世界首條下穿高鐵大直徑盾構(gòu)隧道開挖
文章來源：中國鐵道建筑集團(tuán)有限公司 發(fā)布時間：2020-11-04
10月26日，由中國鐵建所屬鐵五院勘察設(shè)計(jì)、中鐵十四局集團(tuán)承建的蘇州市桐涇路隧道開始盾構(gòu)掘進(jìn)。這是目前世界首條下穿運(yùn)營高速鐵路的大直徑盾構(gòu)隧道，也是中國鐵建在解決城市發(fā)展實(shí)際需求提出的涵蓋設(shè)計(jì)施工、裝備制造一攬子方案的經(jīng)典案例。
桐涇路“姑蘇號”盾構(gòu)機(jī)始發(fā)
桐涇路位于蘇州市虎丘區(qū)，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(qū)、山塘河歷史文化街區(qū)的發(fā)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(yùn)行中的滬寧城際高鐵、京滬鐵路、北環(huán)快速路等重大風(fēng)險點(diǎn)。僅地上這些難點(diǎn)，每一項(xiàng)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(nèi)，尤其是滬寧城際鐵路是一條運(yùn)行時速350公里的高鐵，更是容不得半點(diǎn)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(shù)實(shí)力的考驗(yàn)。
桐涇路隧道穿越風(fēng)險示意圖
針對桐涇路面臨的多項(xiàng)難題，中國鐵建組成科研攻關(guān)項(xiàng)目組，多次踏勘現(xiàn)場、收集分析資料，經(jīng)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(gòu)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(fā)展多年的“頑疾”。
據(jù)中鐵十四局集團(tuán)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王曉瓊介紹，隨著我國盾構(gòu)隧道建造技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)已具備解決這一難題的技術(shù)和條件，以盾構(gòu)隧道形式下穿運(yùn)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(qū)。
桐涇路北延工程位于蘇州站西側(cè)約2.1公里，線路全長2490米，隧道設(shè)計(jì)為雙洞六車道，單向長490米，洞內(nèi)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(shè)計(jì)時速60公里。
據(jù)介紹，隧道穿越老城區(qū)，為超淺盾構(gòu)始發(fā)，區(qū)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(xù)穿越萬順樓、敕建報恩禪寺、滬寧城際高鐵等眾多高風(fēng)險源。其中，滬寧城際高鐵設(shè)計(jì)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(gòu)雙線隧道下穿高鐵兩孔32米的簡支梁，要求盾構(gòu)隧道累計(jì)沉降量須控制在2毫米以內(nèi)，施工期1毫米沉降控制，盾構(gòu)施工難度大。
管理人員在進(jìn)行始發(fā)前檢查
為攻克難關(guān)，中國鐵建充分發(fā)揮在大直徑盾構(gòu)施工的核心優(yōu)勢，集合大盾構(gòu)專家團(tuán)隊(duì)核心技術(shù)，配足配強(qiáng)優(yōu)質(zhì)資源，保障盾構(gòu)施工順利推進(jìn)。項(xiàng)目開發(fā)應(yīng)用了可視化智慧施工系統(tǒng)，充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)和盾智云實(shí)時控制盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，通過數(shù)據(jù)分析，工程技術(shù)人員可以遠(yuǎn)程掌握盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)；開發(fā)了建構(gòu)筑物智能監(jiān)測與感知預(yù)警技術(shù)，通過三維地層剖面圖，將建構(gòu)筑物沉降數(shù)據(jù)實(shí)時反映在盾構(gòu)機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)，做好應(yīng)對預(yù)案。
隧道下穿滬寧高鐵橋梁，作業(yè)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(shù)困難，進(jìn)行專項(xiàng)課題公關(guān)，創(chuàng)新性應(yīng)用了“低凈空全套管灌注樁機(jī)”及相關(guān)技術(shù)，“復(fù)雜建筑環(huán)境條件下大直徑泥水盾構(gòu)智能精準(zhǔn)穿越成套控制技術(shù)”，其主要指標(biāo)能達(dá)到常規(guī)全套管灌注樁機(jī)的技術(shù)要求，得到了評審專家高度評價，填補(bǔ)國內(nèi)空白，同時項(xiàng)目組提出采用MJS樁工藝對軟弱地層進(jìn)行加固等新工藝，多措并舉破解難題。
該項(xiàng)目采用一臺國產(chǎn)開挖直徑13.67米的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，由中國鐵建重工集團(tuán)和中鐵十四局集團(tuán)聯(lián)合再制造。這是國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)由自主生產(chǎn)到循環(huán)再利用的一次成功實(shí)踐。
采用大直徑盾構(gòu)法施工從底部穿越河流、建筑物，可最大程度減少對周圍環(huán)境的影響，桐涇路隧道項(xiàng)目采用了模塊化設(shè)計(jì)的泥漿處理系統(tǒng)，泥漿處理后實(shí)現(xiàn)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(guī)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(diǎn)打通的通道之一。據(jù)悉，該工程計(jì)劃于2022年建成通車，對改善蘇州區(qū)域交通條件，提升蘇州城市能級具有重要意義。
【責(zé)任編輯：趙藝涵】
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