為了提升東部城市交通供給,深圳規劃建設了春風(fēng)隧道工程,采用直徑15.8米超大盾構機施工。
中國中鐵積極參與深圳基礎設施建設,助力深圳先行示范區發(fā)展。
春風(fēng)隧道加大裝備創(chuàng )新和技術(shù)創(chuàng )新,引領(lǐng)超大地下工程建設創(chuàng )新。
春風(fēng)隧道正以每天8米的速度全天候掘進(jìn),盾構段掘進(jìn)已突破600米大關(guān)。
原標題:中國中鐵以科技和機制創(chuàng )新為深圳品質(zhì)交通建設做貢獻
春風(fēng)隧道引領(lǐng)大直徑地下隧道工程創(chuàng )新
見(jiàn)圳客戶(hù)端?深圳新聞網(wǎng)2020年8月17日訊(深圳特區報報道)國內最大直徑盾構機穿越,BIM技術(shù)建模,InSAR衛星遙感監測,AI人工智能監控,AR/VR、3D場(chǎng)景應用進(jìn)行人員安全教育和技術(shù)交底,一體化可視實(shí)時(shí)安全管控平臺,“6S”工廠(chǎng)化管理,錢(qián)七虎、龔曉南、陳湘生等12位隧道與地下工程行業(yè)資深專(zhuān)家組成的專(zhuān)家委員會(huì )全過(guò)程技術(shù)把脈……這些領(lǐng)先的科技、技術(shù)、裝備和團隊就出現在春風(fēng)隧道建設現場(chǎng)。
今年是深圳經(jīng)濟特區建立40周年,面對突如其來(lái)的疫情,深圳沒(méi)有放慢“雙區”建設的步伐,開(kāi)足馬力跑出邁向全球標桿城市的“加速度”。作為灣區核心引擎,品質(zhì)一流的交通設施是實(shí)現發(fā)展的基礎保障,按照市委市政府的部署,深圳市交通運輸局提出打造品質(zhì)交通、勇當建設交通強國的先鋒城市,位于羅湖區由中國中鐵承建的春風(fēng)隧道工程無(wú)疑是品質(zhì)交通工程建造的工程范例。
建設高架+隧道立體道路,提升城市交通供給
碧波蕩漾的南澳島、椰風(fēng)靈韻的大小梅沙、云海幽谷的東部華僑城,這些東部美景是深圳人和所有到深圳旅游觀(guān)光客人打卡必到之處。然而通往東部地區的必經(jīng)之路,由濱海大道、濱河大道、上步高架、春風(fēng)高架、沿河南路等共同構成的深圳“南環(huán)”快速路系統中,由于春風(fēng)高架主線(xiàn)基本車(chē)道數不連續、道路狹窄、線(xiàn)形指標低等諸多原因,造成道路長(cháng)期交通擁堵。按照市委市政府部署,深圳市交通運輸局規劃建設春風(fēng)隧道工程,在春風(fēng)高架南側地下新增一條連接濱河大道和沿河路的雙向四車(chē)道的快速通道。
春風(fēng)隧道工程所處的羅湖老城區歷史年代久遠、地面建筑物密集,不具備同時(shí)開(kāi)挖兩條機動(dòng)車(chē)隧道的用地條件。如何在現有條件下,在對現行交通及周邊建筑物影響最小的情況下實(shí)現通行能力的最大提升,考驗著(zhù)交通規劃部門(mén)的智慧。為此交通規劃部門(mén)大膽創(chuàng )新,組織專(zhuān)家多次實(shí)地勘察,經(jīng)過(guò)多方反復調研論證,綜合考慮場(chǎng)地狹小、通行效果,以及安全施工等因素,決定將春風(fēng)隧道創(chuàng )新設計為深圳首條“單洞雙層”結構的機動(dòng)車(chē)隧道,隧道分上下兩層車(chē)道,每層單向2車(chē)道加連續緊急停車(chē)帶,為小客車(chē)專(zhuān)用通道。隧道西起濱河大道上步立交東側,自西向東敷設,止于北斗路東側歸入沿河南路,在新秀立交西側與東部過(guò)境高速公路市政連接線(xiàn)配套工程相接,隧道全長(cháng)5.08公里,其中盾構段長(cháng)3.6公里。
