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勇担“南拓”使命 10号线2期再提速 同日实现梁场正式投产 首台盾构始发

发布时间:2017-06-16

根据成都市第十三次党代会精神,成都轨道集团自觉践行创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,积极打造绿色交通体系,构建快捷高效的城市交通网,让市民出行更便捷畅通。

成都轨道交通10号线二期工程全长约27km,地下线长约10.3km,高架线约16.7km,共设车站10座,地下站5座,高架站5座,设3座换乘站。10号线串联了主城红牌楼商圈、双流机场、双流西客运枢纽、胜利镇、花源新城、花桥新城至新津主城区,是成都市一条重要的枢纽连接线及外围快线。二期延伸后主要服务于主城与新津组团的快速联系,并兼顾服务机场客流,是一条具有市域快线和机场线复合功能的复合线。是成都市构建区域协同发展体系,推动成都平原城市群一体化发展的重要交通基础,也是成都市优化拓展城市空间布局发展新思路中“南拓”的重要一环。

一、3个“第一次”创下成都轨道交通“三宗最”

本次从双流机场2航站楼站-双流西站区间2号风井始发的成都轨道交通10号线二期工程首台盾构将单向掘进2.4公里,其中近1公里线路位于双流国际机场管制区内。该盾构机将在区间1#风井短暂整修,然后连续掘进1091m下穿双流国际机场滑行跑道、停机坪到达10号线一期工程的终点站(双流机场2航站楼站),这段工程将创造成都轨道交通建设史上的三项第一。

(一)首次穿越机场停机坪,实现1091米长距离不换刀掘进

在成都地区富水砂卵石地层中,盾构机需在掘进300-500米后换刀检修一次。因双流机场停机坪下方不具备换刀检修条件,该段工程的盾构机将面临长距离不换刀连续掘进。掘进过程中要下穿双流机场停机坪、滑行跑道、航油管道等重特大风险源,其中盾构机在下穿双流机场滑行跑道时隧道洞顶覆土厚度深达43.5m。

这是成都轨道交通建设以来第一次穿越机场停机坪与滑行跑道,也是我国继上海轨道交通10号线下穿上海虹桥机场、北京机场线下穿首都机场、南京至高淳城际下穿禄口机场、穗莞深城际下穿深圳宝安机场后第五次下穿不停航机场。

(二)首次在成都富水砂卵石地层中采用冻结法联络通道施工

为保证机场的正常运行,位于双流机场停机坪下方的1号联络通道受地面条件限制,现场不具备其它工法施工条件,须采用冻结法联络通道施工。该联络通道将是成都轨道交通建设中第一个富水砂卵石地层冻结法联络通道,施工难度大、风险高。

冻结法施工技术在我国已有40多年的发展历史,但在成都富水砂卵石地层使用还属首次,没有相同地质经验可参考,对于冻结介质的选择、冻胀和融沉的范围较难以控制。成都富水砂卵石地层中地下水富集,流速较高,不易形成冻结帷幕。易造成冻结不交圈、冻结帷幕不均匀、冻结薄弱带和冻结时间超长等问题,同时因为1号联络通道上方为机场停机坪,对施工过程中的地面冻融沉降控制十分严格。

(三)首次使用BIM三维动态管理实现盾构机洞内拆解

盾构机掘进至双流机场T2航站楼站时10号线一期工程已经投入运营。盾构机到达后不具备常规吊出条件,需将盾构机拆解为小单元块体运出。隧道内拆机环境狭小,工况复杂,盾构机拆解及吊出工作纷繁,占用工期较长。

面对成都轨道建设的“三宗最”,成都轨道集团集思广益,开拓创新,将采取以下应对措施。

(一)量身打造 专项设计

为确保盾构顺利穿越双流机场停机坪和滑行跑道,满足1091米长距离不换刀掘进的特殊工况要求,在对前期盾构机设备选型进行充分论证后,选定由中国铁建重工特制的2台盾构机。特制盾构机采取了如下针对性设计,一是优化刀盘开口率,加强刀盘边缘刀具布置;二是增大螺旋输送机筒径,增加大直径卵石的通过性;三是采用承压能力强的密封装置,保证大埋深富水砂卵石与泥岩地层内的安全;四是刀盘、盾体采用分块设计制造。

(二)科学指导 探索前行

针对首次在成都富水砂卵石地层采用冻结法施工联络通道,成都轨道集团广泛邀请国内冷冻法设计与施工的专家、联合高校共同攻克难题,系统研究富水高流动性砂卵石地层中冷冻参数、技术理论,为现场施工提供指导。同时将在同类地层的6号联络通道展开冻结法施工试验,为停机坪下方1号联络通道的冻结施工提供技术参考。此次富水高流动性砂卵石地层中地铁联络通道冻结法关键技术研究与应用,将为后续成都轨道交通建设工程提供开拓性的经验。

(三)应用创新 动态管

使用建筑信息模型(BIM)对盾构机的洞内拆解过程进行全过程三维动态管理,增强施工的连续性及安全性,降低工期风险。同时从拆解方案、拆解工期计划、人员配置、保证措施以及应急预案等多方面进行精心策划研究,保证洞内解体的顺利实现。

