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直径三层楼的“巨无霸”干出精细程度小于1毫米的“针线活”

京沈高铁望京隧道双向正式贯通

2018年08月28日 10:30 | 作者:李木元 李溢春 罗勇 常勇 | 来源:人民政协网
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人民政协网北京8月28日电(记者 李木元 通讯员 李溢春 罗勇 常勇)长度8公里、连续成功穿越机场快轨、地铁15号线马泉营站、费家村、红砖艺术中心等多条市政道路、管网和居民区越特级风险源地段,直径10.9米相当于三层楼高的“巨无霸”盾构机,干出了施工最小沉降仅为0.68毫米,相当于几个根头发丝的精细“针线活”。

8月28日,随着京沈高铁重点控制性工程望京隧道四台盾构机同时到达位于地铁15号线马泉营站附近的2号竖井,开始同时接收、同时拆解、相继吊装新一轮施工任务,以此为标志:隧道双向全线正式贯通,同时国内大直径盾构施工一系列新记录、新工艺、新创举也由此诞生。

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京沈高铁望京隧道贯通内景

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隧道正式贯通,工程技术人员大声欢呼

望京隧道全长8公里,是京沈高铁全线唯一一处采用双洞单线盾构技术施工的隧道,同时也是国内首条高铁线路穿越城市区采用大直径盾构工艺的隧道。盾构采用四台直径10.9米,拥有完全自主知识产权的泥水盾构机。盾构机开挖直径10.87米,全长87米,总重1500吨,装备总功率5267千瓦,仅盾构机刀盘就配备安装中心鱼尾刀、焊接贝壳刀、更换贝壳刀等各类道具352把,推进系统由共计50个油缸协同完成,堪称国内同类盾构机“巨无霸”。

2号竖井,作为全隧道4台盾构机接收地,肩负着盾构机顺利出井、隧道按期贯通的重任,竖井维护地连墙深68米、基坑开挖深度41.6米,两项数据均为华北地区之最。随着望京隧道的双线贯通,2号竖井见证了国内大直径盾构施工盾构机同时到达、同时接收、同时拆解、相继吊装施工技术上的先河和创举。

整个工程以地铁15号线马泉营站附近的2号竖井为节点,由南北两段组成: 

南段,4.16公里由中铁隧道局负责施工。工程于2015年12月30日正式开建;第一台和第二台“共青团号”盾构机,分别于2017年3月16日和2017年6月16日始发,先后连续成功穿越长建驾校、南皋路、北小河、首都机场高速公路、机场快轨、京密路、东辛店及费家村1.8公里民房区、来广营东路,至香江北路南侧2号井结束。特别是2017年12月3日,安全顺利穿越特级风险源机场快轨线,实现并创造了国内大直径盾构穿越既有建构施工沉降仅0.68毫米最新记录;同时,在穿越1.8公里东辛店村、费家村无基础居民区过程中,工后最大差异沉降不足6毫米,隧道上方334栋各类不同民房均未出现任何新增裂缝,旧有裂缝和缺陷没有进一步发展与扩大,第一次在国内如此长段落实现 “不拆迁、零扰动” 安全穿越的精准控制和社会效益最大化的奇迹。

北段,3.84公里由中铁十四局负责。工程于2016年2月12日开始,左右线两台“望京号”盾构机,分别于2016年12月28日和2017年6月5日始发,依次穿越香江北路、红砖艺术中心、居民集中区、污水处理厂、顺白路、高压塔架、地铁15号线马泉营站等风险源,区间最小曲线半径2500米,断面最大纵坡5.4‰。特别是在隧道施工穿越地铁15号线马泉营地铁站时,隧道顶部距离车站结构底部仅6.25米,距离车站施工降水井最近0.6米,穿越距离长达120米。以2018年6月28日右线盾构机成功穿越为标志,取得了左、右线均顺利穿越,最大沉降值仅0.68毫米,国内长距离下穿既有地铁车站最高新记录。

与此同时,在整个望京隧道作业施工过程中还成功取得绿色环保施工——泥水处理循环利用“零排放”,管片制造加工、模板就位、混凝土浇筑、养生等一系列新工艺、新创举。

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工程技术人员正在卸载大型盾构机

面对泥水盾构大体量超细颗粒泥浆处理这一世界性难题,传统物理处理、集中排放不仅环境污染严重、能耗投入高,更与当前全社会绿色、环保理念格格不入。为此,施工单位与国内高校、科研机构积极开展联合攻关,建成了首批国内大直径泥水盾构“零污染、零渗漏、零排放”泥水处理工厂,并形成掌握了国内首批全新泥水处理新技术、新标准、新经验和新制度,有效解决了细颗粒地层中的泥水固液分离问题,不仅可以分离3微米(一个头发丝那么粗)以上的细颗粒;同时,还打破了传统泥水固液分离处理只能随掘进运转的模式,实现了24小时独立运转,极大提高了泥水处理能力,取得盾构施工过程泥浆不落地全循环运转零排放的奇迹,为后续在城市开展类似大直径泥水盾构施工,探索积累了第一手宝贵经验和技术支撑。

此外,作为国内8公里长首条直径10.9米盾构隧道,隧道管片的加工制造以及质量标准要求也是前所未有。既要满足工程进度又要针对沿线复杂的地质结构确保管片生产工艺和隧道施工作业的绝对安全。为此,他们建设了国内首座最大、自动化程度最高的高铁隧道管片专业预制场。 从2016年6月6日开始进行第一段管片开始至2018年5月24日完成全部望京隧道管片预制任务,共计为整条隧道生产6955环管片(包含32环始发负环)。每环管片之间需采用50根M30纵向螺杆与18根M36环向螺杆进行连接,在施工作业过程中工程技术人员通过优化管片选型、创新管片拼装定位技术以及过程工序管理分解细化等方式方法,探索形成一套具有自主知识产权的大直径管片“零错台、零破损、零渗漏、零缺陷”施工工艺,即实现了大直径管片拼装零缺陷质量控制效果又确保了盾构掘进与隧底预制铺砌的同步拼装,大幅度提高施工效率确保了施工工期,为京沈高铁如期全线开通运营提供了有力的保障。



编辑:李晨阳

关键词:高铁 隧道 施工

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