因受青島第一奶牛場拆遷影響,由中鐵二十局四公司承建的青島地鐵9號線西荊站將出入口施工前置。然而,出入口剛剛進行基坑開挖,便遇到了硬巖開挖的難題。
遇難題,“最硬巖石+最復雜施工環境”
“很硬!下挖3米多就是巖層,部分巖石抗壓強度最高148兆帕。這個抗壓強度相當于超1噸重物壓在一個指甲蓋上?!蔽髑G站項目經理蔣曉偉苦笑道。
青島的白堊系青山組火山巖層發育充分,過于堅硬的巖石一直困擾青島地鐵的基坑開挖。西荊站A出入口基坑面臨的地質硬度,絕對算得上“最硬”之一。
硬巖的地鐵基坑開挖常規做法是機械破碎或爆破開挖。然而,西荊站項目部在入戶調查過程中了解到,A出入口東北側的青特集團作為項目所在地城陽的支柱產業之一,場區內有一套進口KW靜壓造型生產線,屬于精密儀器,對振動極為敏感。并且,A出入口南臨奶牛場,奶牛場內目前還有700多頭奶牛,如果使用爆破施工,產生的噪音及振動會嚴重影響奶牛產奶。
西荊站A出入口(呂艷龍 攝)
與此同時,為了保護正陽東路北側行道樹,西荊站A出入口基坑設計狹長,大型機械設備又受到場地限制施展不開,小型機械設備無法破除堅硬的微風化巖層,機械破碎開挖的方式在這里不適用。
經過青島地鐵集團第一建設分公司、9號線中國鐵建總部和中鐵二十局多次研討,項目部放棄常規工法,決定創新性采用靜態膨脹劑破碎巖石。
有妙招,打孔注漿“石破人不驚”
冬日暖陽,寂然無聲。在正陽東路青特工業園大門口西側約20米處,一線工人穿梭于裝配式圍擋內外。一個長79.5米、寬5.5米、深16.6米的基坑已經在悄然無聲中成功開挖。
“第一次看到這么開挖巖石,特別有意思。先是在巖石上面鉆個小孔,再倒進去一些粥一樣的東西。明天再來看,大塊石頭竟已裂開,還一點聲音都沒有?!盇出入口的門衛大爺說道。
石頭之所以會自行開裂,是因為里面加入了巖石靜態膨脹劑。膨脹劑以氧化鈣為主要膨脹源,含有硅、鋁、鐵、鎂的氧化物,并配以少量添加劑?!巴ǔ1黄扑榈膸r石抗壓強度很高,但抗拉強度低。用靜態膨脹劑非爆破式破巖的方法正是利用了其抗拉強度低的特性。我們用適量水調成流動漿體后,發生水化反應。體積增大約50%,同時釋放出熱量,具有膨脹作功的能力。當壓力在孔壁上引起的拉應力大于巖石的抗拉強度時,巖石即被破碎解體。”西荊站項目總工李韻廷解釋道。
施工現場(呂艷龍 攝)
“破碎巖石時,無飛石、無震動、無沖擊波、無噪聲、無粉塵、無毒氣排放,可以說是‘六無’開挖!施工過程中需破則破,需留則留,有計劃地進行巖層分裂、切割巖石?!崩铐嵧⑾采厦忌?。
【編輯:金雨】
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