文 / 洪 旭
深圳地鐵九號線站臺
2019年 12月 8日,中建鐵投集團參建的深圳地鐵 9號線二期工程正式通車,標(biāo)志著深圳的地鐵運營總里程突破 300公里,邁入了高密度軌道交通時代。
放眼 9號線全線,中建鐵投集團承建的二期工程 1站 3區(qū)間,是掘進線路最復(fù)雜、特級風(fēng)險源最多的區(qū)段。4年來,項目建設(shè)者攻堅克難、勇攀高峰,以國內(nèi)首創(chuàng)的“無破損、無滲漏、無錯臺”施工理念,全力打造“三無”精品隧道,質(zhì)量管控領(lǐng)先行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
項目位于深圳前海合作區(qū),商圈密集、建筑擁擠,素有“中國未來曼哈頓”之稱。施工場地狹小,地質(zhì)穩(wěn)定性差,平行作業(yè)面多……項目幾乎匯集了地鐵盾構(gòu)施工領(lǐng)域全部難題。
“第 425環(huán)管片推完,盾尾已脫離鴻隆大廈……”2018年 4月 15日凌晨 2點 57分,項目南油西站 -南油站區(qū)間“爭先一號”盾構(gòu)機成功下穿第 15棟老舊建筑物。至此,深圳地鐵 9號線西延線最大一處風(fēng)險點順利排除。
回想這段“高風(fēng)險”歷程,項目總工程師湯林猛感慨萬千:盾構(gòu)機下穿鴻隆大廈時,“遭遇”32根混凝土灌注樁基礎(chǔ)(相當(dāng)于大廈四分之一的“樁骨架”),被它們擋住了掘進之路。施工中“樁骨架”稍微“骨折”,就可能導(dǎo)致大樓沉降傾斜,甚至倒塌。
5天一次性切割 32根樁基,是一場爭分奪秒、不容失誤的“骨科手術(shù)”。切割樁基前,項目預(yù)先打下 195根直徑 300毫米微型鋼管樁,擴建“倒楔形”新承臺,以便“接力”承受大樓荷載。切割過程中,24小時動態(tài)監(jiān)測,根據(jù)數(shù)據(jù)波動情況,合理控制盾構(gòu)土倉壓力、推力和推速,及時調(diào)整注漿壓力和注漿位置,全面把控大樓結(jié)構(gòu)安全。
監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,從切割樁基到完成穿越,鴻隆大廈及地面累計沉降量均在 15毫米以內(nèi),遠(yuǎn)低于國標(biāo)《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》要求的 30毫米。項目據(jù)此總結(jié)的“盾構(gòu)切削高層建筑物密集群樁及樁基托換施工技術(shù)”經(jīng)鑒定達國內(nèi)先進水平。此外,項目另有 2項成果達國內(nèi)領(lǐng)先水平、1項成果達國內(nèi)先進水平,榮獲 3項國家級實用新型專利、3項省部級工法,發(fā)表 2篇科研論文。
按照正常工序,盾構(gòu)機一般從始發(fā)井吊入,完成隧道掘進任務(wù)后,再從接收井吊出。但在項目南油站 -創(chuàng)業(yè)路站區(qū)間右線隧道施工中,盾構(gòu)機卻面臨著“有去無回”的窘境。
原來,掘進作業(yè)完成后,接收井由于客觀原因一年后才能投用,盾構(gòu)機“被困”地下。囿于空間限制,常規(guī)吊裝設(shè)備“無用武之地”。在密閉狹窄的地下空間里,如何才能將盾構(gòu)機“解救”出來?項目盾構(gòu)設(shè)備總監(jiān)吳偉源坦言,項目處于深圳繁華地段,地下管線錯綜復(fù)雜,遷改工作難度極大,加上離周圍建筑物太近,塔臂沒有旋轉(zhuǎn)空間,無法實現(xiàn)安全吊裝。
“能否將盾構(gòu)機在隧道內(nèi)拆解,沿著原路返回運出呢?”項目經(jīng)理陳佳大膽設(shè)想。隨后,項目立即與盾構(gòu)機生產(chǎn)廠家深入探討洞內(nèi)拆機的可行性,并先后組織召開 3次專家論證會。深圳地鐵集團技術(shù)委員會反復(fù)審查后給予回復(fù):該方案可行,同意實施。
“被困”盾構(gòu)機全長約 84米,重 421噸,最大構(gòu)件—主驅(qū)動箱重 56噸,機體內(nèi)部構(gòu)造極為復(fù)雜,各類管線縱橫交錯。要在直徑 5.4米的狹窄隧道內(nèi),通過人工操作,讓這個“巨無霸”安全“翻筋斗”,難度無異于“螺螄殼里做道場”。
