春風(fēng)隧道引領(lǐng)大直徑地下隧道工程創(chuàng)新
2020-08-17 10:04
來源: 深圳特區(qū)報

春風(fēng)隧道引領(lǐng)大直徑地下隧道工程創(chuàng)新

人工智能朗讀:

為了提升東部城市交通供給,深圳規(guī)劃建設(shè)了春風(fēng)隧道工程,采用直徑15.8米超大盾構(gòu)機施工。

中國中鐵積極參與深圳基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),助力深圳先行示范區(qū)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(shè)創(chuàng)新。

春風(fēng)隧道正以每天8米的速度全天候掘進,盾構(gòu)段掘進已突破600米大關(guān)。

原標(biāo)題:中國中鐵以科技和機制創(chuàng)新為深圳品質(zhì)交通建設(shè)做貢獻(xiàn)

春風(fēng)隧道引領(lǐng)大直徑地下隧道工程創(chuàng)新

見圳客戶端?深圳新聞網(wǎng)2020年8月17日訊(深圳特區(qū)報報道)國內(nèi)最大直徑盾構(gòu)機穿越,BIM技術(shù)建模,InSAR衛(wèi)星遙感監(jiān)測,AI人工智能監(jiān)控,AR/VR、3D場景應(yīng)用進行人員安全教育和技術(shù)交底,一體化可視實時安全管控平臺,“6S”工廠化管理,錢七虎、龔曉南、陳湘生等12位隧道與地下工程行業(yè)資深專家組成的專家委員會全過程技術(shù)把脈……這些領(lǐng)先的科技、技術(shù)、裝備和團隊就出現(xiàn)在春風(fēng)隧道建設(shè)現(xiàn)場。

今年是深圳經(jīng)濟特區(qū)建立40周年,面對突如其來的疫情,深圳沒有放慢“雙區(qū)”建設(shè)的步伐,開足馬力跑出邁向全球標(biāo)桿城市的“加速度”。作為灣區(qū)核心引擎,品質(zhì)一流的交通設(shè)施是實現(xiàn)發(fā)展的基礎(chǔ)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(dāng)建設(shè)交通強國的先鋒城市,位于羅湖區(qū)由中國中鐵承建的春風(fēng)隧道工程無疑是品質(zhì)交通工程建造的工程范例。

建設(shè)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光客人打卡必到之處。然而通往東部地區(qū)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(gòu)成的深圳“南環(huán)”快速路系統(tǒng)中,由于春風(fēng)高架主線基本車道數(shù)不連續(xù)、道路狹窄、線形指標(biāo)低等諸多原因,造成道路長期交通擁堵。按照市委市政府部署,深圳市交通運輸局規(guī)劃建設(shè)春風(fēng)隧道工程,在春風(fēng)高架南側(cè)地下新增一條連接濱河大道和沿河路的雙向四車道的快速通道。

春風(fēng)隧道工程所處的羅湖老城區(qū)歷史年代久遠(yuǎn)、地面建筑物密集,不具備同時開挖兩條機動車隧道的用地條件。如何在現(xiàn)有條件下,在對現(xiàn)行交通及周邊建筑物影響最小的情況下實現(xiàn)通行能力的最大提升,考驗著交通規(guī)劃部門的智慧。為此交通規(guī)劃部門大膽創(chuàng)新,組織專家多次實地勘察,經(jīng)過多方反復(fù)調(diào)研論證,綜合考慮場地狹小、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(shè)計為深圳首條“單洞雙層”結(jié)構(gòu)的機動車隧道,隧道分上下兩層車道,每層單向2車道加連續(xù)緊急停車帶,為小客車專用通道。隧道西起濱河大道上步立交東側(cè),自西向東敷設(shè),止于北斗路東側(cè)歸入沿河南路,在新秀立交西側(cè)與東部過境高速公路市政連接線配套工程相接,隧道全長5.08公里,其中盾構(gòu)段長3.6公里。