成都轨道集团积极响应成都市政府“加速成网”的要求,按照“抓紧抓早”的思路提前精心组织和筹划,从盾构始发井提供、盾构设备进场、盾构场地布置及配套设施建设等逐一梳理监督管控的节点目标。通过快速组织施工、加大资源投入,按照“把每一天都当成节点来抓”加强施工协调,短时间内克服机场净空限高、施工作业面狭小等困难如期完成了区间2号风井(兼盾构始发井)。通过实时跟踪盾构机的设计制造进度、进场运输过程,“见缝插针”的建设盾构场地及配套设施,全力以赴、有序地推进各项工程,做好了盾构始发的所有前提准备。

根据工筹计划,成都轨道交通10号线二期工程全线设5个盾构始发站点,共投入8台盾构机施工,目前已有2台下井。2017年6月16日首台盾构的顺利始发,为10号线二期工程顺利“洞通”奠定坚实基础。

二、成都轨道交通建设以来规模最大预制梁场---10号线二期工程新津梁场启动

6月16日上午,成都轨道交通10号线二期工程新津梁场正式启动,标志着该线路正式进入箱梁预制阶段,为高架段建设提供保障。10号线二期工程高架线长约16.7公里,沿大件路中央分隔带分布,下穿成贵高铁和成都二绕高速,横跨金马河,直达新津主城区。

新津梁场位于轨道交通10号线二期高架线路中部,占地170亩,负责全线高架段共计332榀简支双线梁的预制、运输、架设任务,每片箱梁重达465吨,是成都轨道交通建设以来规模最大预制梁场。

(一)创新梁场---BIM技术应用及VR体验

成都轨道交通10号线二期工程高架线路长,工期紧,计划采用两套运架设备沿大件路走行10余公里,期间两次下穿成贵高铁、一次下穿成都二绕高速、还要在500KVA超高压线网下进行架桥机拆解,顺行而上跨越460米宽的金马河,运架安全要求非常高。面对复杂的工况,成都轨道交通集团推行BIM施工管理,通过BIM技术对箱梁预制、运输、架设等各种工况进行全过程可视化模拟,可在施工之前,详细了解整个施工过程,有针对性地规避运架风险,避免不必要的返工所带来的人力物力消耗,还可以实现冲突检查、方案优化及多重管理手段,全面实现系统化、可视化、数字化。

全线共有三处现浇桥采用挂篮悬臂施工,且横跨大件路,同时要保证大件路正常通行;全线架桥机共进行八次拆解,涉及多套特种设备拆解安装,整个高架施工条件极为复杂,作业人员施工安全隐患较高。成都轨道集团按照“依法治安预防为本 紧盯重特 加强应急”要求,严格落实安全生产主体责任,采取系列措施强化安全生产。新津梁场内设安全体验馆,馆内设VR体验室与BIM系统互动,利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,将精确的3D世界影像传回使体验者产生临场感。让作业人员身临其境地体验施工现场触发安全事故的危险行为,使每位参与教育体验的工人对自救逃生、规范作业、违章作业的认识更加深刻,在身临其境的教育中规范自身行为,提高安全风险意识,切实达到预防为主的目的。

(二)智能梁场---全自动数控中心及蒸汽养护自动控制系统

10号线二期工程是一条设计时速为100公里每小时的高架轨道线路,全线共计332榀预制箱梁,为保证全线预制箱梁外观质量,实现现代化、工厂化的流水生产模式,新津梁场钢筋车间配备全自动钢筋加工数控中心,能够高效精准地进行钢筋加工,实现钢筋加工机械化、自动化、系统化生产;制梁模板采用整体式新型不锈钢复合面板材料,针对成都阴雨天气室外施工环境量身定制,避免普通钢板易生锈的缺陷,确保预制梁的外观质量;混凝土养护采用蒸汽养护自动控制系统,整个蒸养系统由供热系统、温控系统、通风降温系统、养护罩系统几部分组成,全过程实现计算机自动控制,解决了养护质量和能效问题;预应力张拉采用智能张拉控制系统,系统实现了智能化精确施加应力、应力与变形量实现“双控”、对称同步张拉,减少预应力损失、远程监控,让张拉智能化、数字化、信息化;预应力管道压降采用预应力管道循环智能压浆系统,该系统主要由智能压浆台车和微电脑控制系统等组成,自动完成精确加水、水胶比控制、压力控制,通过回路循环方式保障压浆密实度。梁体自然养护自动喷淋系统解决了成品梁自然养护湿度不够的问题,保证了养护质量,节省了人力资源。

(三)绿色梁场---全封闭式、信息化拌合站

为响应成都市第十三次党代会精神,成都轨道集团自觉践行“绿色生产”的新发展理念,新津梁场场内裸土全部采用草皮覆盖,覆盖率达到100%,拌合站采取全封闭生产方式,在料仓上方设置全自动喷雾装置,有效控制生产过程中粉尘的逸散,在产生废水的部位设置排水沟,通过三级沉淀池,将固液分离,整个生产区域的废水经全部处理后循环使用,达到环排标准。拌合站通过视频监控系统、互联网终端等信息化设施,记录生产过程中每个关键工序的数据,为质量检查和信息查询、分析提醒等提供有效依据,实现可追塑性,通过信息整合与共享,便于管理人员实时掌握生产过程,严格生产流程管理,最大限度降低人为因素影响。

新津梁场自开工建设以来,成都轨道集团秉承“科技、创新、绿色、环保”的建设理念,精心策划、合理布置,将科学、严谨、规范、高效的管理模式贯穿于各项工作的全过程,做到制度程序化、管理科学化、操作规范化、现场工厂化、要求标准化,着力打造“安全、优质、高效、有序”地铁。