在“立體地雷陣”上突破

李澤旭

他們把上海軌道交通四號(hào)線的修復(fù)工程戲稱為“立體地雷陣”，因?yàn)樗娘L(fēng)險(xiǎn)似乎無處不在，他們也叫它“地下施工的百科全書”，因?yàn)檫@個(gè)工程所涉及的技術(shù)領(lǐng)域?qū)嵲谔?，其綜合性實(shí)在太強(qiáng)了。

2003年7月1日，令人刻骨銘心的軌道交通四號(hào)線坍塌事故發(fā)生。經(jīng)過近兩周艱苦努力，事故搶險(xiǎn)結(jié)束。隨后，上海隧道工程股份有限公司會(huì)同有關(guān)專業(yè)單位成立四號(hào)線修復(fù)方案組，經(jīng)過詳細(xì)調(diào)研，結(jié)合專家意見，確定了“原位修復(fù)”的修復(fù)方案。

“原位修復(fù)”，這在國際地鐵工程史上都是一大難題，許多國家遇到這一問題采取的都是“繞”開的辦法，我們能成功么？

隧道股份給出人們一個(gè)答案，經(jīng)過4年的不懈努力，四號(hào)線“原位修復(fù)”工程不僅實(shí)現(xiàn)，而且圓滿成功，為上海人實(shí)現(xiàn)了圓“環(huán)”夢。

那群人那些事

四號(hào)線修復(fù)工程進(jìn)行的4年間，修復(fù)工程工地上經(jīng)常能見到這樣一群人，他們大多為35周歲以下的青年，總共30多個(gè)。他們組成了四號(hào)線修復(fù)工程項(xiàng)經(jīng)部，他們的目標(biāo)只有一個(gè)——圓“環(huán)”夢。

工程總指揮余暄平曾經(jīng)帶領(lǐng)這支團(tuán)隊(duì)提前3個(gè)月出色地完成了至今深受好評(píng)的中國第一條沉管隧道——寧波常洪隧道；他帶領(lǐng)這支團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地以兩臺(tái)盾構(gòu)同時(shí)推進(jìn)的方式完成了上海大連路隧道，縮短工期整整半年。2003年，他們來到上海董家渡向另一個(gè)極限挑戰(zhàn)。

項(xiàng)經(jīng)部的技術(shù)管理人員把四號(hào)線修復(fù)工程戲稱為“立體地雷陣”，因?yàn)樗娘L(fēng)險(xiǎn)似乎無處不在，他們也叫它“地下施工的百科全書”，因?yàn)檫@個(gè)工程涉及技術(shù)領(lǐng)域多、綜合性強(qiáng)。

2004年8月28日，第一幅深槽壁正式啟動(dòng)。隨著碩大的抓斗深入地下，施工人員嚴(yán)陣以待。項(xiàng)經(jīng)部的成員，至今清楚地記得，他們?cè)鯓用芮卸⒅ザ分械拿恳欢吠?，分辨不同深度下土體的顏色、強(qiáng)度，判斷塌方的可能性以及對(duì)泥漿的影響等。他們也記得，9月1日凌晨，當(dāng)他們滿懷欣喜準(zhǔn)備起吊鋼筋籠時(shí)，大雨傾盆而至，槽段萬分緊急，項(xiàng)經(jīng)部立即決定暫緩起吊重新清孔。大雨澆透了現(xiàn)場的每個(gè)人，冷風(fēng)吹過，瑟瑟發(fā)抖，但施工并未停止一分一秒……第一幅鋼筋籠下放的那個(gè)夜晚，他們通宵達(dá)旦堅(jiān)守現(xiàn)場，當(dāng)65．5米的巨型鋼筋籠于9月2日順利到位時(shí)，已是晨曦微亮。忘卻了勞累、忘卻了困意，項(xiàng)經(jīng)部見證了這項(xiàng)艱巨工程的起步！

曾有一幅超深槽壁，經(jīng)檢測在成槽過程中因地質(zhì)及施工工藝等原因，壁面傾斜度稍稍超過了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)下道工序并沒有造成太大的影響。是否忽略這項(xiàng)質(zhì)量問題？“質(zhì)量是工程的生命，不惜一切代價(jià)進(jìn)行整改！”項(xiàng)經(jīng)部斷然決定。于是他們特意從其他工地引進(jìn)了三軸旋挖套管機(jī)、800成槽機(jī)等大型設(shè)備及一套新的反力箱對(duì)該槽段進(jìn)行修整。經(jīng)過了整整28天的施工，終于按設(shè)計(jì)規(guī)范要求優(yōu)質(zhì)地完成了該幅槽壁的施工。這是157幅槽壁中施工用時(shí)最長的一幅，也是項(xiàng)經(jīng)部對(duì)“沒有任何借口”的最佳詮釋。

