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北京新機場永興河北路綜合管廊開始下穿大廣高速
人民政協(xié)網(wǎng)北京4月24日電(記者 賈寧)4月24日,,中建一局北京新機場永興河北路綜合管廊工程開始下穿大廣高速,。隨著轟隆隆的巨響,,中建一局剛組裝完成的“鋼鐵穿山甲”開始挖掘坑道。鋼鐵穿山甲長9米,、高5米,也叫矩形混凝土預制頂推設備,。這是北京地區(qū)首次應用該技術,。
中建一局北京新機場管廊工程全長12公里。在新修道路下方4.5米,,是一條平行于道路的巨大水泥管廊,,內(nèi)含電力、信號,、燃氣,、自來水和消防水等通路,。建成后,新機場的用電,、用水,、燃氣與信號均從這條通路輸入,換句話說,,該項目將打通新機場的生命線,。這也是體現(xiàn)京津冀一體化的重要戰(zhàn)略工程。永興河北路第五標段道路全長1.62公里,,項目距離北京大興國際新機場9.8公里,,位于北京與河北交界,是新機場大動脈的最難一段,。
中建一局北京新機場管廊工程這一關乎民生的工程面臨的最大問題,,是如何跨越大廣高速。大廣高速設計時速北起黑龍江省大慶市,,南至廣東省廣州市,,是連接東北、華北,、華中與華南的交通大動脈,。管廊要通過大廣高速,必然會擾動高速路基?,F(xiàn)場土壤為黏質(zhì)粉土和粉細砂,,并有滯水,一旦開工,,沉降是很難避免的,。而業(yè)主提出的需求是工程造成沉降不得超過1.5毫米。
一般管廊施工分為兩種,,一種是明開斷路,,即暫時斷開高速,露天開挖,。由于大廣高速通車量大,,地位重要,中建一局北京新機場管廊工程項目經(jīng)理朱軍立決定:“堅決不能斷路,,我們再想想其他辦法,!”
于是,項目不得不考慮第二種方案淺埋暗挖,。按一般的施工工藝,,坑道分解為幾小塊依次人工開鑿,按照“挖一段支護一段”的方法進行。但這樣一來,,地表道路沉降很難控制,,施工人員安全風險高。而且工期將長達12個月,。
如何既保證路面通行,,又保障施工安全?項目多番查閱資料發(fā)現(xiàn),,有一種國內(nèi)尚未推廣的矩形盾構(gòu)頂推施工新工藝,,不僅能控制沉降,而且能將工期縮短一半,。但相關設備仍處于非標準化階段,。項目部查閱相關的工程資料,前往各地實地考察技術,,研究后認為,,矩形盾構(gòu)頂推設備可以現(xiàn)場組裝,在大廣高速下施用,。在項目經(jīng)理的帶領下,,中建一局團隊經(jīng)過不懈努力,比選多種技術路線,,多次組織專家論證,,最終確定了矩形盾構(gòu)頂推施工方案。
下穿大廣高速的管廊總長129米,,設計為“電力艙,、水信艙、燃氣艙,、水艙”四艙,,截面為矩形,尺寸為15.1米*4.7米,。矩形盾構(gòu)頂推采用并行兩孔頂進,,先鑿通橫截面尺寸9.1米*5.5米的一孔,再鑿通7米*5米的另一孔,。目前市面上只有一種盾構(gòu)機尺寸與本項目相匹配,,另一孔尺寸卻沒有與之匹配的盾構(gòu)機,于是本項目加大投入,,定做了一臺土壓平衡式頂管機,。
施工的第一步是挖掘和支護工作井,,第二步是300噸級大吊車將穿山甲的零件吊下始發(fā)井,,現(xiàn)場組裝。隨著頂管機頭部挖掘前進,地面上預制的矩形管片也將被一節(jié)節(jié)吊運下井,,添加到頂管機的尾部,,形成管廊。頂推到大廣高速另一側(cè)后,,設備從接受井吊起,。
與一般盾構(gòu)機只有一個旋轉(zhuǎn)刀盤不同,矩形頂管機的頭部,,是大小不一的7個刀盤(最大的直徑4.2米),。多刀盤切削面積只占矩形斷面的83%左右,刀盤切削不到的土體是通過擠壓,、攪拌而被排出的,。邊緣機殼上還設有合金鏟齒來鏟碎盲區(qū)的土體。最終可挖出一個矩形的坑道,。
鋼鐵穿山甲的尾巴是一節(jié)一節(jié)的預制管片組成,。管片為抗?jié)B高強度混凝土,之間依靠F型承插結(jié)構(gòu)和鋼墊圈,,緊密結(jié)合,,不留空隙。
穿山甲向前的動力,,來自于尾巴后端24臺千斤頂,,液壓油缸組提供的3千多噸推力。施工過程中為控制高速路面的沉降,、隆起在規(guī)定允許范圍內(nèi),,水土壓力感應器和激光經(jīng)緯儀將實時監(jiān)測,頂進中機頭一旦出現(xiàn)微小轉(zhuǎn)角,,刀盤就會反轉(zhuǎn),,以回糾角度。
施工前,,在洞口采用旋噴樁加固了坑道土體,,防止頂推機進入時涌水涌泥,地面塌陷,。另外,,頂管機切削下來的泥土,將在泥土倉內(nèi)變成“牙膏”——塑性體泥團,,通過螺旋出土器排出,。排土量要控制好,配合穿山甲的前進速度,,以平衡土壓力和地下水壓力,。
另一項技術創(chuàng)新,,是從管節(jié)的孔洞向外噴射一種“壁壓注觸變泥漿”,在穿山甲殼外形成一層潤滑界面,,不僅減小阻力,,還能消除對上部土體的擾動。管廊內(nèi)部最后將布置防水材料層,,避免土壤水分滲漏進管廊,。
為控制土壓力平衡,頂推作業(yè)為24小時連續(xù)頂推,,極大縮短了工期,,比淺埋暗挖人工作業(yè)節(jié)省5個多月。頂推施工后,,新管廊將與明挖段的較寬的管廊連接,,形成一個喇叭口的形狀。據(jù)項目部技術人員介紹,,寬大的地下管廊,,今后可供人員輕松進出穿越,為檢修和設施擴建提供了極大方便,,不必再“封路扒路,,開膛破肚”。
另外,,中建一局還負責修筑跨越大廣高速的路橋,,全橋總長579米,正與地下管廊同時推進,。
編輯:付振強
關鍵詞:管廊 高速 新機 機場 大廣