太湖隧道南泉段主體完工 隧道全長(zhǎng)10.79公里設(shè)計(jì)速度100km/h

9月5日的蘇錫常南部高速公路太湖隧道南泉段一派繁忙景象。隨著最后一節(jié)頂板順利澆筑完成，4.88公里的隧道頂板全部完工，這標(biāo)志著國(guó)內(nèi)在建最長(zhǎng)湖底隧道—太湖隧道的南泉段主體工程施工全部完成。

太湖隧道全長(zhǎng)10.79公里，橫斷面采用兩孔一管廊結(jié)構(gòu)形式，兩側(cè)行車(chē)孔單孔凈寬17.45米，隧道主體全寬43.6米，設(shè)計(jì)速度100km/h。

43.6米的超大斷面，如何破解鋼筋綁扎、澆筑混凝土難題?“深潛”太湖，又如何確保隧道滴水不漏?隧道穿越生態(tài)保護(hù)區(qū)，又如何確保施工項(xiàng)目與環(huán)境和諧相處?項(xiàng)目部創(chuàng)新施工方式、嚴(yán)密防水措施、推行綠色施工，讓這座湖底隧道健康而友好。

創(chuàng)新施工方式，工作效率提高3.5倍

數(shù)月前，波光粼粼的太湖湖面上，在建中的太湖隧道破湖而出。

“施工中，我們采用堰筑法從岸邊向湖中逐段分倉(cāng)推進(jìn)，先從岸邊向湖中打鋼板樁進(jìn)行圍堰施工，再將圍堰中的湖水抽走、清淤，開(kāi)挖基坑，然后建設(shè)隧道，再回填土方、回水，拆掉鋼板樁，最終，隧道將潛入湖底。”在施工現(xiàn)場(chǎng)，中鐵四局太湖隧道項(xiàng)目總工程師廉云亮手指著遠(yuǎn)處的澆筑現(xiàn)場(chǎng)，娓娓道來(lái)。

隧道施工的關(guān)鍵在于鋼筋和混凝土，太湖隧道工程體量浩大，鋼筋用量達(dá)33萬(wàn)噸，混凝土澆筑總方量200余萬(wàn)方。常規(guī)的支架現(xiàn)澆投入大，施工周期長(zhǎng)，17.45m的行車(chē)孔單孔的超大斷面，讓鋼筋提前綁扎異常困難，場(chǎng)地限制也導(dǎo)致無(wú)法使用龍門(mén)吊等大型起重吊裝設(shè)備進(jìn)行鋼筋固定。

考慮到工期、質(zhì)量、安全等因素，中鐵四局太湖隧道項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)了“混凝土模筑臺(tái)車(chē)+鋼筋綁扎臺(tái)車(chē)雙聯(lián)動(dòng)”的快速施工方法。

科技日?qǐng)?bào)記者看到，這兩輛臺(tái)車(chē)，像兩個(gè)巨無(wú)霸，由主梁、懸掛系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、配重系統(tǒng)組成。

“鋼筋綁扎臺(tái)車(chē)就位后綁扎鋼筋，再利用臺(tái)車(chē)頂部吊梁，提吊頂板鋼筋。隨后鋼筋平臺(tái)下降20厘米，再向前移動(dòng)20米，混凝土模筑臺(tái)車(chē)跟隨鋼筋綁扎臺(tái)車(chē)向前移動(dòng)，當(dāng)前移位置剛好到達(dá)鋼筋下方時(shí)，混凝土模筑臺(tái)車(chē)上升20厘米至設(shè)計(jì)標(biāo)高，解除鋼筋籠懸吊體系，澆筑混凝土。同時(shí)，下一節(jié)段隧道鋼筋在鋼筋綁扎臺(tái)車(chē)?yán)^續(xù)綁扎鋼筋，以此為循環(huán)，一步步向前移動(dòng)施工。”廉云亮介紹，混凝土澆筑臺(tái)車(chē)和鋼筋綁扎臺(tái)車(chē)配備了全機(jī)械化的自助走行系統(tǒng)，單人操作臺(tái)車(chē)逐節(jié)移動(dòng)支護(hù)到位僅需半天時(shí)間，相比傳統(tǒng)施工工藝時(shí)間，提升工作效率3.5倍，相較傳統(tǒng)人工搭設(shè)滿堂支架的方式可節(jié)省人力成本90%以上。

