跨海掘进
地质复杂多变
多个工艺工法破难题
地铁3号线工程施工难度最大、风险最高的，当属跨海段，它一头连着岛内的湖里区五缘湾，一头连着翔安区刘五店。
地铁3号线跨海段海域区间长约4公里，长度约为地铁2号线海底隧道的1.4倍，存在着多个风化槽、风化囊、基岩突起等地质现象，堪称国内地质情况最复杂的海底地铁隧道之一，也是全国首条采用“矿山+盾构”工法组合施工的海底地铁隧道。
“正是因为地质复杂多变，仅用一种工法难以应对，且风险极大。我们因地制宜选择两种工法组合，可以充分利用工法的优势，更好地控制风险。”厦门轨道交通集团建设分公司副总工程师刘典基说。
靠近厦门岛内侧的2.6公里海域段，微风化花岗岩多，采用矿山法施工。该工段分布着大小不均的9条风化槽。“风化槽是海底岩层因风化作用形成的深坑，如同外脆内软的夹心饼干，一旦有外力轻轻一碰，就有可能破碎。而且风化槽与海水相连，极易产生涌水突泥及坍塌，风险极大。”刘典基介绍说。
穿越风化槽时，参建单位通过超前地质预报准确掌握地质情况，采用提前注射双液浆的方式，将风化槽固结，再进行爆破开挖。爆破时，要精确使用炸药，一次爆破仅能开挖0.5米，犹如在“刀尖上跳舞”。
在矿山法段开挖过程中，岩石裂隙中的海水（裂隙水）会源源不断喷入隧道内，工程人员共抽排了1000万立方米的裂隙水。此外，施工隧道狭窄、闷热、潮湿、海水腐蚀性强等不利条件，都极大考验着施工人员的体力和意志。施工高峰期时，最多有上千名工人、数百台机械、车辆在隧道内同时作业。
靠翔安侧的1.4公里海域段软弱地层多，采用泥水盾构法施工。该区间要穿越长距离的富水砂层、孤石及上软下硬地层、硬岩段，这对最怕“软硬不均”地质的盾构机来说，也是一大风险点。
超高压条件下更换磨损的刀具作业是地铁3号线过海盾构掘进施工中遇到的最大挑战。其中一次，施工人员实施了高达5.38个标准大气压条件下的非饱和气压换刀作业，创造了过海泥水盾构掘进施工国内最新纪录。
在盾构法施工过程中，厦门轨道集团和中国中铁先后创新了“近海域全断面砂层盾构始发”“非饱和气压换刀”“洞内盾构机弃壳解体”“海域全风化花岗岩地层冻结施工联络通道”等多个工艺工法，实现了行业多项技术零的突破。
（记者 吴海奎 林钦圣 通讯员 林 业）
