在济南地下会遇见什么？孤石、硬岩、富水……“这里正好叫无影山，该不会山是在地下吧？”

我在济南修地铁

2020-11-20 20:14:46　　来源：大众日报

　　周末人物·中国新闻名专栏

　　□ 大众日报记者王健

　　“济南轨道交通2号线宝长区间顺利贯通，全线洞通！”10月8日下午，参加洞通仪式的盾构司机周鸿合久久无法平静。从2019年7月2日开始，经过400多个日日夜夜艰苦卓绝的努力，他们终于圆满完成了地质条件最为复杂、盾构施工难度最大的宝长区间盾构掘进工作。

济南轨道交通2号线宝长区间顺利贯通后，周鸿合抱着挖出的孤石拍照留念。（资料片）

　　穿越18处建（构）筑物、1处河道、1座石拱桥，最小曲线半径399米，开仓换刀584次，共计换刀2426把，基本实现零沉降……这就是他们交出的答卷。

　盾构界的“癌症”

　　今年2月8日23点左右，地下14米处，济南轨道交通2号线宝华街站至长途汽车站盾构区间，“泰山一号”盾构机驾驶室内的周鸿合突然紧张起来：刀盘扭矩突变，瞬间从正常的1200—1500（N·m）跃升至4000多（N·m）。

　　“坏了！”这个27岁的小伙子，第一次独立操作“泰山一号”。从19点交班开始，他就几乎一动不动盯着眼前屏幕上的参数。在他的面前有四个显示屏，分别是监控系统、导向系统以及两台上位机。他能实时监控出渣口的情况以及盾构机掘进的参数。

　　2015年6月份，从哈尔滨铁道职业技术学院工程机械运用与维护专业毕业后，这个青海小伙子很快就成为了一名盾构机司机，参建了西安地铁4号线和9号线。

　　“西安的隧道比较好挖，地下主要是粉质黏土和细沙，只要把盾构机的参数设定好，司机基本就不用管了。”周鸿合说，1.5米的管片，他们最快15分钟就推完一环，管片拼装手拼装的时候，他们还能休息半小时。

　　孤石、硬岩、富水……来济南之前，他对于济南轨道交通2号线的地质条件已有所耳闻。当时他还跃跃欲试，心想能有多大困难。但真正干起来，他感觉到了巨大的压力。

　　这不，第一次独立操作就遇到了孤石。

　　孤石号称盾构界的“癌症”，在盾构机推进过程中，一拨就掉下来，并跟着刀盘转动，会对刀具造成多次伤害。“这里正好叫无影山，该不会山是在地下吧？”中铁三局集团济南轨道交通2号线土建工程4标段项目部项目经理方治纲不止一次这样想。

　　“又得挨收拾了！”周鸿合有点紧张，毕竟连一环都没有推完。而这样的情况势必要影响正常掘进。

　　几乎同时，刀盘观察员也发现了土仓内的异响。他们立刻关掉机器，开仓检查。此时，有的刀已经被砸出了豁口。

　　正常刀圈磨损，换一把刀需要半小时。但如果刀毂被孤石砸坏，需要先进行切割，整个过程至少要两个小时。等他们换完4把刀，天已经亮了。

　　“多亏发现及时，要不然可能整盘刀就坏了。”方治纲介绍，一把刀的造价为2.7万元，一个刀盘如果43把刀都要更换，就得花费上百万元。整个宝长区间990多米，他们开仓换刀584次，共计换刀2426把，相当于把刀盘换了56遍，仅此一项，就花费了数千万元。

“拼刺刀”

　　济南轨道交通2号线一期工程西起王府庄站，沿刘长山路—腊山北路—张庄路—堤口路—北园大街—七里堡路—祝舜路—西周南路—飞跃大道走行，东至彭家庄站，长约36.4公里，设车站19座，其中地下站18座，高架站1座。

　　这条线对于济南来说，意义重大。2号线通车后，济南轨道交通将形成“一横两纵”的“H”型运营格局，可实现与1号线在王府庄站平行换乘，与3号线在八涧堡站实现“L”型换乘，济南也将跨入地铁初步成网运营时代。同时，济南西站、济南站、济南东站将实现地铁互联互通，城市内外交通将更加通达。

　　宝长区间是2号线区间隧道的最后一公里，也是“最难啃的骨头”。该区间施工难度全国罕有，并且没有成熟经验可借鉴。隧道下穿众多道路、桥梁和老旧建筑物，施工风险巨大，占全线一二级风险源总量的60%。

　　从张庄路、堤口路转到北园大街，宝长区间正好要走个S弯，最小曲线半径399米。“盾构机开挖直径6.68米，总长近90米，重达500吨。这样一个大家伙在地下转起弯来并不容易。”周鸿合说，隧道还下穿18处建（构）筑物，近420米位于西工商河河道下方，盾构机推进时的姿态控制要求极高。

　　更要命的除了孤石，还有硬岩。宝长区间硬岩岩石强度极高，平均达到140兆帕，个别点更是高达264兆帕。他介绍，高架桥钢筋混凝土的强度一般为60兆帕，而这里的硬岩强度最高相当于高架桥的4倍。

　　这些硬岩极易造成刀具损坏甚至刀箱变形，但为了确保按期完工，他们只能硬碰硬“拼刺刀”。“左右线共计穿越硬岩433环，共计开仓换刀129次，更换单刀311把，双刀89把。”方治纲说。