“單洞雙層”隧道很好地解決了場地狹窄、周邊影響、通行干擾、空間布局等問題,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(tǒng)的交通通行效率,對促進深圳東部地區(qū)社會經(jīng)濟的可持續(xù)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(gòu)機

“單洞雙層”隧道的設(shè)計理念形成后,隨之而來的是如何施工建造的問題。根據(jù)設(shè)計參數(shù),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的盾構(gòu)機等大型設(shè)備一次成型,方能保證將設(shè)計理念轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品。盾構(gòu)機是應(yīng)用于全斷面隧道掘進的超大型專用工程機械,長期以來制造技術(shù)被美國、德國等少數(shù)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(gòu)機,廣大技術(shù)人員依托落戶于中鐵隧道局集團的隧道掘進技術(shù)國家重點實驗室,歷時一年的科研攻關(guān),集成數(shù)百項技術(shù)創(chuàng)新,直徑15.80米的國內(nèi)最大直徑泥水平衡盾構(gòu)機于2018年9月在鄭州成功下線。該盾構(gòu)機命名為“春風(fēng)號”,盾構(gòu)機高度超過5層樓房,盾構(gòu)機總長135米,重達(dá)4800噸,盾構(gòu)機開挖斷面是常規(guī)地鐵盾構(gòu)機的6.2倍,功率超過1.15萬千瓦,比“復(fù)興號”高鐵的總牽引動力高10%;推力高達(dá)2.46萬噸,是我國最大運載火箭“長征五號”的24倍,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),代表著國際領(lǐng)先水平。

“春風(fēng)號”盾構(gòu)機多項創(chuàng)新技術(shù)開創(chuàng)先河,帶壓進倉是傳統(tǒng)隧道施工中的高風(fēng)險作業(yè),而春風(fēng)隧道施工中盾構(gòu)機采用常壓換刀刀盤,刀具在刀盤后方常壓環(huán)境下完成更換,安全性和工作效率大大提高。同時“春風(fēng)號”盾構(gòu)機管路延伸零排放收漿設(shè)計,實現(xiàn)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(gòu)機的創(chuàng)新成果得到國務(wù)院國資委的高度認(rèn)可,與北斗衛(wèi)星全球組網(wǎng)、“嫦娥四號”登陸月背等同時入選“2018年度央企十大創(chuàng)新工程”,成為引領(lǐng)交通建設(shè)的國之重器。

深化科技攻關(guān),引領(lǐng)超大地下工程建設(shè)創(chuàng)新

有了先進的盾構(gòu)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達(dá)到全線最大埋深46.3米。在主城區(qū)地下開挖超大直徑隧道,在國內(nèi)同類型市政工程中尚屬首例。此外,工程地處繁華鬧市區(qū),交通十分繁忙擁堵,進一步加大了工程的施工難度。

在市交通運輸局的統(tǒng)籌安排部署下,市交通公用設(shè)施建設(shè)中心、中鐵南方、中鐵隧道圍繞現(xiàn)場密集前期施工調(diào)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(shè)理念、新技術(shù)應(yīng)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(wèi)星遙感監(jiān)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力水平。其中,采用InSAR技術(shù)對隧道沿線一公里范圍進行毫米級沉降監(jiān)測,共獲取5萬多個位點數(shù)據(jù),建立了一套立體的、全天候的沉降監(jiān)測網(wǎng),通過風(fēng)險分級管控提供輔助決策。通過BIM技術(shù)應(yīng)用,輔助實施設(shè)計方案比選,實現(xiàn)工程資料平臺整合、云端存儲、電子化歸檔。通過對超大型設(shè)備模塊化組裝、道路交通疏解、場地布置等進行模擬仿真,達(dá)到設(shè)計方案展示可視化、三維選線可視化、管線碰撞檢查可視化、施工交底可視化、場地布置可視化,為科學(xué)決策提供重要依據(jù)。

