【解密】

工程師巧妙應對

海底施工“攔路虎”

地質勘探的前期準備工作做完，接下來就該輪到用盾構機在海底挖隧道了，那么在海底又會碰上哪些難題，該如何解決呢？

1、海底地層可能會坍塌

破解:通過冷凍方法將土體變成凍土

與其他隧道一樣，地鐵隧道也需要建設聯絡通道，地鐵運營期間特殊工況下（如列車阻塞、火災等），人員可通過聯絡通道疏散至另外一條安全隧道。2號線的過海段左、右線隧道間設置了4座聯絡通道。其中1座位于海底中-微風化地層中，3座聯絡通道地處海底全強風化地層中，全強風化地層中聯絡通道常規開挖容易發生坍塌。要想工程安全施工，就需要在開挖前對地層進行加固處理。

廈門軌道交通集團邀請了盾構及掘進技術國家重點實驗室開展“過海區間凍結法科學研究”，提出了海底凍結法，即通過冷凍方法將土體變成凍土，有效減少滲漏、涌水出現，這種做法在國內尚屬首次，有效填補了國內海底聯絡通道凍結法施工技術的空白。“海水的冰點比淡水低，但不同含鹽量的海水冰點又各不相同，在實際施工過程中，難度將會更大。”廈門軌道交通集團工程管理二部經理蘇文德說，因此，在施工時，要隨時監控土體的冷凍速度和厚度、凍土平均溫度等等參數，以減少工程風險。

2、盾構機刀盤磨損需更換

破解:專業人員穿戴潛水設施,進入盾構機刀盤倉作業

盾構機掘進雖然速度快，安全性高，但是負責切削土體的刀盤不可避免地會出現磨損，使用一段時間后就需要進行更換。在陸地上，暫停盾構機來更換刀盤都是一件不容易的工程，更何況是在深入海底幾十米的高壓環境下更換刀盤:水下壓力大、盾構機停機時間長可能導致地層坍塌、需要潛水作業等等。

軌道集團副總工程師徐超告訴記者，這個工程預計需要在海底更換刀盤約20次，要根據不同的水壓，調整好盾構機刀盤倉壓力，請專業人員穿戴潛水設施，乘坐高壓倉，進入盾構機刀盤倉進行作業，為了確保安全，一般選擇在地質穩定地段進行換刀，隨時監控倉內壓力。

3、兩段隧道對接可能海水倒灌

破解:在礦山法隧道內先制作密封“盒子”，供盾構機安全進入

2號線的過海段將由盾構法和礦山法共同建設，但是當盾構機從一頭的盾構法隧道掘進到另一頭的礦山法隧道時，風險極大，一旦處理不當，就可能導致海水或者土體從兩種工法隧道接縫處倒灌涌進隧道內，造成工程事故，那么如何保證不同工法建設的隧道在海底順利對接呢？

工程師們想到了一個好辦法。他們在對接處礦山法隧道內先制作密封“盒子”，然后盾構機安全進入“盒子”，再打開“盒子”，讓盾構機進入到礦山法隧道口。

4、風道需穿過三十多米深海水

破解:在大兔嶼上修建風道

地下隧道需要通風換氣，確保隧道內的空氣流通，因此需要修建風道。隧道內發生事故時，風道也可以用于逃生。修建風道對于陸地上的隧道而言并不是個復雜的事情，但是對于海底隧道卻是個十足的難題:風道修幾個？在什么地方修？怎么修？如何能保證安全？地鐵2號線過海段的風道施工也面臨著這些難題。

實際上，由于2號線的過海段長達2.7公里，而根據隧道風道建設的標準，每1.8公里就應該修建一個風道，這就意味著，過海段的風道必須修建在海面上，同時穿過三十多米深的海水，與隧道準確對接。

好在，這片海域并不是茫茫一片，工程師們將利用大兔嶼修建風道——地鐵2號線的隧道剛好從大兔嶼下通過。根據設計方案，大兔嶼上修建的風道豎井深度達32米，豎井完工后還需暗挖通道至過海隧道，臨海施工，施工難度大，風險高，且大兔嶼為孤島，無進出通道。為了解決這些問題，施工單位將搭設450米的臨時鋼棧橋，解決島上施工所需的機械設備和材料問題；嚴格控制把控豎井施工的精度與進度，同時加強地面及圍護結構監測等措施來應對風險。