昆明主城污水處理廠尾水外排（二期）頂管項目是目前國內(nèi)地下最大直徑4米頂管施工，從2014年2月22日到5月10日，總計77天的時間里，中鐵上海局市政公司昆明頂管項目部的技術(shù)人員以心作筆、以勤為墨，書寫了科技興業(yè)、頂管施工的動人篇章。

  浪淘沙裝備研制闖難關(guān)

  面對艱巨挑戰(zhàn)，項目部建設(shè)者們從構(gòu)建合理的科研體系著手，組建科研組。萬事俱備，一個現(xiàn)實問題擺在了眾人面前。直徑4.7米頂管施工所需要的頂管掘進機國內(nèi)從未生產(chǎn)過，沒有現(xiàn)成的技術(shù)參數(shù)，需要自行研制頂管機。這時，作為市政公司頂管技術(shù)領(lǐng)域第一人，從事頂管技術(shù)工作近20年的孫煥斌主動請纓，接下了這份重任。他根據(jù)現(xiàn)場實際需要，結(jié)合之前工程兩個大口徑頂管掘進機技術(shù)參數(shù)，計算出了一整套完備的技術(shù)參數(shù)。為了將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實物，他還領(lǐng)銜負責整個頂管掘進機設(shè)計制造，結(jié)合地勘數(shù)據(jù)，果斷提出了要制造多功能頂管掘進機的設(shè)想，實現(xiàn)一機多能。

  一個難題擺在了他們的面前。4.7米超大口徑頂管掘進機，設(shè)計總重量達到120噸。如何解決超重超限頂管掘進機適應(yīng)性問題，孫煥斌與相關(guān)頂管專家廣泛交流意見后，將目光投向了頂管機本身。他大膽提出了頂管機一分為三的構(gòu)想，將其劃分為前段動力模塊、中段糾偏模塊、末端電器模塊三個部分，在制造商的全力配合下將頂管機劃分三個模塊成功實現(xiàn)解體。再根據(jù)施工需要，三個部分轉(zhuǎn)運到昆明后現(xiàn)場進行拼裝，各模塊間的精度誤差達到1毫米以下。由于模塊化設(shè)計，各種設(shè)備便于拆卸，也解決了泥水平衡與土壓平衡相互轉(zhuǎn)換的問題，節(jié)省了頂管機的安裝拆卸時間，一舉解決了頂管機適用性難題。同時，針對不同地質(zhì)需要，他還在頂管刀盤上下足了功夫，先后研制出面板泥水式刀盤、滾刀破巖刀盤等多個刀盤系統(tǒng)，為在復雜地質(zhì)地段開展頂管施工打下了基礎(chǔ)。

  定乾坤破解難題展新途

  在實施頂管穿過草海之前，昆明項目業(yè)主對在草海實施超大口徑頂管還存在著一定擔憂。一個是怕頂不動，另一個是怕污染滇池。新型漿液研制和泥水循環(huán)長距離輸送技術(shù)的應(yīng)用解決了難題。

  孫煥斌在第一時間拿出了一套減阻方案，集中解決了草海地底泥炭土地質(zhì)不利于頂管頂進的問題。最終，通過兩種新型漿液研制應(yīng)用，成功解決了粉砂、砂礫層地質(zhì)的減阻與管道沉降控制難題，有效降低了在草海中的頂進阻力，頂段摩阻系數(shù)僅為原設(shè)計的1/10。隨著新型漿液的試制成功，打破了過去潤滑泥漿以膨潤土為主要成分的格局，使頂管在較為復雜的堅硬地質(zhì)條件下施工成為可能。

  如何有效防止施工所帶來的環(huán)境污染，通過泥漿循環(huán)利用，技術(shù)人員設(shè)計了在3號井、5號井安裝輸送泵，通過接力的形式將泥漿引入兩個井中，一方面解決了3號井、5號井施工不暢的問題，另一方面處理泥漿存放的問題，可謂一舉兩得。

  煉真金頂管有才初長成

  超大口徑超長距離頂管施工過程中精確測量發(fā)揮著重要作用。在昆明草海1188米×4米頂管貫通時，頂管掘進機與原設(shè)計的頂管接收口誤差不超過10厘米。用項目經(jīng)理喬灝的話來說，頂管掘進機“正中靶心”。如此精確的頂進得益于項目部針對長距離頂管自動測量控制研發(fā)的第二代自動測量導向系統(tǒng)。

  在充分借鑒國外資料的基礎(chǔ)上，技術(shù)人員與上海米度專業(yè)測量公司共同合作，對第一代自動測量導向系統(tǒng)升級，升級的重點就是將已成型管節(jié)的前進軌跡預設(shè)為后續(xù)管節(jié)前進軌跡，并將其設(shè)為后續(xù)管節(jié)測量控制臨時基準，形成完整的信息數(shù)據(jù)庫，并全部輸入到自動全站儀中。

  隨著新型漿液研制成功，研制與之相配套的自動注漿系統(tǒng)成為項目部頭等大事。令人沒想到的是這樣一套系統(tǒng)居然出自一位新的畢業(yè)生之手。項目部決定與上海易峰自動化有限公司合作研制自動注漿系統(tǒng)，決定大膽啟用新人，將工作交給了項目見習生彭國建。在組裝過程中，為了確保系統(tǒng)使用順暢，他每天都蹲守在工地現(xiàn)場，一直到頂管貫通，他才長長地舒了一口氣，感嘆道：“這么長時間就待在滇池邊上，都沒有好好欣賞一下周圍的風景，貫通了再看看項目周邊，原來景色這么美麗?！?