“單洞雙層”隧道很好地解決了場(chǎng)地狹窄、周邊影響、通行干擾、空間布局等問(wèn)題,隧道建成后將形成“春風(fēng)路高架+春風(fēng)隧道”的立體交通走廊,打通春風(fēng)路交通瓶頸,極大提升交通通行能力,極大改善“南環(huán)”快速系統的交通通行效率,對促進(jìn)深圳東部地區社會(huì )經(jīng)濟的可持續發(fā)展具有十分重大的意義。
央企地方合作創(chuàng )新裝備,研制國際領(lǐng)先盾構機
“單洞雙層”隧道的設計理念形成后,隨之而來(lái)的是如何施工建造的問(wèn)題。根據設計參數,要保證足夠的空間和通行能力,“單洞雙層”隧道必須借助于先進(jìn)的盾構機等大型設備一次成型,方能保證將設計理念轉化為實(shí)際產(chǎn)品。盾構機是應用于全斷面隧道掘進(jìn)的超大型專(zhuān)用工程機械,長(cháng)期以來(lái)制造技術(shù)被美國、德國等少數西方國家壟斷。
唯改革創(chuàng )新者勝。市交通運輸局與中國中鐵加強合作,由中國中鐵所屬中鐵南方集團、中鐵工程裝備集團、中鐵隧道集團聯(lián)合研發(fā)基于春風(fēng)隧道施工作業(yè)的盾構機,廣大技術(shù)人員依托落戶(hù)于中鐵隧道局集團的隧道掘進(jìn)技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室,歷時(shí)一年的科研攻關(guān),集成數百項技術(shù)創(chuàng )新,直徑15.80米的國內最大直徑泥水平衡盾構機于2018年9月在鄭州成功下線(xiàn)。該盾構機命名為“春風(fēng)號”,盾構機高度超過(guò)5層樓房,盾構機總長(cháng)135米,重達4800噸,盾構機開(kāi)挖斷面是常規地鐵盾構機的6.2倍,功率超過(guò)1.15萬(wàn)千瓦,比“復興號”高鐵的總牽引動(dòng)力高10%;推力高達2.46萬(wàn)噸,是我國最大運載火箭“長(cháng)征五號”的24倍,擁有完全自主知識產(chǎn)權,代表著(zhù)國際領(lǐng)先水平。
“春風(fēng)號”盾構機多項創(chuàng )新技術(shù)開(kāi)創(chuàng )先河,帶壓進(jìn)倉是傳統隧道施工中的高風(fēng)險作業(yè),而春風(fēng)隧道施工中盾構機采用常壓換刀刀盤(pán),刀具在刀盤(pán)后方常壓環(huán)境下完成更換,安全性和工作效率大大提高。同時(shí)“春風(fēng)號”盾構機管路延伸零排放收漿設計,實(shí)現了泥漿的零泄漏、零污染,從施工源頭杜絕了施工對環(huán)境造成的污染?!按猴L(fēng)號”盾構機的創(chuàng )新成果得到國務(wù)院國資委的高度認可,與北斗衛星全球組網(wǎng)、“嫦娥四號”登陸月背等同時(shí)入選“2018年度央企十大創(chuàng )新工程”,成為引領(lǐng)交通建設的國之重器。
深化科技攻關(guān),引領(lǐng)超大地下工程建設創(chuàng )新
有了先進(jìn)的盾構機裝備,科學(xué)有序高效生產(chǎn)組織就成了關(guān)鍵管理難題。春風(fēng)隧道工程將穿越布吉河、廣深鐵路等多處重大風(fēng)險源,隧道平均埋深約20米,最小埋深6.9米,下穿廣深鐵路羅湖站時(shí)達到全線(xiàn)最大埋深46.3米。在主城區地下開(kāi)挖超大直徑隧道,在國內同類(lèi)型市政工程中尚屬首例。此外,工程地處繁華鬧市區,交通十分繁忙擁堵,進(jìn)一步加大了工程的施工難度。
