三重“金钟罩”护体 隧道深潜太湖湖底滴水不漏

　　9月5日的苏锡常南部高速公路太湖隧道南泉段一派繁忙景象。随着最后一节顶板顺利浇筑完成，4.88千米的隧道顶板全部完工，这标志着国内在建最长湖底隧道——太湖隧道的南泉段主体工程施工全部完成。

　　太湖隧道全长10.79千米，横断面采用两孔一管廊结构形式，两侧行车孔单孔净宽17.45米，隧道主体全宽43.6米，设计速度100千米/小时。

　　43.6米的超大断面，如何破解钢筋绑扎、浇筑混凝土难题？“深潜”太湖，又如何确保隧道滴水不漏？隧道穿越生态保护区，如何确保施工项目与环境和谐相处？对此，中铁四局项目部创新施工方式、严密防水措施、推行绿色施工，让这座湖底隧道“健康而友好”。

　　创新施工方式，工作效率提高3.5倍

　　数月前，波光粼粼的太湖湖面上，在建中的太湖隧道破湖而出。

　　“施工中，我们采用堰筑法从岸边向湖中逐段分仓推进，先从岸边向湖中打钢板桩进行围堰施工，再将围堰中的湖水抽走、清淤，开挖基坑，然后建设隧道，再回填土方、回水，拆掉钢板桩，最终，隧道将潜入湖底。”在施工现场，中铁四局太湖隧道项目总工程师廉云亮手指着远处的浇筑现场，娓娓道来。

　　隧道施工的关键在于钢筋和混凝土，太湖隧道工程体量浩大，钢筋用量达33万吨，混凝土浇筑总方量200余万方。常规的支架现浇投入大，施工周期长，17.45米的行车孔单孔的超大断面，让钢筋提前绑扎异常困难，场地限制也导致无法使用龙门吊等大型起重吊装设备进行钢筋固定。

　　考虑到工期、质量、安全等因素，中铁四局太湖隧道项目团队，自主创新设计了“混凝土模筑台车+钢筋绑扎台车双联动”的快速施工方法。

　　科技日报记者看到，这两辆台车，像两个巨无霸，由主梁、悬挂系统、支撑系统、配重系统组成。

　　“钢筋绑扎台车就位后绑扎钢筋，再利用台车顶部吊梁，提吊顶板钢筋。随后钢筋平台下降20厘米，再向前移动20米，混凝土模筑台车跟随钢筋绑扎台车向前移动，当前移位置刚好到达钢筋下方时，混凝土模筑台车上升20厘米至设计标高，解除钢筋笼悬吊体系，浇筑混凝土。同时，下一节段隧道钢筋在钢筋绑扎台车继续绑扎钢筋，以此为循环，一步步向前移动施工。”廉云亮介绍，混凝土浇筑台车和钢筋绑扎台车配备了全机械化的自助走行系统，单人操作台车逐节移动支护到位仅需半天时间，相比传统施工工艺时间，提升工作效率3.5倍，相较传统人工搭设满堂支架的方式可节省人力成本90%以上。

　　中铁四局太湖隧道项目经理赵菲菲补充，从成本来看，混凝土模筑台车和钢筋绑扎台车仅需一次性投入，即可重复使用至工程结束，根据太湖隧道工程量，双台车联动法预计可节约成本1675万元。

　　三重防水措施让湖底隧道滴水不漏

　　太湖隧道底板顶面到太湖水面高度为13米到16米不等。作为水下隧道，隧道防水施工是重中之重。

　　如何让长约4.88千米的湖底隧道滴水不漏？项目团队采用了“三重六层”的隧道防水举措。

　　“第一重，是加强隧道混凝土结构自防水。我们通过优化混凝土的配合比和浇筑工艺，控制混凝土内外部温差，提升混凝土本体质量。”廉云亮说，项目部加强原材料稳定性控制，对混凝土拌制、运输、浇筑、养生等工序加强工艺标准化控制，确保了混凝土强度稳定性的稳步提高。特别是在夏季高温期，在混凝土粗骨料中加冰屑，将混凝土的入模温度稳定在28摄氏度以内，减小混凝土内外部温差，保证主体混凝土无贯穿裂纹产生。

　　第二重“金钟罩”是做优隧道纵向缝、变形缝的防水。“我们在纵向缝上，用了自粘丁基橡胶钢板止水带。另外，隧道每隔60米会有一道施工变形缝，防止地震或者湖水整体浮力变化对隧道的影响，我们经过多道防水工艺试验，在变形缝上用了外贴式止水带、中埋式钢边止水带和内装可卸式止水带三层防水措施，确定了效果最优的接缝防水工艺。”廉云亮说。

　　赵菲菲补充，项目部做的第三重防水措施是隧道外包防水，即在湖底隧道外侧再包裹一层高性能防水卷材，就像“雨衣”一样把隧道裹在其中，最后，在“雨衣”外再盖上一层混凝土保护层，以及2米厚的黄黏土，确保太湖隧道滴水不漏。

　　废弃的混凝土循环利用，既环保又节约成本

　　太湖隧道穿越太湖梅梁湾生态保护区，施工区域周边旅游资源丰富，如何施工、环保两不误？廉云亮介绍，项目部通过自动感应的双控型洗车机、设置三级沉淀池洗车基础、购置喷雾式洒水车等方式，控制扬尘排放。同时，废弃的混凝土还能循环利用。

　　廉云亮表示，他们建设的太湖隧道废弃混凝土零排放再利用系统由砂石分离系统、浆水回用系统、管道输送系统三部分组成，经过石子分离、粗砂分离、细砂分离和水浆回收，分离的砂石干净、含水率低，可直接用于混凝土的生产；浆液不需要设置沉淀池，且能循环使用，分离的水泥浆可替代部分搅拌用水，生产C30以下混凝土，能达到废弃混凝土砂、石、浆液100%循环使用的目标，有效保护了太湖水域的生态环境。

　　使用废弃混凝土零排放再利用系统一举多得，不仅产生了良好的社会效益和环境效益，也为项目带来了巨大的经济效益。

　　廉云亮介绍，按照每年300个工作日计算，全年通过清洗罐车可回收混凝土2430立方米，回收砂可节约38万余元，回收石子可节约47万余元，全年回收水泥可节约33万余元，回收粉煤灰可节约9万余元，除去设备采购费和电费，每年可节省约48万元。