項目采取盾體超前注漿、土倉惰性漿液填充、鋼板焊接封閉刀盤開口等 8項措施,順利實現(xiàn)盾構(gòu)機常壓開倉。通過增設(shè)通風(fēng)系統(tǒng)、使用冰塊降溫、加強應(yīng)急預(yù)演等一系列組合拳,防中毒、防高溫、防機械傷害……為作業(yè)人員提供安全保障。
對于最難和最重的拆卸單元—主驅(qū)動箱,項目先用電腦模擬整個拆解過程,然后選定最優(yōu)拆解方案:在土倉壁和中盾盾殼選取 6個吊點,焊好吊耳板,使用 4個20噸手拉葫蘆固定主驅(qū)動箱,割除承壓隔板,再通過導(dǎo)鏈配合,逐步將主驅(qū)動箱拉出盾體。隨后,項目采用“人員配合 +平板車 +電瓶車托運”等形式,于 2019年 7月2日成功讓盾構(gòu)機“金蟬脫殼”,實現(xiàn)“原路返回”。這個全國第二例、中國建筑首例盾構(gòu)機“洞內(nèi)拆解”案例,為同類施工提供了有益參考。
“在地鐵施工領(lǐng)域,我們起步較晚,要想在行業(yè)內(nèi)異軍突起,就必須采用高于行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),打造過硬的品牌?!?019年 9月 18日,時任項目指揮長李秀成在動員會上斬釘截鐵地說:“這不僅是履約一個項目,更是我們亮劍大灣區(qū)、打響企業(yè)品牌的一場硬戰(zhàn)?!?/p>
中建鐵投軌道交通公司盾構(gòu)中心經(jīng)理、“荊楚工匠”劉文提出“破局”思路:在保證安全和進度的前提下,讓盾構(gòu)施工質(zhì)量達到“成型隧道管片無破損、成型隧道管片無滲漏、管片錯臺控制在 5毫米以內(nèi)”的“三無”目標(biāo)。
定目標(biāo)易,落地卻難。從哪里起步、從何處入手是亟須解決的問題。項目團隊多次研討,最終決定從質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)入手,從“拒絕”滲漏切入,嚴(yán)格把控每一道程序和每一個環(huán)節(jié)。
項目組建以“提高盾構(gòu)施工管片拼裝質(zhì)量”為主題的 QC小組,邀請國內(nèi)知名盾構(gòu)技術(shù)專家、中國鐵路專家督導(dǎo)組成員吳圣宏教授親臨指導(dǎo),堅持按照 PDCA循環(huán)程序開展工作。
結(jié)合盾構(gòu)施工工序,項目總結(jié)出“行為標(biāo)準(zhǔn)化、施工精細(xì)化、工作程序化、管理信息化”四大理念,嚴(yán)把“原材質(zhì)量優(yōu)、管片生產(chǎn)優(yōu)、隧道成型優(yōu)、成品保護優(yōu)”四個關(guān)卡,堅持“質(zhì)量底線不可碰、質(zhì)量問題零容忍”原則,確保盾構(gòu)機一環(huán)一環(huán)向前掘進。
為打破行業(yè)內(nèi)“遇到小曲線施工必定伴隨管片錯臺、破損、滲漏”的“鐵律”,項目在小曲線大坡度段施工中精細(xì)策劃,量化管片平面、轉(zhuǎn)角、盾尾間隙等拼裝點位的具體數(shù)值,加強管片選型技術(shù)培訓(xùn)與考核,確保盾構(gòu)機操作手對關(guān)鍵技術(shù)爛熟于心。
重重管控下,項目最終圓滿實現(xiàn)“三無”質(zhì)量目標(biāo),得到業(yè)主深圳地鐵集團和建筑同行的一致認(rèn)可。在深圳地鐵集團舉辦的深圳市“建造‘無破損、無滲漏、無錯臺’精品隧道”質(zhì)量觀摩會上,項目隧道 98%的管片施工錯臺小于 5毫米,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國標(biāo)《盾構(gòu)法隧道施工及驗收規(guī)范》允許值 10毫米,成為觀摩會最大亮點,獲得五大建筑央企高度贊譽。
四年磨一劍,礪得梅花香。深圳地鐵 9號線二期開通后與一期串聯(lián),猶如一條鋼鐵巨龍,打通深圳東西交通“大動脈”,在助力深圳完善“中心強化、兩翼伸展”城市發(fā)展布局、融入粵港澳大灣區(qū)建設(shè)方面,注入強勁動能。