四號(hào)線修復(fù)工程配備了國內(nèi)最先進(jìn)的大型設(shè)備。要發(fā)揮這些設(shè)備的作用，必須盡快掌握使用方法。項(xiàng)經(jīng)部投入了大量精力，對(duì)操作員工進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和輔導(dǎo)，用學(xué)習(xí)型組織理念幫助他們打破常規(guī)迅速充電和提高。比如，用來深層障礙物清除的大型全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)是一個(gè)陌生的事物，此前中國的施工隊(duì)伍從未使用過。從專家的現(xiàn)場操作來看，這套機(jī)器的性能令人滿意，但是高昂的使用費(fèi)使得項(xiàng)經(jīng)部必須擺脫國外專家的技術(shù)屏障。于是施工人員在施工現(xiàn)場攀上爬下地熟悉鉆機(jī)的機(jī)械部件，對(duì)著操作手冊(cè)詳細(xì)地了解各部件的功能和使用方法，經(jīng)過半個(gè)月的艱苦努力，項(xiàng)經(jīng)部終于對(duì)全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的施工性能爛熟于胸，在超深管片清除過程中，圓滿地完成了各類地下障礙物的清除工作。日本供應(yīng)商聞?dòng)嵑蠓浅ｓ@訝：“就是在日本，一個(gè)工人要學(xué)會(huì)使用這套設(shè)備起碼得花一年時(shí)間。”當(dāng)供應(yīng)商再次到現(xiàn)場，看到隧道員工非常熟練地操作設(shè)備，不由地贊嘆：“中國隧道人，好樣的！”

項(xiàng)經(jīng)部的每位成員都把自己與工程建設(shè)緊緊地聯(lián)系在一起：綜合治理主管為了工程日夜操勞胃出血住進(jìn)了醫(yī)院，尚未完全康復(fù)又投入到工程建設(shè)中；一位員工因長駐施工現(xiàn)場，家中遭竊也來不及回家打理；有兩位員工的父親先后去世，他們都來不及回家見上最后一面；為了工程技術(shù)攻關(guān)，一些青年技術(shù)員們推遲婚期，放棄與女友的約會(huì)更是家常便飯。全體員工凝結(jié)成為一個(gè)堅(jiān)不可摧的整體，為四號(hào)線修復(fù)工程奉獻(xiàn)了許多許多。

登上新的制高點(diǎn)

工程中的灌滿水的不穩(wěn)定隧道清理是個(gè)全新的課題，一旦處理不當(dāng)將發(fā)生黃浦江水倒灌入隧道的險(xiǎn)情。隧道清理修復(fù)段長度共約1760米。搶險(xiǎn)期間為了控制區(qū)間隧道的塌陷，控制地面沉陷和損失，在塌陷段兩側(cè)的隧道內(nèi)都已經(jīng)灌滿水，以平衡隧道外側(cè)水土壓力。修復(fù)工程中須將區(qū)間隧道未塌陷區(qū)段內(nèi)的隧道積水、積泥、施工搶險(xiǎn)期構(gòu)筑的水泥壩等進(jìn)行清理。經(jīng)過方案優(yōu)化，隧道清理采用常壓施工，預(yù)留氣壓施工條件，一旦發(fā)現(xiàn)隧道有滲漏立即轉(zhuǎn)為氣壓法施工。

雖然方案制定前期，通過反復(fù)鉆孔進(jìn)行隧道頂標(biāo)高探摸，根據(jù)原隧道的沉降情況大致分清了完好隧道和破損隧道，但隧道管片的裂縫、破損的細(xì)節(jié)不深入隧道內(nèi)部用肉眼觀測，就沒法掌握。在進(jìn)行隧道抽水前，必須對(duì)隧道進(jìn)行實(shí)地探摸，如果對(duì)管片上有裂縫置之不理，一味抽水，失去了隧道內(nèi)部壓力，隧道外的泥沙將會(huì)從缺口涌進(jìn)隧道，四號(hào)線事故將會(huì)重演。

