北京軌道交通新機(jī)場線盾構(gòu)隧道貫通
2018-08-28
8月28日上午10時(shí)，北京海子公園內(nèi)，9米多高的巨大盾構(gòu)機(jī)刀盤“破土而出”，緩緩抵達(dá)接收井，標(biāo)志著由中鐵十四局承建的國內(nèi)獨(dú)頭連續(xù)掘進(jìn)最長、單線直徑最大，風(fēng)險(xiǎn)源最多的地鐵盾構(gòu)隧道——北京軌道交通新機(jī)場線最長盾構(gòu)區(qū)段實(shí)現(xiàn)雙線貫通，為全線的按期通車運(yùn)營奠定堅(jiān)實(shí)基矗
新機(jī)場線一期工程南起新機(jī)場，北至中心城區(qū)草橋站，全長41.4公里，是連接中心城區(qū)和新機(jī)場，進(jìn)而聯(lián)絡(luò)京津冀區(qū)域的重要軌道交通線路，最高設(shè)計(jì)時(shí)速160公里，是目前國內(nèi)最快的城市地鐵線路，預(yù)計(jì)2019年投入使用。
中鐵十四局承建區(qū)段采用2臺開挖直徑9.15米的大直徑土壓平衡盾構(gòu)機(jī)施工，在無水卵石地層中一次性掘進(jìn)3847米，在國內(nèi)地鐵施工中尚屬首例。該地層粗砂含量高達(dá)60%，刀具磨損嚴(yán)重，對檢修換刀提出了極高的要求。
該區(qū)段穿越特級風(fēng)險(xiǎn)源1處，一級風(fēng)險(xiǎn)源35處，施工難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高。“下穿既有地鐵大興線U型槽段屬特級風(fēng)險(xiǎn)源，處于大興線從地面到地下的過渡段，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，最小垂直距離僅5米，每天約300次列車通過，施工難度大；同時(shí)，沉降控制要求在-3～+2毫米以內(nèi)，施工要求高。”項(xiàng)目經(jīng)理高洪吉介紹。
面對一系列施工難題，中鐵十四局建設(shè)者成立科技攻關(guān)小組，聯(lián)合國內(nèi)多所知名高校，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，開創(chuàng)了4項(xiàng)“國內(nèi)第一”。
他們研發(fā)了“場地仿真模擬系統(tǒng)”，對施工場地布置、物資材料的運(yùn)輸?shù)裙r進(jìn)行了全面模擬和實(shí)時(shí)調(diào)度，創(chuàng)造性地構(gòu)建了以場內(nèi)運(yùn)輸規(guī)劃為主線、以架空橋面系統(tǒng)為核心的立體場地布置，充分利用既有場地，提高渣土等存儲能力30%以上，節(jié)約成本近千萬；為有效控制開挖土方超排引起的沉降風(fēng)險(xiǎn)，他們開發(fā)了“盾構(gòu)機(jī)和連續(xù)皮帶雙稱重系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)對出土量兩次稱重偏差控制在1%以內(nèi)；他們成功采用盾尾間隙連續(xù)測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對盾尾間隙高精度、可視化的連續(xù)監(jiān)測，保證了盾構(gòu)姿態(tài)的穩(wěn)定；他們創(chuàng)新采用“大尺寸豎井定點(diǎn)檢修工法”，解決了大直徑土壓平衡盾構(gòu)機(jī)長距離穿越無水卵石地層檢修換刀的難題，確保了施工安全、提高了工效、節(jié)約了成本，也避免了傳統(tǒng)錨噴構(gòu)筑對環(huán)境的污染。
施工中，他們還采用“雙同步注漿技術(shù)”，及時(shí)填充盾構(gòu)機(jī)與土體之間的空隙，有效減小了地層沉降，實(shí)現(xiàn)了穿越大興線等特級風(fēng)險(xiǎn)工程零沉降的目標(biāo)；還在北京地鐵施工領(lǐng)域首次采用“連續(xù)皮帶機(jī)渣土運(yùn)輸系統(tǒng)”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有軌運(yùn)輸、垂直提升的模式，消除了對盾構(gòu)施工進(jìn)度的制約，提高效率35%以上。
該區(qū)段從盾構(gòu)始發(fā)到貫通，施工生產(chǎn)持續(xù)可控，實(shí)現(xiàn)安全質(zhì)量零事故，在業(yè)主歷次履約評價(jià)考核中，均取得了第一名的好成績，先后獲得北京市軌道交通質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)化“優(yōu)秀工地”和“示范工地”，并創(chuàng)造了卵石地層中月均掘進(jìn)506.4米、單日最高掘進(jìn)43.2米的好成績。