在市交通運輸局的統籌安排部署下,市交通公用設施建設中心、中鐵南方、中鐵隧道圍繞現場(chǎng)密集前期施工調查,制定施工方案,深化科技攻關(guān),創(chuàng )新一系列組合拳,以“新施工難度、新建設理念、新技術(shù)應用”引領(lǐng)我國超大直徑、超大地下工程領(lǐng)域的一次歷史性跨越。
打造“科技建造”示范工程。春風(fēng)隧道項目引入BIM建筑信息模型、InSAR衛星遙感監測、AI人工智能、“互聯(lián)網(wǎng)+”協(xié)同工作模式等一系列最新科技技術(shù),全面提升科技建造實(shí)力水平。其中,采用InSAR技術(shù)對隧道沿線(xiàn)一公里范圍進(jìn)行毫米級沉降監測,共獲取5萬(wàn)多個(gè)位點(diǎn)數據,建立了一套立體的、全天候的沉降監測網(wǎng),通過(guò)風(fēng)險分級管控提供輔助決策。通過(guò)BIM技術(shù)應用,輔助實(shí)施設計方案比選,實(shí)現工程資料平臺整合、云端存儲、電子化歸檔。通過(guò)對超大型設備模塊化組裝、道路交通疏解、場(chǎng)地布置等進(jìn)行模擬仿真,達到設計方案展示可視化、三維選線(xiàn)可視化、管線(xiàn)碰撞檢查可視化、施工交底可視化、場(chǎng)地布置可視化,為科學(xué)決策提供重要依據。
打造“智慧建造”示范工程。由市交通運輸局全程主導,組建了“春風(fēng)隧道安全風(fēng)險管控平臺”,平臺實(shí)現了盾構機實(shí)時(shí)監測、隧道周邊建筑物沉降監測分析、施工風(fēng)險分級管控、施工現場(chǎng)實(shí)時(shí)監控、作業(yè)人員動(dòng)態(tài)管理、違章作業(yè)智能識別抓拍等一體化整合,形成強大的“智慧大腦”。管控平臺綜合地質(zhì)信息、風(fēng)險源分析、沉降監測等數據進(jìn)行評估分析,為盾構機應對復雜多變的地質(zhì)環(huán)境、動(dòng)態(tài)調整掘進(jìn)參數提供技術(shù)支持,“一環(huán)一策”?!按猴L(fēng)隧道安全風(fēng)險管控平臺”以系統化風(fēng)險管理為核心,以檢測、監測管理為抓手,構建全過(guò)程風(fēng)險管控體系,永臨結合、建管結合、監(測)管(理)結合,實(shí)現全壽命周期的全自動(dòng)化監測預警網(wǎng)絡(luò ),打造智慧建造新高地。
打造“安全建造”示范工程。項目按照打造超級盾構旗艦品牌要求,創(chuàng )新安全文明標準化施工管理,引入“6S”工廠(chǎng)化管理理念,實(shí)行定制化管理,施工現場(chǎng)人車(chē)分離,大型機具定點(diǎn)圍蔽存放,現場(chǎng)材料按區按功能分類(lèi)堆碼,規整分類(lèi)。將安全管理與信息化技術(shù)結合,通過(guò)智能配電箱、起重吊裝設備主動(dòng)安全防護、施工監測與重大風(fēng)險管控平臺等手段,促進(jìn)項目實(shí)現本質(zhì)安全。項目采用AR/VR對進(jìn)場(chǎng)人員進(jìn)行安全教育,運用3D動(dòng)畫(huà)對作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底,為工程安全高效推進(jìn)提供有力技術(shù)保障。