　　富水闪长岩地层地下水喷涌严重也是他们遇到的难题之一。盾构机在强风化及上软下硬富水闪长岩地层中掘进时，管片背后及掌子面裂隙水源源不断往土仓渗入，造成土仓水压急剧增加，螺旋机喷涌现象频繁。

　　“正常情况下，渣土会从出渣口到皮带，再通过传送带传送到电瓶车上，运出隧道。”周鸿合说，因为富水闪长岩喷涌，渣土喷到皮带两侧，需要人工清理。有时推进一环，需要人工清理渣土三四个小时。最长的一次，他们甚至清理过40多个小时。因为清理工作量大，工人们有时要从上班开始一直清理到下班，劳动强度很大。因此，这个工地的工人走了一批又一批，换了1000多人次。有的人干了一天就走了，工钱都不要。太累了！

　　“软硬不均、孤石群以及空洞地层交替出现，而且交替频次非常快，这给我们施工造成了巨大影响。”方治纲说，如果都是硬岩可以选择强度高的刀具，如果软硬不均可以选择耐磨性的刀具，但他们遇到的这种情况，选择刀具都很困难。有一次一环换了3次刀具，加起来换掉了47把刀。为此，他们先后选了七家国内知名的刀具供应商，针对不同地层尽可能选择适应性的刀具。

　　因为施工难度大，项目部专门从西安调过来一批司机，保证每台盾构机配备两名司机；他们还专门派人在盾构机人仓口观察，随时查看地层变化，监听仓内有无异响，及时发现刀具磨损或掉落，做到勤检查、勤更换，避免出现个别刀具损坏发现不及时导致更多刀具损坏的情况，从而尽可能减少换刀时间，提高功效。

8个月瘦了近30斤

　　吃饭、睡觉、下隧道，每天三点一线；开盾构机、换刀具、清理渣土，工作周而复始。

　　“一下到隧道里，整个人都紧张起来，要时刻盯着参数并及时调整，要不然盾构机就可能推偏。硬岩不容易纠偏，管片破损也会比较严重。”周鸿合的兜里一直备着滴眼液，盯屏幕的时间久了，眼睛干涩得厉害。而一个姿势坐久了，每天躺在床上，他都会觉得腰酸背痛。

　　每天中午11点半，就有专人准时把饭菜送到隧道里。但因为太忙，很多时候，他们连午饭都顾不上吃，直接和晚饭一起吃。

　　周鸿合他们也要自己换刀具，和工人一起清理渣土。“自己换刀具，对于螺栓复紧更有底，推进时对参数也更有把握；帮忙清理渣土完全是为了抢时间。”周鸿合每天最想干的事儿就是睡觉。

　　有时晚上睡觉前，周鸿合也会和远在深圳的女朋友视频聊天，但往往聊了没两句，一打盹儿，手机就砸到了脸上。

　　“在这里最大的挫败感就是没有进尺。”周鸿合说，在以前的工地上管片都是一环一环推，而在这是一毫米一毫米往里拱。十几个小时推进一环，那种感觉只能用两个字来形容——“煎熬”。

　　作为跟盾构机最亲近的人，他们无时无刻不在想着如何提高推进效率，有时交班会直接变成技术讨论会，一开几个小时。

　　济南轨道交通集团会同中铁三局不断收集国内相似地层的经验做法，结合该区间地层进行学习探索，并多次邀请国内专家到现场，共同探索解决问题。

　　对螺机出渣口进行改造，在那放一个渣浆泵，先把水放一放，减小仓内压力，防止喷涌；加高皮带机两侧挡板，放缓皮带机坡度；换带花纹的皮带，提高摩擦力，方便出渣……这些改进工作，大大提高了作业效率。

　　在长途汽车站，他们还进行了“孤石置换”，就是从地面用潜孔锤、旋挖钻等设备，将区间范围内的孤石提前挖出，随后使用低标号混凝土进行填充，方便盾构机掘进。

　　2020年8月8日上午10点半左右，随着“泰山一号”盾构机刀盘破土而出，宝长区间左线贯通。难以抑制激动心情的周鸿合从刀盘辅条口爬出来，振臂高呼：“贯通啦！”这时，他很肯定，这就是打仗胜利时的感觉。

　　明明已经看到胜利的曙光了，可他们又遇到了大麻烦。9月中旬，因为刀箱严重变形影响了刀具的安装精度以及切割效率，他们准备更换刀箱。磨刀不误砍柴工，这是他们最初的想法。然而，换好刀箱后刚复推，立刻坏了4把；换好之后再推，又坏了12把。

　　“当时感觉整个人都快崩溃了！”像这样的情况，周鸿合他们还从没遇到过。

　　于是，为了清理土仓，他们下去了三批人，确保仓内干干净净。同时，又更换了一批耐磨性强的刀具。

　　终于，右洞贯通！这也意味着，济南轨道交通2号线全线洞通。

　　这之后，周鸿合感冒了。从2月份来济南，他生了两次病，一次是左线贯通，一次是右线贯通。长期紧绷的状态一松懈，似乎免疫力也出了问题。

　　8个月，周鸿合瘦了近30斤。隧道里没有春夏秋冬，常年40度左右，不管在地面上穿什么衣服，他在隧道里都穿着短袖。整天见不到太阳，人也白了不少。“再见我女朋友，她肯定会吓一跳。”他开玩笑说，在这里减肥效果挺好。

　　如今，正在进行收尾工作的他，终于有时间到趵突泉、大明湖去走一走，看看济南的冬天。当然，他更希望2号线通车时，能实地去体验一下。

编辑：陈思南

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