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保安全降風險,地鐵施工首試“冷凍法”

  • 發(fā)布時間:2015-05-08
  • 信息來源:南寧日報
  • 作者:馮梓劍
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        地下含水的巖土經(jīng)“冷凍法”后,就會變成堅硬的“凍土”,這樣更便于鑿洞開挖。地鐵1號線南湖站—金湖廣場站盾構區(qū)間(以下簡稱“南—金區(qū)間”)首次采用了這種“冷凍法”施工,并于5月3日成功建設完成了一條地鐵聯(lián)絡通道,這在南寧地鐵建設中尚屬首次。
        何為“冷凍法”施工?南—金區(qū)間為何使用該施工法?有何效果?帶著一連串問題,5月7日,記者在南寧軌道交通集團有限責任公司(以下簡稱“南寧軌道公司”)相關專家的帶領下,深入該區(qū)間建設現(xiàn)場探秘。
        如何“凍土”——“冰箱”制凍80根管注入
        昨日,我市的氣溫并不像前段時間那么悶熱,但地面溫度也超過了30℃。
       上午9時許,記者從南湖站施工現(xiàn)場的風井入口下到地下約18米的站臺層,走進已經(jīng)貫通的隧道內。因為隧道圓滑,記者走起來比較困難,工人們卻如履平地,一撥又一撥地快步從記者身邊經(jīng)過。
行走約5分鐘后,記者看到了南—金區(qū)間聯(lián)絡通道施工點:施工人員都穿著長袖長褲,正忙著給應急聯(lián)絡通道澆筑混凝土;施工點的隧道墻壁上插著一根根白色管子,管子周圍用泡沫包住,用手一摸很是冰冷;深入洞壁的管線附近一看,厚厚的冰堆寒氣逼人……
       “這些管子有80多根,兩臺冷凍機產(chǎn)生的冷鹽水就通過這些管子注入土層深處。”南寧軌道公司項目主管任攀峰介紹說,其冷凍原理和電冰箱差不多,先用氟利昂降低鹽水溫度,冷鹽水沿一根根打入土層的管道進行循環(huán),把土層中的熱量帶出來,土層慢慢降溫直至最后被凍得硬邦邦的,就跟冰棍一樣,這時就可以鑿洞開挖了。凍結時間一般需要45到50天,最后土層溫度可降到零下28℃到零下30℃。
效果如何——增加土層強度杜絕隱患
        南—金區(qū)間的聯(lián)絡通道為什么要用“冷凍法”施工?任攀峰介紹,“冷凍法”施工工藝最早出現(xiàn)在歐洲,在礦井施工中廣泛使用,適用于涌水、流沙淤泥等松散含水復雜地層條件的施工,其工藝就是利用冷凍機對冷凍液進行降溫,并通過循環(huán)管路輸送到需要冷凍的區(qū)域,保持溫度,使溫度向外擴散產(chǎn)生凍結效果。近年來,在地鐵區(qū)間聯(lián)絡通道施工中,“冷凍法”工藝被廣泛運用,該法可以增加土層的強度和穩(wěn)定性,隔絕地下水,杜絕施工過程中崩塌等安全隱患,給地鐵增戴上了“頭盔”確保安全,同時對地面環(huán)境的影響也較小。
       “傳統(tǒng)工藝從地面打樁,把水泥灌下去,和土層結合形成混凝土塊,再鑿洞開挖。這需要有一定的壓力,如果聯(lián)絡通道埋深超過一定距離,壓力就達不到?!比闻史甯嬖V記者,該區(qū)間附屬的聯(lián)絡通道處于獨特的全斷面圓礫地層,該地層具有含水量高、空隙比大、自穩(wěn)性差及透水性強等特點,采用常規(guī)工法開挖存在風險高、難度大的問題。因此,軌道公司積極組織各方認真研究分析,并多次邀請國內知名專家論證把關,最終確定采用“冷凍法”施工該聯(lián)絡通道。
        應用前景——將在地鐵施工中逐步推廣
        “地鐵有兩條隧道,一來一回,兩條隧道之間,用很多聯(lián)絡通道相互溝通,每隔一段距離就有一個聯(lián)絡通道。其作用主要是用來逃生,萬一這條地鐵隧道發(fā)生事故,乘客就可以通過聯(lián)絡通道及時逃到另一條隧道中去?!比闻史褰榻B道,南—金區(qū)間聯(lián)絡通道長10.4米,是“冷凍法”在南寧地鐵實施成功的首例,標志著冷凍法這一先進工藝已被南寧地鐵建設者掌握并成功應用。
        據(jù)悉,“冷凍法”施工工藝對我市處于全斷面富水圓礫層中聯(lián)絡通道的地鐵施工提供了寶貴經(jīng)驗和科學依據(jù),對南寧地鐵1、2號線及后期其他線路聯(lián)絡通道的施工提供了很好的工程實例借鑒,為今后南寧地鐵建設增加了安全保障,同時也為南寧地鐵建設探索開辟了一條新的道路,以后將會在地鐵施工中逐步推廣。
        記者了解到,截至4月25日,地鐵1號線建設工程進度除朝陽廣場站主體結構施工外,其余24座車站主體結構均已封頂,并已進入附屬結構施工階段。目前全線共計完成23個出入口和25個風亭。始發(fā)盾構24臺,盾構掘進累計完成44175米,累計15個區(qū)間雙線貫通,7個區(qū)間單線貫通。正進行西鄉(xiāng)塘、屯里鋪軌基地建設工作,南湖鋪軌基地已建成并開始鋪軌。