位于上海市长宁区昭化路上有一个“不起眼”的7501人防工程,它是全市第一个以“沉井和盾构技术”建设的实验性工程,是上世纪70年代全国人防工程建设的杰出代表。在当时技术落后、缺少资金、设备简陋的条件下,老一辈人防工作者硬是凭借超人的勇气和过人的智慧,因地制宜,创新方法,破解了一个个技术难关,建成了领先全国的优质人防工程,谱写了一曲“世上无难事,只要肯登攀”的奋斗赞歌。
20世纪70年代,人防部门认真贯彻国家“备战、备荒、为人民”战略方针,积极响应毛主席“深挖洞、广积粮、不称霸”的号召,大力推进人防工程建设。当时,上海人防工程建设整体处于落后状态。难处既在于施工技术、施工方式、施工工具等的落后,更在于思想不够解放造成的理念思维的落后。
和记官网
思想认识上,有关部门曾明确提出“不宜盾构法施工”,鉴于上海地区地下水位高,土层松软,控制人防工程建设对地面的沉降是一大难题。
现实操作中,修建人防工程采用掘开式施工为主,对于基坑深2-3米、施工场地宽旷的工程,采用坑边放坡;对于场地狭窄、周边有建筑物、基坑深3-5米的工程,则采用钢板桩支撑,拉锚作侧向支护,用水泵定点抽水或用井点管封闭抽水降水。大开挖时,无大型施工设备,完全靠人工用铁铲、铁镐和卷扬机等简陋的工具出土,长宁7501人防工程正是在这种背景和条件下启动的。
市人防部门深切感受到,要推动上海人防工作由小到大、由弱到强,必须在人防工程建设上先行先试、创新突破。经上海市人民防空领导小组批准,该工程于1975年1月开工,1979年12月竣工,花了4年时间。长宁区和武夷街道人防部门顶着压力,坚持采用盾构法施工,并成立7501工程领导小组、制定施工方案、明确技术要求、建立安全生产规章制度。
该工程是当时全市最深的,也是至今保存比较完好的老旧工程,不仅有自然通风系统、供水和排水系统等基本配置,还配置了垂直升降电梯,战时可容纳千余名避险人员,是上海地区当时颇具规模和特色的人防工程。
工程一经启动,“四无”难关便接踵而来——无完整技术资料、无专业技术人员、无现成盾构施工实践经验、无完备技术装备,唯有一项一项地推进技术难点突破、工程堵点疏通,才能啃下这块“硬骨头”、决胜这场攻坚战。
盾构是深井隧道施工的关键机具设备。当时工程技术人员连盾构名称都没听到过,更别说实物了。那就自力更生、白手起家,自己研制土盾构。没有现成图纸,就在隧道公司技术人员具体指导下,自己作图,边做边改,花了2.7万元人民币,制造出了一整套土盾构设备,安装后,数次试车,性能良好。
其中,盾构外壁的水泥预制管片是重要部件,工程技术人员与管片预制小组共同研究,自己动手,设计画图,克服困难,制作了700多片预制管片。在盾构掘进中,管片必须拼装密封,确保接缝不渗漏水。压浆与管片拼装小组的同志们在现场压浆拼装管片时,泥浆、混凝土浆水溅得满脸,眼睁不开,人站不稳。他们坚守岗位、顽强拼搏、不下火线,以严谨的科学态度,处理管片之间钢筋衔接问题,破解拼装接缝中水泥制浆防渗漏问题,工程总指挥与工人一起下深井逐块检查管片质量,积累数据和技术资料,保质保量完成了100米长的隧道管壁施工任务。
盾构推进施工前,要在深20米的井壁处打开一个门洞,门洞开得不当,会有大量高压污泥涌出,造成地面建筑物下沉开裂,威胁井下施工人员安全。于是区人防办组织技术人员去外省市取经,学习成功做法,采用分块开门支撑、一次露面推进的施工方法,土盾构得以顺利掘进。在隧道施工中,保证盾构安全出门洞也是个难关。为防止大量泥土涌出,发生安全事故,工程技术人员连续24小时奋战在井底,在分析研判外单位施工经验教训的基础上,采用井体预留门洞,然后用风焊逐个吹断预留钢筋,再凿掉门洞砖,终于把盾构顶了上去,成功攻克了盾构出门的难关。