打造“綠色建造”示范工程。泥水平衡盾構機掘進(jìn)過(guò)程中,特制泥漿攜帶渣土、碎石輸送到分離廠(chǎng),經(jīng)過(guò)泥水分離后泥漿輸送至隧道內循環(huán)利用,過(guò)程中實(shí)現了零排放、零污染。同傳統的鉆爆法相比,盾構法在控制建構筑物沉降、降低周邊環(huán)境擾動(dòng)、防止揚塵污染和噪音污染方面具有顯著(zhù)優(yōu)勢。
打造“品質(zhì)建造”示范工程。春風(fēng)隧道按照“首件先行、樣板引路”的總體思路,根據不同工序特點(diǎn)、對工程實(shí)體質(zhì)量建立質(zhì)量控制點(diǎn),用實(shí)測檢測手段進(jìn)行動(dòng)態(tài)的施工質(zhì)量管理。春風(fēng)隧道建設過(guò)程中,按照“深圳質(zhì)量、品質(zhì)交通”要求,對隧道管片、口子件等預制構件實(shí)施溯源管理,通過(guò)電子二維碼身份證一鍵掃碼實(shí)現預制構件生產(chǎn)流程、原材料來(lái)源、驗收資料等信息可查、可追溯。項目積極依托市交通建設創(chuàng )新研究中心平臺,大力推廣“五小四新”(小發(fā)明、小改造、小創(chuàng )新、小專(zhuān)利和小設計,新技術(shù)、新設備、新材料、新工藝)成果應用,積極推動(dòng)施工班組標準化建設,支持班組開(kāi)展三微改(工藝微改進(jìn)、設備微改造、工法微改良)、QC小組等活動(dòng),通過(guò)強化工程質(zhì)量管理體系,確保工程質(zhì)量達到深圳市優(yōu)質(zhì)結構工程、深圳市優(yōu)質(zhì)工程及廣東省建設工程優(yōu)質(zhì)獎標準,全部單項工程達到驗收合格標準,爭創(chuàng )“中國建設工程魯班獎”。
改革創(chuàng )新,勇當深圳城市交通建設排頭兵
為了更好地加強在深工程管理,中國中鐵在深圳成立華南區域總部、中鐵南方投資集團有限公司,并且聯(lián)合本地建筑企業(yè)加強合作,積極參與深圳重大基礎設施投資建設,在深圳城市基礎設施建設領(lǐng)域發(fā)揮排頭兵作用。在市交通運輸局等行業(yè)主管部門(mén)的統一領(lǐng)導下,中國中鐵全面發(fā)揮自身在盾構施工方面的優(yōu)勢,加快深圳第一條跨海隧道——媽灣跨海通道的建設,這是深圳第一條跨海通道,工程難度大、施工風(fēng)險高。中國中鐵發(fā)揮先進(jìn)盾構設備制造技術(shù)和復雜地質(zhì)條件盾構設計施工一體化經(jīng)驗,專(zhuān)門(mén)研制了一臺15.53米超大直徑泥水平衡盾構機施工,為項目建設提供最先進(jìn)的裝備支持。項目首次創(chuàng )新運用5G和北斗高精度定位技術(shù),有效解決了以往項目樁基存在垂直度偏差大的問(wèn)題。此外媽灣跨海通道工程還大力推廣高效環(huán)保的裝配式道路應用、泡沫輕質(zhì)土新材料應用、混凝土路面智能激光整平攤鋪技術(shù)、智能“VR-720°”全景技術(shù)交底等新技術(shù)、新材料、新工藝,以數字化、智能化引領(lǐng)智能建造、產(chǎn)業(yè)升級。
