中國鐵建推動城市軌道邁入“毫米級”時代
中國鐵建推動城市軌道邁入“毫米級”時代

文章來源(yuan):中國鐵道建(jian)筑集團有限公司 發布(bu)時間:2021-02-04
成(cheng)都地鐵10號線二期工程下穿成(cheng)都雙(shuang)流(liu)國(guo)際機場,施(shi)工期間跑道沉降一旦(dan)超過5毫米(mi),機場就會(hui)緊急關(guan)閉,意(yi)味著每天將有1000多架(jia)航班停(ting)飛,15萬人出行受阻;5號線盾構施(shi)工兩次穿越老(lao)舊建筑(zhu)群,出土方(fang)量必(bi)須“稱斤算(suan)兩”;在四(si)川尚未確(que)定規范的有軌電(dian)車蓉(rong)2號線施(shi)工中(zhong),引入(ru)高(gao)鐵施(shi)工技(ji)術(shu)標準(zhun)……
中國鐵建為了高品質建設成都軌道交通,在地質環境復雜、下穿風險(xian)高、施(shi)工(gong)難(nan)度(du)大、沒有(you)可(ke)借鑒(jian)經驗(yan)等(deng)重重難(nan)關(guan)下,不斷優化設計方案,持續提升(sheng)施(shi)工(gong)技術,推動城市軌道交通建設標準向“毫米級”時代邁進。
下穿雙流機場“零沉降”
在成都雙流國際機(ji)場,一(yi)架滿載旅客的波音777型客機(ji)停落的同(tong)時,滑行跑道地下20多米(mi)處,一(yi)趟(tang)列(lie)車正以100公里的最高時速飛(fei)馳而過……
這(zhe)班剛運營(ying)的地鐵(tie)10號線二(er)期工程地鐵(tie)列車停靠在(zai)雙流機場站時,絡繹不絕的乘客(ke)可能會想起(qi)新聞里對它的描(miao)述(shu)——這(zhe)是(shi)成都(dou)地鐵(tie)開建以(yi)來(lai)時速(su)最高(gao)(gao)、高(gao)(gao)架最長的線路,也是(shi)全國(guo)首例(li)在(zai)富(fu)水砂卵層(ceng)地質中下穿機場的盾構施工案例(li)。
已完工的成都地鐵5號線。向莉莉 攝
困難前(qian)所未有,風險一(yi)觸即(ji)發。每兩分鐘就(jiu)有一(yi)架飛(fei)機起落(luo)的(de)(de)停機坪與滑行(xing)跑道下(xia)(xia),是地質極(ji)不穩定的(de)(de)富水(shui)砂卵層,盾構施工極(ji)易(yi)導致(zhi)地面下(xia)(xia)陷。“隧道頂部距離地面最近處(chu)僅8米(mi),站在(zai)地面能感覺到盾構刀盤旋轉時(shi)的(de)(de)震動。”10號線二期(qi)1標項目副經理鄭鵬飛(fei)介紹。
地(di)下3米(mi)到(dao)地(di)下20米(mi)范圍內幾(ji)乎(hu)都是地(di)下水和堅硬無比的卵石(shi)。傳(chuan)統挖井排水法可能導致地(di)面嚴重下沉,而常規凍結法施工(gong)只適(shi)用(yong)于淤泥、砂層(ceng)地(di)質,將其應(ying)(ying)用(yong)于富水砂卵石(shi)地(di)層(ceng)還(huan)前所未有。為檢驗凍結法在富水砂卵石(shi)地(di)層(ceng)應(ying)(ying)用(yong)的可行(xing)性,2018年(nian)7月,他們選(xuan)擇了一段地(di)質、埋深情況(kuang)與機(ji)場相似的管段進行(xing)試(shi)驗,并取得(de)了成功(gong)。
不(bu)同于淤泥里鑿孔(kong),堅硬的卵石成為凍結孔(kong)開(kai)(kai)鑿的最大障礙。“鉆第一(yi)個(ge)(ge)(ge)凍結孔(kong)我們(men)耗時7天,報廢十幾個(ge)(ge)(ge)鉆頭。如果按(an)這(zhe)個(ge)(ge)(ge)進度,光打(da)孔(kong)就需大半年時間。”鄭(zheng)鵬飛回憶,他們(men)一(yi)邊優化(hua)鉆孔(kong)方案,一(yi)邊調(diao)整鉆頭,耗時半個(ge)(ge)(ge)月完成了70多個(ge)(ge)(ge)凍結孔(kong)和8個(ge)(ge)(ge)測溫孔(kong)的開(kai)(kai)鑿任務(wu)。
經過50多天的冷凍(dong)后,掌子(zi)面(mian)的各項(xiang)參(can)數均達到凍(dong)結(jie)(jie)標準(zhun)。技(ji)術人員(yuan)下到掌子(zi)面(mian)時,看(kan)到地下水(shui)流和卵石(shi)全部結(jie)(jie)成了碩大(da)的冰塊,大(da)家懸著的心終于放下了。