中鐵四局太湖隧道項(xiàng)目經(jīng)理趙菲菲補(bǔ)充，從成本來(lái)看，混凝土模筑臺(tái)車(chē)和鋼筋綁扎臺(tái)車(chē)僅需一次性投入，即可重復(fù)使用至工程結(jié)束，根據(jù)太湖隧道工程量，雙臺(tái)車(chē)聯(lián)動(dòng)法預(yù)計(jì)可節(jié)約成本1675 萬(wàn)元。

三重金鐘罩讓湖底隧道“滴水不漏”

太湖隧道底板頂面到太湖水面高度為13米到16米不等。作為水下隧道，隧道防水施工是重中之重。

如何讓長(zhǎng)約4.88千米的湖底隧道滴水不漏?項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用了“三重六層”的隧道防水舉措。

“第一重，是加強(qiáng)隧道混凝土結(jié)構(gòu)自防水。我們通過(guò)優(yōu)化混凝土的配合比和澆筑工藝，控制混凝土內(nèi)外部溫差，提升混凝土本體質(zhì)量。”廉云亮說(shuō)，項(xiàng)目部加強(qiáng)原材料穩(wěn)定性控制，對(duì)混凝土拌制、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)生等工序加強(qiáng)工藝標(biāo)準(zhǔn)化控制，確保了混凝土強(qiáng)度穩(wěn)定性的穩(wěn)步提高。特別是在夏季高溫期，在混凝土粗骨料中加冰屑，將混凝土的入模溫度穩(wěn)定在28攝氏度以內(nèi)，減小混凝土內(nèi)外部溫差，保證主體混凝土無(wú)貫穿裂紋產(chǎn)生。

第二重“金鐘罩”是做優(yōu)隧道縱向縫、變形縫的防水。“我們?cè)诳v向縫上，用了自粘丁基橡膠鋼板止水帶。另外，隧道每隔60米會(huì)有一道施工變形縫，防止地震或者湖水整體浮力變化對(duì)隧道的影響，我們經(jīng)過(guò)多道防水工藝試驗(yàn)，在變形縫上用了外貼式止水帶、中埋式鋼邊止水帶和內(nèi)裝可卸式止水帶三層防水措施，確定了效果最優(yōu)的接縫防水工藝。”廉云亮說(shuō)。

趙菲菲補(bǔ)充，項(xiàng)目部做的第三重防水措施是隧道外包防水，即在湖底隧道外側(cè)再包裹一層高性能防水卷材，就像“雨衣”一樣把隧道裹在其中，最后，在“雨衣”外再蓋上一層混凝土保護(hù)層，以及2米厚的黃粘土，確保太湖隧道“滴水不漏”。

廢棄的混凝土循環(huán)利用，既環(huán)保又節(jié)約成本

太湖隧道穿越太湖梅梁灣生態(tài)保護(hù)區(qū)，施工區(qū)域周邊旅游資源豐富，如何施工、環(huán)保兩不誤?廉云亮介紹，項(xiàng)目部通過(guò)自動(dòng)感應(yīng)的雙控型洗車(chē)機(jī)、設(shè)置三級(jí)沉淀池洗車(chē)基礎(chǔ)、購(gòu)置噴霧式灑水車(chē)等方式，控制揚(yáng)塵排放。同時(shí)，廢棄的混凝土還能循環(huán)利用。

廉云亮表示，他們建設(shè)的太湖隧道廢棄混凝土零排放再利用系統(tǒng)由砂石分離系統(tǒng)、漿水回用系統(tǒng)、管道輸送系統(tǒng)三部分組成，經(jīng)過(guò)石子分離、粗砂分離、細(xì)砂分離和水漿回收，分離的砂石干凈、含水率低，可直接用于混凝土的生產(chǎn);漿液不需要設(shè)置沉淀池，且能循環(huán)使用，分離的水泥漿可替代部分?jǐn)嚢栌盟a(chǎn)C30以下混凝土，能達(dá)到廢棄混凝土砂、石、漿液100%循環(huán)使用的目標(biāo)，有效保護(hù)了太湖水域的生態(tài)環(huán)境。

使用廢棄混凝土零排放再利用系統(tǒng)一舉多得，不僅產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益，也為項(xiàng)目帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

廉云亮介紹，按照每年300個(gè)工作日計(jì)算，全年通過(guò)清洗罐車(chē)可回收混凝土2430m³，回收砂可節(jié)約38萬(wàn)余元，回收石子可節(jié)約47萬(wàn)余元，全年回收水泥可節(jié)約33萬(wàn)余元，回收粉煤灰可節(jié)約9萬(wàn)余元，除去設(shè)備采購(gòu)費(fèi)和電費(fèi)，每年可節(jié)省約48萬(wàn)元。(金鳳)