珠三角水资源配置工程线路图
“盾构征程”历时32个月画上句号,转入全面内衬施工阶段
(资料图片)
文/图 羊城晚报全媒体记者 许张超 通讯员 粤水轩 单小亮
29日上午,随着“粤海42号”TBM掘进机在广东东莞大岭山破岩而出,珠三角水资源配置工程最后5条盾构隧洞顺利贯通,标志着该工程全线48条盾构隧洞全部贯通。从第一台盾构始发到最后一台盾构贯通,珠三角水资源配置工程的“盾构征程”历时32个月,工程建设正式由盾构掘进转入全面内衬施工阶段。
据介绍,工程将在2023年年底建成通水,为粤港澳大湾区供水安全提供保障。
珠三角水资源配置工程预应力内衬施工现场
先后投入48台盾构机
珠三角水资源配置工程是列入《粤港澳大湾区发展规划纲要》的水利基础设施项目。作为国家水网重要组成部分、广东水网重要骨干工程,该工程2019年5月全面开工,从西江干流佛山市顺德区境内的鲤鱼洲取水,向珠江三角洲东部的广州市南沙区、东莞市和深圳市供水,并为香港特别行政区及广东省番禺、顺德等地区提供应急备用供水。
工程全长113公里,横跨佛山、广州、东莞、深圳四市,设计年供水量17.08亿立方米,总投资约354亿元,设计总工期60个月。其中,盾构掘进总里程135公里,隧洞开挖直径4.1米至8.3米,先后投入48台国产大型盾构机助力工程建设,含29台土压盾构机、18台泥水盾构机和1台TBM硬岩掘进机,盾构机投入规模之大业内罕见。
29日上午,在工程B3标DG22#工作井处,记者看到完成隧洞贯通的盾构机已卸下刀头。现场工作人员告诉记者,从DG22#工作井到GZ21#工作井的隧洞通道下穿狮子洋,该地段因穿越多条破碎带、破碎带水压大、地层含水量大等问题,用的是泥水盾构机,而一般地质条件好的工程段则使用土压盾构机。
在东莞市大岭山工区的施工隧洞内,记者看到TBM硬岩掘进机缓缓停下。自此,珠三角水资源配置工程C1标“粤海42号”TBM掘进区间实现贯通。
“今天贯通的这个盾构隧洞是全线最长的,用的是唯一一台TBM硬岩掘进机,掘进长度达到10公里。”广东粤海珠三角供水有限公司总经理杜灿阳说,该区间的顺利贯通不仅意味着东莞市辖段7个盾构隧洞全部贯通,同时标志着珠三角水资源配置工程实现全线盾构贯通。
珠三角水资源配置工程深埋盾构施工示意图
攻克多项世界性难题
记者了解到,该工程全线大多采用深埋盾构方式,在纵深40米至60米的地下空间建造,永久征地仅2600亩,与传统明渠输水方式相比较,节约了约两万亩土地资源。然而,由此带来的挑战大幅增加,工程建设需要攻克长距离深埋盾构施工、高水压衬砌结构设计及施工、宽扬程变速水泵研发、长距离深埋管道检修等多项世界性难题。
在盾构掘进阶段,该工程面临着“埋深大、水头高、穿越多、地质杂”等诸多风险挑战。一是“埋深大”,工程隧洞整体埋深约60米,是普通地铁盾构施工深度的2至3倍,给盾构施工垂直运输带来新挑战;二是“水头高”,盾构机设计抗压高达10bar,给盾构开仓作业带来极大风险挑战;三是“穿越多”,该工程穿越珠三角核心城市群,沿线共穿越105处重要建构筑物,其中穿越高铁4处、地铁8处、高速公路12处、江海16处;四是“地质杂”,该工程地处有着“地质博物馆”之称的珠三角,沿途穿越众多地下断层、破碎带等复杂地层,给深埋盾构选型及施工带来巨大挑战。
如何攻坚克难?记者了解到,工程创新运用智慧监管手段、行业前沿技术、自主研发设备,助力盾构穿越硬度极高、地层复杂、断裂带密集的狮子洋、大金山、大岭山等关键节点,并创造了6米级盾构单月掘进456米、单日掘进32米,8米级盾构单月掘进448米、单日掘进40米,TBM单月掘进986米、单日掘进47米的全线乃至行业纪录。同时,还创下国内水利行业最大规模盾构施工、国内首次引入气垫式双通道泥水盾构机、国内首次大规模引入“水平+垂直”皮带机运输用于盾构掘进出渣、国内水利工程首次使用液氮快速冻结盾构开仓、国内首条盾构下穿狮子洋输水隧洞等多项纪录,建成后有望成为世界上流量最大的长距离有压管道调水工程。
“接下来,其实还面临很多问题,像从高新沙水库到沙溪高位水池,我们采用的是现浇无黏结预应力混凝土技术。也就是说,在这段28公里工程段,要现浇6.4米内径的钢筋混凝土管道来过水。如果钢筋混凝土仍然不足以抵御这么强的水压,就要再增加一个预应力,每50厘米用钢丝绳把混凝土捆起来、加好应力,对抗这么高的水压。”杜灿阳说。