这是工程启动之前最让人担忧之处——盾构推进施工工艺复杂,质量要求高,控制地面沉降难度很大。工程技术人员迎难而上,不懂就问,不熟就试。比如没有精密测量仪器经纬仪,那就采用土办法——把水平仪放置在井上、井下和作业面不同地点,施工人员不间断观察数据,取得同步,确定盾构推进进度,再根据地面沉降数据,控制井下盾构出土量大小,一米一掘进,渐次打通100米隧道。经检测,盾构设备掘进从进口井到出口井,上下误差仅1厘米,成功控制了地下人防工程施工对地面沉降的影响。
成事之要,关键在人。参加长宁7501人防工程施工的队伍,平均年龄在45岁以上,其中妇女占70%,病退病休回沪知青占25%,退休工人占3%,技术人员占2%。这样一支非专业施工队伍,是怎样完成这个“不可能的任务”的?
没有精通盾构技术的专业人才,那就依靠火线上培养、实战中锻炼。工程领导小组组织动员原有的极少量技术人员,培训街道生产组阿姨、回沪知青,用上级拨给的有限资金制造土盾构掘进设备,借来隧道公司的千斤顶,借用外单位的技术人员,土法上马,大胆探索,打通了隧道,更积累了经验,掌握了技术。
工程竣工后,培养技术骨干达80多位。在近5年的建设实践中,建设者积累了《人防盾构施工法》《采用盾构法深控人防对地面沉降问题的探讨》《多层沉井在人防上的应用》等理论成果,其中1篇作为学术论文推荐给上海市土木工程协会年刊,1篇列入市人防经验汇编,还分别在上海市隧道公司、上海市土木工程协会、全国人防训练班作介绍交流,对全国人防工程建设发展起到了重要的推进作用。
没有现成的经验可以借鉴,那就依靠掘进中摸索、教训中总结。比如施工过程中,技术人员进行深地道土压力、深井地面影响范围、地道通过地面沉降等测量工作,发现随着盾构推进,正面上方地面有沉降,正中地面不动,盾构推进后地面又松动;地道建成后,地面还在动,平均每年下沉2厘米;管片压浆对地面影响大,不压浆反而小。这些问题的发现和解决,为上海后来建造地铁和隧道积累了宝贵数据和实践经验,1997年12月开始建造的黄浦江越江行人观光隧道就是采用盾构法施工建成的。
没有先进完备的设备支撑,那就依靠发扬斗争精神、矢志开拓创新。施工中使用的混凝土搅拌机、手板震动机、打桩机、卷扬机,以及关键部件土盾构等十几种机具设备,都是白手起家、自力更生制造出来的。同志们凭着两只手,用人工一锹一锹,挖出了隧道工程。尽管隧道不长,这项工作却开创了上海地区盾构法施工打隧道的一大奇迹。
7501工程受到全社会的广泛关注,仅施工期间,全国就有15个省市17所大专院校、共162个单位2208人次前来现场考察指导,有关部门在现场检查中也给予了充分肯定与赞赏。
如今7501工程已经无法满足现代战争的防护功能要求,但它作为历史产物,激励着后继者“不忘初心、牢记使命”,忠诚履行“战时防空、平时服务、应急支援”的光荣使命。
原标题:《开创上海人防工程盾构法施工先河——长宁区7501人防工程盾构法施工成功实践纪实》
本文为澎湃号作者或机构在澎湃新闻上传并发布,仅代表该作者或机构观点,不代表澎湃新闻的观点或立场,澎湃新闻仅提供信息发布平台。申请澎湃号请用电脑访问。