打造“智慧建造”示范工程。由市交通運輸局全程主導(dǎo),組建了“春風(fēng)隧道安全風(fēng)險管控平臺”,平臺實現(xiàn)了盾構(gòu)機實時監(jiān)測、隧道周邊建筑物沉降監(jiān)測分析、施工風(fēng)險分級管控、施工現(xiàn)場實時監(jiān)控、作業(yè)人員動態(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(jiān)測等數(shù)據(jù)進行評估分析,為盾構(gòu)機應(yīng)對復(fù)雜多變的地質(zhì)環(huán)境、動態(tài)調(diào)整掘進參數(shù)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(tǒng)化風(fēng)險管理為核心,以檢測、監(jiān)測管理為抓手,構(gòu)建全過程風(fēng)險管控體系,永臨結(jié)合、建管結(jié)合、監(jiān)(測)管(理)結(jié)合,實現(xiàn)全壽命周期的全自動化監(jiān)測預(yù)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(gòu)旗艦品牌要求,創(chuàng)新安全文明標(biāo)準(zhǔn)化施工管理,引入“6S”工廠化管理理念,實行定制化管理,施工現(xiàn)場人車分離,大型機具定點圍蔽存放,現(xiàn)場材料按區(qū)按功能分類堆碼,規(guī)整分類。將安全管理與信息化技術(shù)結(jié)合,通過智能配電箱、起重吊裝設(shè)備主動安全防護、施工監(jiān)測與重大風(fēng)險管控平臺等手段,促進項目實現(xiàn)本質(zhì)安全。項目采用AR/VR對進場人員進行安全教育,運用3D動畫對作業(yè)人員進行技術(shù)交底,為工程安全高效推進提供有力技術(shù)保障。

打造“綠色建造”示范工程。泥水平衡盾構(gòu)機掘進過程中,特制泥漿攜帶渣土、碎石輸送到分離廠,經(jīng)過泥水分離后泥漿輸送至隧道內(nèi)循環(huán)利用,過程中實現(xiàn)了零排放、零污染。同傳統(tǒng)的鉆爆法相比,盾構(gòu)法在控制建構(gòu)筑物沉降、降低周邊環(huán)境擾動、防止揚塵污染和噪音污染方面具有顯著優(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(jù)不同工序特點、對工程實體質(zhì)量建立質(zhì)量控制點,用實測檢測手段進行動態(tài)的施工質(zhì)量管理。春風(fēng)隧道建設(shè)過程中,按照“深圳質(zhì)量、品質(zhì)交通”要求,對隧道管片、口子件等預(yù)制構(gòu)件實施溯源管理,通過電子二維碼身份證一鍵掃碼實現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)流程、原材料來源、驗收資料等信息可查、可追溯。項目積極依托市交通建設(shè)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、小專利和小設(shè)計,新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝)成果應(yīng)用,積極推動施工班組標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),支持班組開展三微改(工藝微改進、設(shè)備微改造、工法微改良)、QC小組等活動,通過強化工程質(zhì)量管理體系,確保工程質(zhì)量達(dá)到深圳市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程、深圳市優(yōu)質(zhì)工程及廣東省建設(shè)工程優(yōu)質(zhì)獎標(biāo)準(zhǔn),全部單項工程達(dá)到驗收合格標(biāo)準(zhǔn),爭創(chuàng)“中國建設(shè)工程魯班獎”。