3個月后,完成使命的盾構(gou)(gou)機(ji)在雙(shuang)流(liu)國(guo)際(ji)機(ji)場(chang)下(xia)穿隧道(dao)內解(jie)體。經多方測量,盾構(gou)(gou)施工完成后,雙(shuang)流(liu)國(guo)際(ji)機(ji)場(chang)停機(ji)坪與滑行跑道(dao)均為“零(ling)沉(chen)降”。
突圍老舊建筑群“零變形”
一(yi)大(da)早,成(cheng)都鐵(tie)路局家屬(shu)院里就(jiu)熱鬧起(qi)(qi)來了,在(zai)陽光(guang)的(de)映襯(chen)下,家屬(shu)院的(de)銀杏樹散發出金色的(de)光(guang)。年(nian)過八旬的(de)胡德容喝下一(yi)口熱氣(qi)騰騰的(de)茶(cha)水(shui),和圍聚在(zai)一(yi)起(qi)(qi)的(de)老伙計們擺起(qi)(qi)了龍門(men)陣,幸福洋溢在(zai)大(da)家臉上(shang)。
“乘坐(zuo)地鐵5號線,從家(jia)(jia)到人(ren)民公園只需20多分鐘,轉乘到春熙(xi)路也(ye)不過(guo)40分鐘,太方便了。”隨(sui)著成(cheng)都(dou)軌道交通三線開通,這些天大家(jia)(jia)聊(liao)天總繞不過(guo)家(jia)(jia)屬院下穿行(xing)而過(guo)的(de)5號線。
如今滿臉幸(xing)福的(de)胡德容,在地鐵施工期間卻曾百(bai)般阻撓(nao)——家屬院修建(jian)于20世(shi)紀七八十年(nian)代,因年(nian)代久遠許多(duo)樓房(fang)已(yi)破敗(bai)不堪。尤其在2008年(nian)的(de)汶(wen)川大地震間,許多(duo)樓房(fang)出現(xian)了不同程(cheng)度的(de)開裂下沉(chen)。
和胡德(de)容一樣,當(dang)時,家屬院1000多名(ming)居(ju)民(min)都擔(dan)心左右線兩次(ci)下(xia)穿會直接影響到房屋(wu)的(de)穩定性。對于居(ju)民(min)們的(de)擔(dan)心和阻(zu)撓(nao),施工單位技術負責(ze)人張(zhang)宗來也表示頗為(wei)理(li)解:“有(you)幾棟樓(lou)開裂確(que)實十分嚴重,很多裂縫,手指頭都能輕輕松松塞進(jin)去。”
盾構穿越這類老舊建筑群的(de)案例(li)本就國內(nei)鮮有,沒有經驗可借鑒,加上復雜的(de)地質環境(jing),令施工舉步維艱。為最(zui)大程度降低盾構掘進對(dui)樓體的(de)影響,他(ta)們先(xian)對(dui)下穿范圍內(nei)的(de)14棟(dong)樓進行(xing)(xing)注漿加固(gu),并根據地質變化(hua)嚴(yan)格控制掘進參數。他(ta)們還在渣土車上安(an)裝了刻度表和自動稱重設備(bei),對(dui)每(mei)一環出(chu)土方量(liang)都(dou)進行(xing)(xing)嚴(yan)格稱量(liang)。
2018年7月15日下午,隧道右(you)線掘進(jin)時大家發現(xian)出(chu)土(tu)方量比計(ji)劃多了(le)1.32立(li)方米。“出(chu)土(tu)多了(le),說明(ming)盾構掘進(jin)方向有下沉(chen)。”業主單位的技術(shu)專家建(jian)議盾構立(li)即停(ting)機(ji)。但測(ce)量人員對(dui)數據情況的實時分析顯示,地(di)面沒有出(chu)現(xian)下沉(chen)。
“盾構一旦停機,再(zai)啟動(dong)時瞬間產生(sheng)的震動(dong)力肯定會加劇隧道頂(ding)部下沉,讓(rang)掘進風險更(geng)高(gao)。”認真分(fen)析現場情況(kuang)后,他們決(jue)定對下沉部分(fen)緊急注漿,讓(rang)盾構快(kuai)速穿過這段地質不穩定區(qu)域。
因為前(qian)期(qi)加固方(fang)案到位、盾構掘進方(fang)案得當,鐵路局家(jia)屬院(yuan)小區內(nei)所有(you)建(jian)筑(zhu)物(wu)都(dou)實現了(le)“零沉降”。“鐵建(jian)方(fang)案”不僅(jin)得到小區1759名業(ye)主的一致肯定(ding),也(ye)得到成都(dou)地鐵公司發函表揚(yang)。
有軌電車引入高鐵標準“零顛簸”
“叮叮叮……淡(dan)藍色的蓉2號(hao)線有軌電車開過(guo)來了。”
