来源:科技日报
科技日报记者 何亮
大年初一,在成都龙潭寺道路两侧,“太阳神鸟”映照下的红灯笼随风轻摆,市民们围聚在耙耙柑摊前,笑语声中互送新年祝福。而在地下40米深处,直径14米的盾构刀盘以每分钟1.5转的节奏完成削开岩层,管片拼装、同步注浆、渣土运输……每一个环节都井然有序。
2月17日,记者乘车从喧嚣的城市地面出发,沿着蜿蜒的施工便道缓缓驶入工程区域。随着车辆逐渐靠近,巨大的隧道口映入眼帘。乘坐电梯一路向下,穿过由钢筋混凝土构筑的门架,光线瞬间由明转暗,记者走进了正在施工中的成渝中线高铁蜀安隧道施工现场。
这条全长约10380米的隧道,是国内开挖直径最大的土压平衡盾构隧道,由长江沿岸铁路集团四川有限公司建设,中铁十一局与中铁二局工程团队共同施工。此时,中铁十一局“成渝号”盾构机正从2号盾构井向3号盾构井进行最后200米“冲刺”。
“蜀安号”盾构机:实现“能识路、会调节”
蜀安隧道被三个竖井分成两段,2号井作为中间井,既是1号盾构掘进的终点,又是2号盾构掘进的起点。
记者来到2号井下,耳畔的轰鸣声被隧道内特有的低沉回响所取代。在这里,一边是正在掘进的“成渝号”盾构机,另外一边则是已顺利完成掘进任务的中铁二局“蜀安号”盾构机。
中铁二局成渝中线高铁(四川段)项目二分部总工程师邹坤秘告诉记者,“蜀安隧道的工程控制完全实现智能化,管理人员通过盾构建设的‘神经中枢’——智能操作平台,就能掌控一切。”经历了9个项目的他,谈起隧道建设如数家珍。
“你们看,‘蜀安号’盾构机搭载智能驾驶系统,可实现一键启动、自动保压、自主纠偏,掘进轴线精度达毫米级。”邹坤秘指着顺利完成掘进任务的“蜀安号”盾构机告诉记者,依托盾构施工云平台与电子沙盘,融合BIM与三维地质模型,“蜀安号”盾构机实现了“能识路、会调节”。
针对蜀安隧道高黏度泥岩的地质特点,中铁二局项目团队还对盾构刀盘进行了适应性改造,有效防止刀盘结泥饼风险,保障“智慧”的盾构机安全穿透岩层,月进度最高达432米。
站在隧道内放眼望去,井壁上装有均匀分布的彩色灯带,如同两条流动的霓虹星河,在巨大的混凝土管片上勾勒出曼妙的光影曲线。“这是为了避免长时间作业产生视觉疲劳。”邹坤秘解释道,这些红、蓝、绿、白交织的光带不仅打破了地下空间的沉闷与压抑,更通过分段变色营造出强烈的纵深感,为驾驶员带来舒适的视觉体验,也装点了城市动脉的容颜。
“成渝号”盾构机:在地下“穿针引线”
从2号井爬升到地面,记者来到“成渝号”盾构机所在的项目部。站在蜀安隧道展示牌前,中铁十一局成渝中线高铁(四川段)项目书记浦贵安一边指着展示牌,一边跟记者进行介绍。
“‘成渝号’盾构机掘进的段落,最初的设计不是隧道,而是铁路桥。”浦贵安话音刚落,一列复兴号从前方铁路桥上疾驰而过,“蜀安隧道几乎全程临近既有铁路线,还需下穿各类构筑物30余处。”
改为盾构隧道方案后,虽然造价增加,却最大程度降低了对城市的影响。“我们在下面推盾构,沉降控制在2毫米以内,上面高铁可以无干扰通行。”浦贵安语气中带着自豪。
“我们负责的隧道段落需下穿西成高铁北湖特大桥、蜀龙路隧道等10处重大构筑物,施工难度堪称‘穿针引线’。”项目分部总工李碧波介绍,中铁十一局建设团队采用地质空间三维建模技术,结合超前地质预报,提前150米“透视”地层。此外,建设团队通过自动化监测系统,对地表沉降、管片变形进行毫米级监控,配合智能注浆设备即时填充空隙,最终“成渝号”盾构机实现“零沉降、零变形”穿越西成高铁北湖特大桥,既有线路列车通行未受丝毫影响。
2号盾构井的长方形井口长边仅24米,盾构机如何进入?李碧波介绍:“我们采用分体始发工艺,刀盘率先入井,前方掘进、后方拼装,仅用41天完成拼装,创造了全国新纪录。”
龙泉特大桥:“下楼梯式”落梁施工
记者来到蜀安隧道重庆方向出口处,蜀安隧道的衔接工程——龙泉特大桥稳稳地安坐在桥墩之上。
与隧道在地下穿越不同,这座大桥面临的是跨龙石路系杆拱桥“高空作业、低位成桥”的挑战。中铁二局成渝中线高铁(四川段)项目一分部总工程师姚永章告诉记者,“这要求我们在高空把桥浇筑好,再稳稳地‘落’下来。”
“眼前这座系杆拱桥长72米,梁体总重达6000吨,需要从高位浇筑后分阶段降落至永久桥墩上,一端下落1.3米,另一端下落3.1米,最终形成2.5%的线路纵坡,严丝合缝地对接前方的蜀安隧道。”姚永章说,这是西南地区首次进行如此大吨位的系杆拱桥高位落梁施工。
选择如此复杂的工艺,源于现实的约束——既要保证桥下龙石路大型车辆的通行净空,又要满足高铁进隧道的坡度要求。常规的支架现浇会长期占道,而简单的整体下落又对液压系统压力过大。
项目团队最终采用了“交替落梁、单边落梁、梁体纠偏、支座安装”的四阶段落梁法,并使用24台大吨位千斤顶与临时支墩协同的支撑体系。“就像左右脚交替下楼梯,始终有一边是踏实的,安全冗余度大大增加。”姚永章用一个比喻解释了艰深的技术。
春节前夕,梁体始终保持平稳姿态,最终以“零误差”的精度稳稳落至设计支座之上,不仅打通了全线铺架的关键卡点,也为同类型桥梁施工积累了宝贵的“精准落梁”经验。
从蜀安隧道智能掘进,到龙泉特大桥72米系杆拱的高位落梁,工程形态不同,却指向相同内核,即以工程技术之“智”,化解现实环境之“险”,共同编织起连接成渝双城的最快速度线。
(受访单位供图)
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