世界首條下穿高鐵大直徑盾構隧道開挖
世界首條下穿高鐵大直徑盾構隧道開挖

文章來源:中國鐵道建筑集團有限公司 發布時間:2020-11-04
10月26日,由中國鐵建所屬鐵五院勘察設計、中鐵十四局集團承建的蘇州市桐涇路隧道開始盾構掘進。這是目前世界首條下穿運營高速鐵路的大直徑盾構隧道,也是中國鐵建在解決城市發展實際需求提出的涵蓋設計施工、裝備制造一攬子方案的經典案例。
桐涇路“姑蘇號”盾構機始發
桐涇路位于蘇州市虎丘區,由于滬寧城際鐵路等線路的阻隔,被分為一南一北互不相連的兩段,制約了虎丘景區、山塘河歷史文化街區的發展,是蘇州十年來一直想打通的“斷頭路”。
在桐涇路隧道方案沒有確立以前,打通這條路要面臨萬順樓、報恩禪寺等古建、山塘河以及運行中的滬寧城際高鐵、京滬鐵路、北環快速路等重大風險點。僅地上這些難點,每一項難度可以說都是“S級”,而且都集中在這短短的400多米長度內,尤其是滬寧城際鐵路是一條運行時速350公里的高鐵,更是容不得半點閃失。所以打通“斷頭路”不僅僅是決心的問題,更是對中國基建技術實力的考驗。
桐涇路隧道穿越風險示意圖
針對桐涇路面臨的多項難題,中國鐵建組成科研攻關項目組,多次踏勘現場、收集分析資料,經過多次專家論證和全方位、多方案的比選,最終確定了以大直徑盾構隧道的方式一舉打通這條“超級斷頭路”,為蘇州市委市政府、人民群眾解決阻礙城市交通發展多年的“頑疾”。
據中鐵十四局集團項目負責人王曉瓊介紹,隨著我國盾構隧道建造技術的發展和進步,現已具備解決這一難題的技術和條件,以盾構隧道形式下穿運營鐵路和快速路,從而使桐涇路這一縱向主干道順利北延,打通南北片區。
桐涇路北延工程位于蘇州站西側約2.1公里,線路全長2490米,隧道設計為雙洞六車道,單向長490米,洞內布置為上下兩層,上層為車道層單向三車道,下層為疏散通道及管線通道,設計時速60公里。
據介紹,隧道穿越老城區,為超淺盾構始發,區間覆土厚度均不足一倍洞徑,最淺處6.47米,最深處13.15米;連續穿越萬順樓、敕建報恩禪寺、滬寧城際高鐵等眾多高風險源。其中,滬寧城際高鐵設計時速350公里,是我國最繁忙的高鐵線路之一,最小行車間距3分鐘。盾構雙線隧道下穿高鐵兩孔32米的簡支梁,要求盾構隧道累計沉降量須控制在2毫米以內,施工期1毫米沉降控制,盾構施工難度大。
管理人員在進行始發前檢查
為攻克難關,中國鐵建充分發揮在大直徑盾構施工的核心優勢,集合大盾構專家團隊核心技術,配足配強優質資源,保障盾構施工順利推進。項目開發應用了可視化智慧施工系統,充分運用大數據和盾智云實時控制盾構掘進參數,通過數據分析,工程技術人員可以遠程掌握盾構機姿態;開發了建構筑物智能監測與感知預警技術,通過三維地層剖面圖,將建構筑物沉降數據實時反映在盾構機監測系統,做好應對預案。
隧道下穿滬寧高鐵橋梁,作業高度僅2.5米。鐵五院針對低凈空鉆孔灌注樁成孔施工技術困難,進行專項課題公關,創新性應用了“低凈空全套管灌注樁機”及相關技術,“復雜建筑環境條件下大直徑泥水盾構智能精準穿越成套控制技術”,其主要指標能達到常規全套管灌注樁機的技術要求,得到了評審專家高度評價,填補國內空白,同時項目組提出采用MJS樁工藝對軟弱地層進行加固等新工藝,多措并舉破解難題。
該項目采用一臺國產開挖直徑13.67米的泥水平衡盾構機,由中國鐵建重工集團和中鐵十四局集團聯合再制造。這是國產盾構機由自主生產到循環再利用的一次成功實踐。
采用大直徑盾構法施工從底部穿越河流、建筑物,可最大程度減少對周圍環境的影響,桐涇路隧道項目采用了模塊化設計的泥漿處理系統,泥漿處理后實現了零污染排放,處理過的清水可以直接外排至城市雨水管道或制漿使用。
桐涇路北延工程是蘇州市城市總體規劃“七縱五橫”中“七縱”主干路的重要組成部分,是“十三五”期間重點打通的通道之一。據悉,該工程計劃于2022年建成通車,對改善蘇州區域交通條件,提升蘇州城市能級具有重要意義。
【責任編輯:趙藝涵】