地下在挖隧道地面微沉降零沉降！地鐵施工首次啓用機械化頂管法

齊魯晚報·齊魯壹點記者 趙波 通訊員 龍怡

近期，青島地鐵4號線勁松四路站B出入口過遼陽西路通道正在緊張施工。為減少對交通和管線的影響，降低施工風險，該出入口引入開挖“神器”土壓平衡矩形頂管機，這是青島地鐵首次在出入口施工中使用小型盾構機。

地鐵4號線勁松四路站位於勁松四路與遼陽西路交叉口東南側，B出入口施工時面臨地質較淺、管線較多、交通壓力大等困難。B出入口通道橫穿遼陽西路，斷面淨高4.2米、淨寬6.9米，穿越段覆土厚度約6米，地質條件較差，上方3米有光纜、燃氣、通信等多條管線敷設，道路交通繁忙，無法實施管線遷改、道路調流，需要採用暗挖施工。傳統礦山法安全風險極大，為確保安全順利施工，青島地鐵赴上海、濟南等地調研和多次專家論證，相關參建單位積極配合，最終決定採用土壓平衡矩形頂管工法。

據悉，該工法採用土壓平衡頂管機，利用機頭前端刀盤切削土層，主頂油缸提供前進動力克服機頭迎面阻力和摩擦力，使後續箱涵相繼進入地層，形成貫通的通道。其工作原理與盾構相同，均是採用非開挖式掘進施工，但其尺寸比盾構小、管片拼裝形式及操作模式也與盾構不同。此次使用的土壓平衡頂管機，長4.1米、寬6.9米，用於粘土、淤泥質粘土、粉質粘土及砂質粉土等地層，適用於淺層地質及管線比較多的環境。而傳統盾構機長80.0米、盾殼外徑6.3米，主要用於隧道掘進。

相比於傳統工法，機械化頂管施工主要有幾大優勢：一是全機械化施工，全封閉保壓和同步注漿確保地面微沉降零沉降，適用於在錯綜複雜的各類地下管線、道路下、建構築物下；二是全預製裝配管節，工廠化製造確保預製產品質量，密封可靠；三是施工組織簡單，專業化班組作業，現場文明施工水平高；四是綜合效率遠高於礦山法和明挖法，勁松四路站B出入口通道長度49.5米，掘進工期總共用時15天；五是採用人機分離操作方法，大大降低施工風險。

機械化頂管施工在青島地鐵尚屬首次應用，走出了較大矩形斷面附屬結構橫通道機械化頂管施工的“第一步”，為後續線路施工提供了可操作性強、性能可靠的工法工藝以及新的路徑選擇和技術支撐。