分之一,而埋深又是地铁的两倍。传统盾

构机无用武之地。”项目总工程师刘开扬介绍。


  项目部联合盾构机厂大胆研发,深入讨论,最终确定分体始发方案:18节总长120余米的小型盾构机首先

拆散,通过管路连接,分布在井下和地面,逐步下井掘进,在地下会合,实现整机掘进。


  由于污水在传送过程绝对不允许渗漏,工程对密闭性要求非常高。刘开扬介绍,“在高压传输时,必须像

一根完全密闭的水管一样,17.5公里的结构不允许有任何孔隙和细小裂纹。我们称之为打造建筑业的‘瑞士

手表’。”


  大东湖深隧项目为武汉四水共治重点项目,具有“深隧工程国内最长”“囊括基础工程施工工艺最全”

“盾构条件最复杂”“盾构施工竖井最深”等特点。为此,建设者自主创新,在施工技术和管理方面实现多

项首创,如:国内首次开展小直径盾构管片与二衬混凝土结构同步施工、超长距离垂直和水平混凝土泵送等。


  严西湖底的“溶洞暗战”


  “17.5公里,盾构需要穿越强风化泥质细粉砂岩、砾卵石、中风化灰岩等复杂地层区段,及岩溶区、湖

区。”


   在施工图纸上看到的一段介绍。最让建设者们提心吊胆的,是有550米要穿越严西湖湖底,经过探测,该

段溶洞密集,险象环生。


  刘开扬介绍,溶洞可谓是盾构施工的“隐形杀手”,稍有不慎就会导致盾构机“栽头”,影响隧道的成

型、质量和性能,严重时还会导致隧道灌水,诱发安全事故。所以在盾构机穿越溶洞区时,必须详细探明溶

洞的位置和大小。在严西湖湖底,处于岩溶强发育期,见洞率高达81.8%。“经过反复探测,我们研发出了一

种处理水下岩溶的方案,在严西湖湖面填筑550米长、15米宽的钢板桩围堰,作为溶洞注浆加固处理平台,在湖底40米深处灌浆填充空隙。”对于这些盾构路上的“定时炸弹”,刘开扬和他的同事们已经有了破解之策。


  市城投集团公司有关负责人介绍,大东湖核心区污水传输系统项目建成后,将有效缓和城市污水处理厂用地布局与城市发展格局之间的矛盾,同时可优化城市污水设施布局,保护湖泊生态环境,提升城市发展品质。