问题——大埋深隧道施工对盾构维保提出更高要求,而带压进仓作业是保障掘进连续性与设备安全的关键环节。
长期以来,国内盾构带压作业多依赖压缩空气方案,在更高压力等级下受生理风险和作业组织限制,效率、窗口期与安全冗余之间难以兼顾。
特别是0.55MPa以上作业能力一度受外部技术壁垒影响,制约了超深隧道工程的自主化维保与施工组织优化。
原因——随着城市轨道交通、跨江跨海通道和复杂地层超深埋地下工程增多,盾构掘进面临高水压、高渗透、高风险等多重挑战。
大埋深条件下,刀盘换刀、检修等开仓作业更频繁、更紧迫,但传统压缩空气带压模式在高压环境下减压时间长、人员负荷大、作业窗口不稳定,甚至可能导致工程进度与安全管理的双重压力。
同时,混合气带压作业涉及气体配比、减压流程、医学监测和现场组织协同等系统性能力,需要跨学科标准与人才体系支撑,过去国内在高等级工况验证与规范化应用方面积累不足。
影响——在上述背景下,0.75MPa混合气带压作业载人训练的成功实践具有多重意义。
一是安全维度上,通过引入潜水医学领域的“二次减压”思路,并依托既定减压表体系进行工况模拟与流程验证,为高压环境下人员风险控制提供了可复制的技术路线。
二是效率维度上,混合气方案在一定条件下可减少对盾构机人舱的占用时间,提升作业组织灵活性,有助于缩短关键工序等待,增强施工连续性。
三是产业维度上,高等级带压作业能力的突破,将推动盾构维保由“依赖外部”向“自主可控”加速转变,对提升地下工程核心竞争力、降低综合成本、完善工程应急处置体系具有现实价值。
对策——业内专家普遍认为,要把阶段性验证成果转化为工程常态化能力,需要从标准、队伍、装备和管理四端协同发力:其一,完善高压混合气带压作业的技术标准与安全规程,推动减压流程、监测指标、应急预案等形成统一的行业共识,提升可操作性与可监管性。
其二,强化复合型人才体系建设,形成潜水医学、盾构施工、气体工程与安全管理融合的培训认证机制,确保“人、机、法、环”全链条可控。
其三,推动关键装备与保障系统国产化、模块化升级,提升现场气体供应、监测报警、通讯救援与医疗保障等综合能力。
其四,建立分级工况验证与工程应用闭环,在不同地层、不同水压、不同作业时长条件下持续积累数据,形成风险评估模型与最佳实践库。
前景——此次交流及观摩活动汇聚了盾构施工企业、高校与科研院所力量,体现出行业对“更深、更难、更安全”目标的共同关切。
随着超深隧道与复杂地下空间开发需求持续增长,高等级带压作业技术的工程化应用预计将加快推进,并带动相关标准体系、装备制造和专业服务能力整体提升。
与此同时,国际工程市场对高风险工况施工能力的要求不断提高,若能在安全可控前提下实现稳定输出,将有助于形成具有竞争力的“中国方案”,服务重大工程建设与企业“走出去”。
盾构带压作业技术的突破是我国地下工程建设自主创新的重要体现。
从被动依赖国外技术到实现0.75MPa高压作业的自主掌握,这一进步不仅解决了制约大埋深隧道施工的关键难题,更为交通强国、新型基础设施建设等国家战略提供了坚实的技术支撑。
随着这一技术的进一步推广应用,我国将能够更加自信地承接和实施更多超深隧道工程,进一步提升地下工程建设的核心竞争力,为构建现代化基础设施体系做出新的贡献。