高顏(yan)值的(de)(de)列車(che)(che)、舒適的(de)(de)乘車(che)(che)體驗(yan),讓有軌電車(che)(che)蓉(rong)2號線(xian)運營(ying)的(de)(de)消(xiao)息(xi)刷爆(bao)了成都市民的(de)(de)“朋(peng)友圈(quan)”。有人在列車(che)(che)上特意放一枚硬幣,最后發出了“和乘坐高鐵時一樣,如履平地,幾乎沒(mei)有什么感覺(jue)”的(de)(de)贊嘆。
行駛中的有軌電車
“和(he)高鐵(tie)(tie)一(yi)樣舒適(shi)穩定,是我們將高鐵(tie)(tie)軌(gui)(gui)道(dao)CPⅢ技術引(yin)入了(le)有(you)軌(gui)(gui)電車(che)(che)施工(gong)中。”施工(gong)單(dan)位副指揮長周曉松分(fen)享了(le)這條(tiao)“網紅”電車(che)(che)線(xian)背后的(de)施工(gong)“秘(mi)籍”:鋼軌(gui)(gui)之間的(de)軌(gui)(gui)道(dao)距離1.435米,軌(gui)(gui)道(dao)焊接誤差(cha)不(bu)能(neng)超過0.5毫米,10米落差(cha)不(bu)得(de)超出2毫米……有(you)軌(gui)(gui)電車(che)(che)蓉2號線(xian)能(neng)有(you)高鐵(tie)(tie)般的(de)舒適(shi)度,這些精度標準缺一(yi)不(bu)可。
有(you)軌(gui)電車(che)行業內尚未(wei)形成統一的技(ji)術標準(zhun),每個城市都按需自行劃定(ding)。為了高品質建(jian)設好我(wo)國西(xi)南地區的首條有(you)軌(gui)電車(che),建(jian)設者參照高鐵建(jian)設標準(zhun)施工,采用(yong)嵌入式連(lian)續支撐軌(gui)道(dao)結構鋪設無縫線(xian)路,引(yin)進高鐵CPⅢ控制網(wang)測量技(ji)術,通過三(san)維(wei)立體(ti)測量技(ji)術精準(zhun)控制軌(gui)道(dao)高低及安裝精度,將所有(you)誤差(cha)都控制在1毫米范圍內。
“50多名測(ce)量(liang)員(yuan)組成(cheng)的測(ce)量(liang)隊伍中,6成(cheng)以(yi)上都參與過高鐵施(shi)工。”測(ce)量(liang)隊負責人張晨表示,采(cai)用高鐵標準意味著(zhu)測(ce)量(liang)網要成(cheng)倍(bei)加(jia)密,雖(sui)然(ran)工作量(liang)增加(jia)了幾倍(bei),但是(shi)卻(que)將(jiang)所有(you)誤(wu)差控制在了1毫米以(yi)內。
“按照設計,有軌電(dian)車的(de)(de)最(zui)高運行時速(su)僅有20公里,我們(men)之所以按照高鐵的(de)(de)速(su)度標(biao)準(zhun)去要求自(zi)己,就是想以最(zui)高標(biao)準(zhun)引(yin)領行業(ye)標(biao)準(zhun)。”項目負(fu)責人表(biao)示,現(xian)在(zai),他們(men)總結的(de)(de)《四川省有軌電(dian)車實施及驗收標(biao)準(zhun)》已成為四川省的(de)(de)行業(ye)“坐標(biao)”。
技(ji)術服(fu)務成都地(di)(di)鐵(tie)建(jian)設,標準(zhun)匯集(ji)整個行(xing)(xing)業。13類關鍵(jian)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)組織方案、1000多項關鍵(jian)環節把控要點、超(chao)過5000項典型案例(li)……在成都城市(shi)軌道施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)期間,中國鐵(tie)建(jian)編寫了(le)一(yi)套《地(di)(di)鐵(tie)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)手冊》。目前,600萬字、摞地(di)(di)上有(you)半米高的《地(di)(di)鐵(tie)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)手冊》已通過行(xing)(xing)業專家(jia)審定(ding),未來(lai)將成為我國編制的首部地(di)(di)鐵(tie)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)具書。
【責任編輯:李子紅(hong)】