濱海大道交通綜合改造工程屬深圳市政府的重點(diǎn)項目,項目西起沙河東路立交,東至廣深高速公路,其中主線(xiàn)下沉隧道暗埋段長(cháng)度1057米、敞開(kāi)段503米,地面改造段長(cháng)度4390米。為支撐超總片區高強度開(kāi)發(fā),下沉段設計與片區規劃緊密結合,將穗莞深城際超級總部站、地下港灣式公交??空?、市政隧道上下一體化設計和施工,并做好與超總地下空間的銜接預留,開(kāi)創(chuàng )深圳新片區發(fā)展模式。市交通運輸局貫徹“五個(gè)轉變”思想,創(chuàng )新以EPC工程總承包模式進(jìn)行建設,經(jīng)嚴格招投標程序,中國中鐵中標承建濱海大道綜合改造工程,通過(guò)加強前期設計,減少后期變更,確保投資規??刂圃诮煌ㄒ巹澘锼阃顿Y內,EPC模式有利于控制投資規模、加快建設進(jìn)程、提升建造品質(zhì)、有效降低廉政風(fēng)險等諸多優(yōu)勢,創(chuàng )新了深圳市政建設模式,為難度大的基礎設施項目建設提供了有益借鑒。
黨建引領(lǐng)樹(shù)標桿,把項目建成百年品質(zhì)工程
自2019年以來(lái),春風(fēng)隧道工程項目認真貫徹落實(shí)市交通運輸局“四個(gè)聚焦”(聚焦黨風(fēng)廉政,筑牢安全風(fēng)險“防火墻”;聚焦既定目標,推動(dòng)重點(diǎn)工作“加速跑”;聚焦項目管理,夯實(shí)固本強基“奠基石”;聚焦項目建設,打好品質(zhì)提升“攻堅戰”),圍繞施工生產(chǎn)需要和大盾構戰略規劃實(shí)施“向日葵”黨建,確立了黨員身邊創(chuàng )“三無(wú)”(無(wú)違章、無(wú)隱患、無(wú)事故)、見(jiàn)習生培養與導師帶徒、技能工匠團隊三個(gè)黨建課題,通過(guò)充實(shí)黨員領(lǐng)導干部在安全生產(chǎn)管理中的先鋒力量,培育壯大以青年技術(shù)人員和大盾構施工配套技能工匠為主的專(zhuān)業(yè)人才,為項目施工生產(chǎn)搭建起了人力資源保障。春風(fēng)隧道項目依托“大國工匠”母永奇盾構機操作大師工作室,大力培養產(chǎn)業(yè)化工人隊伍,項目已累計培養盾構工程師、高級技師等大盾構專(zhuān)業(yè)人才54人。項目黨組織通過(guò)《廉潔自律承諾書(shū)》等方式,以黨風(fēng)廉政建設為抓手,不斷改進(jìn)工作作風(fēng),持續鞏固廉政建設,打造陽(yáng)光工程。
春風(fēng)隧道項目部積極加強與周邊單位黨組織共建,將春風(fēng)隧道這一民生工程變成民心工程。2019年10月18日春風(fēng)隧道泥水分離廠(chǎng)投入運行以來(lái),市交通運輸局、鹿丹村社區和中國中鐵等單位啟動(dòng)黨建共建機制,就交通出行、施工擾民等多次傾聽(tīng)居民訴求,通過(guò)優(yōu)化盾構作業(yè)時(shí)間,邀請中科院聲學(xué)所、環(huán)保部環(huán)評中心、同濟大學(xué)等科研機構、院校行業(yè)大咖就施工噪音等影響進(jìn)行會(huì )診,泥水分離廠(chǎng)搬遷優(yōu)化完成后,經(jīng)市生態(tài)環(huán)境局羅湖管理局測試,泥水分離廠(chǎng)滿(mǎn)足環(huán)保要求,解除了居民的生活之憂(yōu),為建設和諧民生工程營(yíng)造了良好氛圍。
“春風(fēng)”浩蕩,勇毅前行。目前,春風(fēng)隧道正以每天8米的速度全天候掘進(jìn),盾構段掘進(jìn)已突破600米大關(guān),安全、質(zhì)量等各項指標全面受控。中國中鐵全體建設者將繼續發(fā)揚“攻堅克難、品質(zhì)至上”的精神追求,強化工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全、文明施工管理,把春風(fēng)隧道建設成為惠及廣大市民的百年品質(zhì)工程、追趕國際標準的標桿工程、中國隧道與地下工程的示范工程,助力深圳交通建設品質(zhì)提升,助力深圳建設中國特色社會(huì )主義先行示范區。