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重庆顶管市政工程有限公司

重庆地铁四号线:81米的地下穿越

发布日期:2024-04-17来源:重庆顶管市政工程有限公司

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“桐梓林主所2号竖井(接收井)已经看见机头(岩石破碎顶管掘进机)了,即将贯通!”9月26日早上5点59分,集团公司重庆轨道交通4号线主所标施工推进微信群里,现场顶管监控责任人邓义民即时发出了一条令人振奋的节点完工消息,标志着4号线主所标施工难度*大、危险系数*高的“卡脖子”单项重难点工程,历时15天安全顺利完成。集团公司承建的重庆轨道交通4号线二期站后主所标工程,共有桐梓林、干坝子两个主所及供电外线路。其中桐梓林主所供电外线路,需要穿越龙骏大道主干道线路的地下顶管全长81,07米,施工工艺采用卓科岩石破碎掘进顶管机施工。

9月11日,顶管机从1号竖井始发,9月26日顶管机顺利在2号井出洞。在整个顶管施工过程中,项目领导带队全程24小时值班监督安全和施工质量。在工程质量上,管道轴线、高程符合设计及规范要求,在安全管理方面,整个施工过程确保了安全零事故。“望着一望无际的远山翠绿,我的心情难以平静,兴奋不己,因为我感受到了秋天独有的韵味,感受到了丰收的喜悦。”在桐梓林外线路的施工现场,包保项目领导、项目党支部书记谭永胜与身边的联合项目部项目经理李非凡高兴地交流着。


超前谍划,果断选定机顶施工方案


桐梓林主变电所及外线路工程、改扩容工程,设计总长约3公里,从南方电网220KV观音常变电站出线,沿环道道路走线至龙骏大道沿龙羽路走线至两江大道后再穿越两江大道进入新建桐栙林主所。整个外线路蜒曲折,跌宕起伏,穿越了崇山峻岭及小溪河流,整个外线路长度超三千米,被划分为G1至G86等86个施工点位,其中顶管施工段为G39至G40段。此段设计长度81.07米、埋深(向下掘进深度)17.10米、管径1,5米,整个顶管联络通道将连接、贯通两个深度分别约18米的电缆竖井。面对该设计线路穿越龙骏大道,道路交通旅客及货物运输流量大,道路浅层及中层的电力、通信、污水管道众多的基本特点,设计里位及地勘里位*初的设计方案是采用人工顶营方法。但是施工现场的实际困难远远不止这些,建设者们经过实地调研、现场勘察及多方面分析,发现人工顶管的作业方式施工作业过程中,作业空间狭小,施工难度较大,危险因素较多,进度得不到保障等诸多潜在不利因素。

面对施工现场“四面楚歌”的现实情况,如何*大限度保障施工安全?如何突破传统施工作业的“瓶颈”?如何把作业人员从重危险的作业环境中解放出来?如何提升该项施工进度?集团公司重庆轨道交通4号线二期站后工程指挥部领导凭借多年丰富的施工管理经验,在查阅相关资料并咨询了专业人士后,慎重建议运营管理分公司主所标项目部调整原来的人工顶管方案,考虑采用较为先进安全并且技术成熟的机械顶管法施工。


对于习惯了陆地施工、高空作业的集团公司建设者来说,地下17米穿越式施工可谓在整个集团公司的施工史上罕见。项目部经过实地调研、专家论证等必要程序后,*终确定采用岩石破碎顶管机顶管施工,从而书写了桐梓林外线路G39至G40段

机械顶管的崭新一页。采用盾构(机械)顶管法取代矿山暗挖(人工顶管)是地下隧道工艺发展的趋势,国内外已有研发和工程案例,可大幅度提升掘进效率。顶管施工技术*早始于1896年美国的北太平洋铁路铺设工程的施工中。我国较早的顶管施工约在上世纪50年代,初期主要是手掘式顶管,设备也较简陋,我国顶管技术真正较大的发展是从上世纪80年代中期开始,1988年上海研制成功我国**台土压平衡掘进机。


桐梓林外线路采用的机械顶管设备,主要由可切削刀盘、快速支撑体系、物料运输系统、半自动拼装系统等构成的空间集约型模块化顶管装备集成。**次接触这一新型工艺,联合项目部项目经理李非凡在不同场合,反复强调了技术培训和安全教育的重要性。在正式作业前,为更生动形象地做好技术交底,项目部在下发纸质技术交底的同时,配套制作了PPT、三维可视化的工艺动画等操作指导方案,用更加生动、更加易于理解的方式向一线工人传达技术要点、施工安全注意事项等关键施工技术要领。


技术加持,地下“蛟龙”昂首挺进顶管施工,是近年来推广的一种崭新工艺,为了确保这个“大家伙”的施工安全,项目组织专家对重大危险源和风险点进行排查,对各个风险点进行详细地分析和论证,制定了纠偏控制预案及现场应急处置方案。顶进过程中,精确把控施工误差,对异常数据进行监控分析,及时调整顶进速度、正面平衡压力、角度位移及注水排浆速度参数,使路面及竖井沉降范围有效控制在5m允许限值内,保证岩石破碎顶管掘进机以*佳的状态进行施工挺进。


