文章内容

6月27日， 厦门分公司参建的福州滨海快线第3标段1工区， 321盾构机随着最后一名带压作业人员的出仓， 带压开仓换刀作业圆满完成。由于此次带压开仓换刀为公司首次， 危险性高且没有相关施工经验， 施工作业充满挑战。

盾构机作为隧道开挖的主要施工工具， 刀具就是它的 “牙齿” ， 需要不断的转动 “嚼碎” 各种土层和岩层， 以此达到开挖隧道的效果。为了使盾构机的 “牙齿” 时刻满足盾构机所处各类地层的掘进要求， 防止盾构机的 “尖牙利齿” 因过度磨损或没及时更换而降低地下掘进的效率， 盾构机在掘进一段时间或遇到不同地层时， 经常需要 “换牙” 。

往常换刀采用的是常压换刀， 常压换刀就是将盾构机停在地质良好的位置， 作业人员可随时进入隧道给盾构机 “换牙” ， 操作难度小， 且常压换刀的开挖面是稳定的， 坍塌风险较小， 也相对安全。

由于滨海西站至大数据站区间地层条件差， 强度跨度大， 是典型的滨海复合地层， 常压开仓不能满足开挖面稳定性要求， 因此开仓过程中需要使用介质对开挖面进行支撑， 同时往仓内注入气压， 以保证整个开仓过程开挖面的稳定性及开仓作业的安全。

“如此高强度下的带压换刀作业是最大的挑战， 正常人承受压力是1巴（ba） 标准大气压， 而此次作业人员要承受2.6巴 （ba） 标准大气压， 意味着换刀作业中， 作业人员身上要承受每平方厘米2.6公斤的巨大压力， 就相当于是医生在水下近30米的地方给病人换牙一般艰难。 ” 盾构经理王利伟面对从未有过的挑战， 倍感压力。

王利伟深知专业的事要交给专业的人， 于是带领团队共同寻找专业深潜施工队伍， 并及时上报分公司审批。

在正式作业前进行安全交底、 多次进行带压实操练习以及应急演练，此外还在地面配置高压氧舱以确保一旦作业人员身体不适能够第一时间进入高压氧舱吸氧。事无巨细， 不容一丝马虎。

经过一个礼拜的准备， 盾构中心在地质情况、 地面环境、 专业人员、 专业作业设备、 应急预案等多方面的准备已完善。但是最关键的问题是： 如何保持作业仓内气压稳定？这一度困扰着王利伟团队。

盾构中心技术团队查阅大量资料了解到， 为减少保压气体的流失， 达到稳压的效果， 在正式作业前需要在开挖面上建立一层泥膜， 相当于给开挖面敷上一层密闭的 “面膜” ， 而这 “面膜” 需要能够持久保护开挖面保持开挖面稳定， 因此 “面膜” 配方的挑选就成为了关键。

为了快速攻克 “面膜” 配方， 盾构中心人员咨询专家意见， 并走访了3家有过带压换刀作业经验的单位， 在众多材料中选择了一种粘性较好黏土——钙基膨润土， 来作为 “面膜” 配方的主材。

“膨润土兑水的稀释比例是制作‘面膜’ 的重中之重。 ” 盾构总工陈杰平对于此次定制 “面膜” 的试验显得格外小心。

常规操作是让膨润土稀释的越粘稠越好 “敷” ， 但是由于此次的 “面膜”需要用盾构机上的泵传送到开挖面，若是太稠则会导致泵上的部件无法运作， 因此膨润土稀释后既不能太稠也不能太稀， 需要找到最精准的兑水配比。

陈杰平一头扎进试验室， 一待就是一整天。 “经常给他带午饭时， 发现他早饭都没有动过。 ” 时常忘了吃饭的陈杰平全靠徒弟帮他打包加提醒。在一次次试验中， 终于找到最优配比， 即膨润土和水的比例为1比5时效果最优， 终于解决了最大的难题。

尽管已经准好各种准备工作， 但是实际 “换牙” 工作却比想象中的难。

“不好， 冲洗刀箱的水与粉质黏土夹杂一起， 导致仓内积水无法正常排出。 ” 在换刀过程中， 技术员陈将伟排查隐患时发现这一大问题， 开仓换刀若是排水问题没有解决好， 则会导致开挖面泥膜护壁失效， 仓内无法正常保压等问题。

“这是仓内压力较大， 外界压力小的原因造成的， 必须马上提供一条管路让水流顺着通道出来。 ” 凭着多年的地铁施工经验， 王利伟立刻找到了问题所在。盾构中心采用耐压软管引水的方式， 降低了土仓液位， 成功解决了排水问题。

在开仓换刀作业的18天中， 盾构中心检查并更换盾构刀具56 把， 321盾构机已经换上了最坚硬的 “牙齿” ，它在静静等待着接下来的掘进挑战。

（梁飞燕）