改革創(chuàng)新,勇當(dāng)深圳城市交通建設(shè)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(qū)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(chǔ)設(shè)施投資建設(shè),在深圳城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮排頭兵作用。在市交通運輸局等行業(yè)主管部門的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,中國中鐵全面發(fā)揮自身在盾構(gòu)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(shè),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)揮先進盾構(gòu)設(shè)備制造技術(shù)和復(fù)雜地質(zhì)條件盾構(gòu)設(shè)計施工一體化經(jīng)驗,專門研制了一臺15.53米超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機施工,為項目建設(shè)提供最先進的裝備支持。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(yīng)用、泡沫輕質(zhì)土新材料應(yīng)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(shù)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項目,項目西起沙河?xùn)|路立交,東至廣深高速公路,其中主線下沉隧道暗埋段長度1057米、敞開段503米,地面改造段長度4390米。為支撐超總片區(qū)高強度開發(fā),下沉段設(shè)計與片區(qū)規(guī)劃緊密結(jié)合,將穗莞深城際超級總部站、地下港灣式公交停靠站、市政隧道上下一體化設(shè)計和施工,并做好與超總地下空間的銜接預(yù)留,開創(chuàng)深圳新片區(qū)發(fā)展模式。市交通運輸局貫徹“五個轉(zhuǎn)變”思想,創(chuàng)新以EPC工程總承包模式進行建設(shè),經(jīng)嚴(yán)格招投標(biāo)程序,中國中鐵中標(biāo)承建濱海大道綜合改造工程,通過加強前期設(shè)計,減少后期變更,確保投資規(guī)??刂圃诮煌ㄒ?guī)劃匡算投資內(nèi),EPC模式有利于控制投資規(guī)模、加快建設(shè)進程、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(shè)模式,為難度大的基礎(chǔ)設(shè)施項目建設(shè)提供了有益借鑒。

黨建引領(lǐng)樹標(biāo)桿,把項目建成百年品質(zhì)工程

自2019年以來,春風(fēng)隧道工程項目認(rèn)真貫徹落實市交通運輸局“四個聚焦”(聚焦黨風(fēng)廉政,筑牢安全風(fēng)險“防火墻”;聚焦既定目標(biāo),推動重點工作“加速跑”;聚焦項目管理,夯實固本強基“奠基石”;聚焦項目建設(shè),打好品質(zhì)提升“攻堅戰(zhàn)”),圍繞施工生產(chǎn)需要和大盾構(gòu)戰(zhàn)略規(guī)劃實施“向日葵”黨建,確立了黨員身邊創(chuàng)“三無”(無違章、無隱患、無事故)、見習(xí)生培養(yǎng)與導(dǎo)師帶徒、技能工匠團隊三個黨建課題,通過充實黨員領(lǐng)導(dǎo)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(gòu)施工配套技能工匠為主的專業(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(gòu)機操作大師工作室,大力培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)化工人隊伍,項目已累計培養(yǎng)盾構(gòu)工程師、高級技師等大盾構(gòu)專業(yè)人才54人。項目黨組織通過《廉潔自律承諾書》等方式,以黨風(fēng)廉政建設(shè)為抓手,不斷改進工作作風(fēng),持續(xù)鞏固廉政建設(shè),打造陽光工程。

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)隧道泥水分離廠投入運行以來,市交通運輸局、鹿丹村社區(qū)和中國中鐵等單位啟動黨建共建機制,就交通出行、施工擾民等多次傾聽居民訴求,通過優(yōu)化盾構(gòu)作業(yè)時間,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(gòu)、院校行業(yè)大咖就施工噪音等影響進行會診,泥水分離廠搬遷優(yōu)化完成后,經(jīng)市生態(tài)環(huán)境局羅湖管理局測試,泥水分離廠滿足環(huán)保要求,解除了居民的生活之憂,為建設(shè)和諧民生工程營造了良好氛圍。

“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,盾構(gòu)段掘進已突破600米大關(guān),安全、質(zhì)量等各項指標(biāo)全面受控。中國中鐵全體建設(shè)者將繼續(xù)發(fā)揚“攻堅克難、品質(zhì)至上”的精神追求,強化工程進度、質(zhì)量、安全、文明施工管理,把春風(fēng)隧道建設(shè)成為惠及廣大市民的百年品質(zhì)工程、追趕國際標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)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(shè)品質(zhì)提升,助力深圳建設(shè)中國特色社會主義先行示范區(qū)。

[編輯:馬靜欣]