付軍，一開始就負(fù)責(zé)隧道清理的工作，他必須在抽水前探摸清隧道前方的情況，而這隧道里水深四五米，沒有照明，黃浦江水就在頭上洶涌。他造出了自己的探摸“法寶”——長6米、寬1．5米的竹筏，坐著這個(gè)竹筏，穿著救生衣，他和同事一起打起了“頭陣”?；叵肫鹉菚r(shí)，他開玩笑地說，還曾經(jīng)失足掉滑下了竹筏，與冰涼的積水有過一次“親密接觸”。但是看到經(jīng)過泥水洗禮的隧道依然完好無損時(shí)，心里還是暖洋洋的。

基坑開挖至第7層土的時(shí)候，深度達(dá)到了32米，部分土層土質(zhì)堅(jiān)硬，小挖機(jī)在基坑內(nèi)作業(yè)困難，于是施工隊(duì)采用鎬頭機(jī)配合，先破碎后挖土。但是履帶吊垂直動(dòng)土也存在著相當(dāng)大的難度，因土質(zhì)太硬，蚌式抓斗靠自重抓土?xí)r常存在“吃不飽”的問題，僅僅能裝載1／3的容量，甚至更少。為了解決這個(gè)施工難題，項(xiàng)經(jīng)部冥思苦想尋求加快進(jìn)度的良策。

問題的解決頗具戲劇性。基坑下的民工吃飯時(shí)，因米飯?zhí)捕鵁o法下咽，所以就在碗里面沖上一部分開水。這一小小的舉動(dòng)卻啟發(fā)了施工人員。眾所周知，基坑開挖時(shí)為了保持土體的穩(wěn)定，大多采用井點(diǎn)降水的方式疏干土體中的水分，而此時(shí)施工人員卻反其道而行之，主動(dòng)引來兩條自來水管，對(duì)挖機(jī)堆起的土體進(jìn)行加水使其軟化，如此一來，蚌式抓斗僅靠自重就能夠抓滿土方，工作效率一下從當(dāng)初的每天20車提升到60車左右。整個(gè)第7第8層土的開挖用這種方式處理，整整提前了兩個(gè)星期完成。

依靠一股不服輸?shù)捻g勁，他們突破了一個(gè)個(gè)難題，登上了一個(gè)個(gè)新的制高點(diǎn)。

針對(duì)四號(hào)線修復(fù)中主要難點(diǎn)，四號(hào)線修復(fù)工程項(xiàng)經(jīng)部自主申報(bào)了5個(gè)科研項(xiàng)目，參與1個(gè)科研項(xiàng)目，通過深化研究相關(guān)技術(shù)，在確保工程順利進(jìn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新。成功完成大深度、大直徑旋噴設(shè)備和施工技術(shù)研究；復(fù)雜地層中超深地下連續(xù)墻施工技術(shù)的研究；人工地層凍結(jié)技術(shù)在四號(hào)線修復(fù)工程中的應(yīng)用研究；復(fù)雜環(huán)境下超深基坑施工綜合技術(shù)與環(huán)境變形控制研究；承壓水降水及土體環(huán)境變形控制；復(fù)雜施工環(huán)境下的深基坑施工新技術(shù)研究。部分科研項(xiàng)目已通過上海市科委專家鑒定，成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。

在修復(fù)工程中，項(xiàng)經(jīng)部創(chuàng)新的采用了眾多的新工藝、新技術(shù)，如超深地下連續(xù)墻施工技術(shù)、超深地下障礙物清理、超深雙高壓旋噴加固技術(shù)、超深承壓水降水、連接段大體積凍結(jié)暗挖施工技術(shù)等。其中大深度、大直徑旋噴設(shè)備和施工技術(shù)研究獲上海市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

他們通過科技攻關(guān)和創(chuàng)新，解決了世界級(jí)的工程難題，開創(chuàng)了國內(nèi)軟土地下工程領(lǐng)域的先河，使得上海市地下工程施工技術(shù)跨越到新的平臺(tái)。

國外類似修復(fù)工程尚處在方案論證階段，而四號(hào)線在最短時(shí)間內(nèi)完成了隧道修復(fù)，實(shí)現(xiàn)了四號(hào)線的環(huán)通，創(chuàng)造了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)修復(fù)工程創(chuàng)造采用的超深地下墻、超深全回轉(zhuǎn)清障、超深承壓水降水、大直徑旋噴技術(shù)和工藝，已在軌道交通項(xiàng)目和重大工程中得到推廣和應(yīng)用。