按照工作计划,顶管施工必须在9月30日前完工,这就要求所有施工工序必须一步到位,杜绝返工现象。为提高工艺精确度,顶管机在掘进过程中,采用了激光导向控制系统。位于工作井后方的激光经纬仪发出激光束,调整好所需的标高及方向位置后,对准顶管机内的定位光靶上,激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内,并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作者可以根据需要开启位于顶管机内置式油缸进行伸缩,为达到纠偏的目的,调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中,甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向30mm内的偏离精度。


正所谓“千里之堤毁于蚊穴”,任何一个不起眼的工艺细节一旦出了问题,造成的后果往往是不可估量的。项目部在施工工艺细节上也毫不放松:管道接口的防水橡胶圈必须安装;专业电工每天定时检测电路、配电箱、用电设备;必须在管材的钢套环上垫放钢管保护套,防止钢板割坏钢丝绳:水泵抽水时候,有专人值守,防止水泵干烧等等,看似微不足道的小细节统统在安全技术交底中被专门强调,就是要让技术人员和一线工人的默契配合,就是要保障细节上不出问题,不因一时疏忽影响工期进度。项目部物资部门也加强预判,多方加强沟通与调度,及时为现场施工提供商业混凝土等关键物资供应。顶管法施工在轨道交通施工中发出闪耀的光芒!局指领导、项目部领导时刻关注着桐梓林主所顶管施工,除严格落实领导带班作业及专职安全管理人员跟班作业制度以外,在主所标施工推进微信群里,对现场反映的问题及时给出解答或解决,对关注的事项及时给予提醒与指导。


攻坚克难,挑战*难顶管施工安全责任重于泰山,顶管施工运用众多大型施工机械,对安全标准及其严格的。为确保万无一失,9月9日至10日,项目部安排岩石破碎顶管掘进机进场安装调试,做好准备工作。顶管工作井原设计是人工顶管工作井,尺寸仅为5.9米*3.4米,不能达到机械岩石破碎顶管掘进机(5.1米机头+2.5米液压油缸=7.6米)的安装长度。*后靠采用小型液压设备把顶管机往前推进1,5米,才能安装设备正常掘进。9月11日,岩石破碎顶管掘进机正式从1号竖井始发,开工作业。


施工过程情况复杂,总会发生意料之外的安全隐患,为此,项目部做好应急预案,并提前预警演练,提高一线技术工人应对突发状况的能力。9月16日凌晨4点,在顶进18节管时突发透水事故,造成设备被淹,施工现场人员克服困难,争分夺秒安装抽水设施,保证排水畅通,抢修项管机。施工现场突发大量渗水,渗水原因系顶管顶入岩石与地下水交界面,导致大量地下水突然沿项管管道喷涌而出。事件发生后,立即进行了施工地表沉降观测,地表下沉仅1.5m,属于正常沉降范围,并对近期检测数据进行了系统分析,**时间邀请设计及地勘单位到场实际调查,及时排除了此次透水事件的相关安全隐患,9月20日抢修好设备并对地质情况进行重新勘察后再次向前顶进。

之所以能够顺利消除安全隐患,得益于项目部未雨绸缪的应急预案、详细的施工方案以及科学的施工计划,渗水事故才得以化险为夷。在随后的施工过程中,顶进到第25节管(长约50米)时,穿越到道路下填方区鱼塘位置,由于岩石顶管机只“吃硬不吃软”,施工速度缓慢,顶管机每隔施工几小时,顶管工人克服机舱狭小空间,到前仓进行机头黏土清理。历经3天时间才掘进完鱼塘地层16米,9月24日终于穿越完鱼塘区域,提高了施工顶进速度。


9月26日早晨6点,顶管机出洞,两天时间完成了16接顶管、长约32米的施工顶进工作。相比于人工顶管施工,在极大提升施工进度的同时,更全面保证了安全。“关键施工尚未全部完成,同志们仍需继续努力!”在**个主所外线路的41节地下顶管胜利贯通后,9月26号下午15时,顶管机从桐梓林2号井安全品装出井;9月26日晚上20时,开始拆除桐林竖井顶管内水管及清洗淤泥:9月27日早上7时,开始拆除桐梓林1号井井内顶管设备,同时注浆机就位:9月28日下午16时,桐林主所1号井顶管注浆施工完毕。夜以继日的奋战未有穷期,桐梓林和干坝子两个主所正在加紧进行设备安装调试,为了一个多月后的接触网电通正在奋力冲刺着。9月26日晚上19时,顶管机安全抵达干坝子主所1号井,并正在进行前期施工准备。这又是一场新的顶管施工征程!(董志刚)