東六環(huán)改造工程?hào)|線和西線隧道已全部貫通。記者 常鳴/攝

(資料圖)

本報(bào)記者 劉薇

昨天上午，國(guó)產(chǎn)首臺(tái)16米級(jí)超大直徑盾構(gòu)機(jī)“運(yùn)河號(hào)”，在歷經(jīng)742天的地下攻堅(jiān)之旅后，順利完成接收，這標(biāo)志著我國(guó)在建最長(zhǎng)盾構(gòu)高速公路隧道實(shí)現(xiàn)雙線貫通。

突破多項(xiàng)“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)

北京東六環(huán)改造工程南起京哈高速立交，北至潞苑北大街，路線全長(zhǎng)約16公里。其中，由中交隧道局承建的東線盾構(gòu)隧道，是全國(guó)在建最長(zhǎng)的盾構(gòu)高速公路隧道，也是開(kāi)工時(shí)國(guó)內(nèi)在建最大直徑盾構(gòu)隧道。隧道全長(zhǎng)7.4公里，直徑15.4米，為分離式雙洞布置，每洞布置3條車(chē)道，分為三層，上層為排煙通道、中間層為行車(chē)通道、下層為疏散救援通道。最深處位于地下75米，是北京市埋深最深的地下隧道。

首發(fā)集團(tuán)首發(fā)建設(shè)公司東六環(huán)項(xiàng)目處負(fù)責(zé)人何歷超介紹，東線盾構(gòu)隧道采用了國(guó)產(chǎn)16米級(jí)超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)“運(yùn)河號(hào)”掘進(jìn)，下穿眾多道路、鐵路、地鐵、河流及地下管線，設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估三級(jí)以上風(fēng)險(xiǎn)源共計(jì)99處，其中特級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源6處，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)非常高。

自2021年8月正式始發(fā)，“運(yùn)河號(hào)”盾構(gòu)機(jī)先后攻克了16米級(jí)超大直徑盾構(gòu)精準(zhǔn)始發(fā)、泥水環(huán)流分層逆洗技術(shù)、下穿風(fēng)險(xiǎn)源地層微擾動(dòng)控制技術(shù)、粉細(xì)砂地層停機(jī)脫困技術(shù)、黏土地層廢漿處理技術(shù)、超深富水砂層盾構(gòu)干接收技術(shù)等十余項(xiàng)核心技術(shù)難題，申報(bào)研發(fā)工法、專利等二十余項(xiàng)。“項(xiàng)目大膽創(chuàng)新，首次在超大直徑盾構(gòu)隧道內(nèi)應(yīng)用同步雙液注漿技術(shù)，大幅提升隧道穩(wěn)定性和防水質(zhì)量，填補(bǔ)了行業(yè)內(nèi)的一項(xiàng)空白。”中交隧道工程局有限公司東六環(huán)項(xiàng)目部項(xiàng)目總工呂計(jì)瑞介紹，超大直徑盾構(gòu)同步雙液注漿工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著，地層沉降控制在2毫米以內(nèi)，隧道上浮控制由30毫米逐步保持在10毫米以內(nèi)，成型隧道位移穩(wěn)定在15毫米以內(nèi)，35.5萬(wàn)平方米管片襯砌始終保持“不滲不漏”的一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)。

創(chuàng)新不止于此，這臺(tái)大國(guó)重器還采用了常壓刀盤(pán)，選用中交天和獨(dú)有的大合金刀具和刀具分層布置技術(shù)，有效增加刀具的使用壽命，并在全球范圍內(nèi)首次將光纖磨損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于盾構(gòu)刀具檢測(cè)上，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀具磨損量。同時(shí)，“運(yùn)河號(hào)”刀盤(pán)主驅(qū)應(yīng)用主動(dòng)伸縮技術(shù)，特殊工況下輔助實(shí)現(xiàn)“刀盤(pán)脫困、帶壓換刀”等自主研發(fā)和多項(xiàng)國(guó)產(chǎn)核心零部件設(shè)計(jì)制造，突破多項(xiàng)超大直徑盾構(gòu)機(jī)“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)，創(chuàng)造了五項(xiàng)行業(yè)最快紀(jì)錄：99天完成設(shè)計(jì)選型、6個(gè)月完成生產(chǎn)制造、35天完成超大直徑盾構(gòu)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)組裝、35天完成中間井過(guò)站、單日最大掘進(jìn)尺達(dá)24米，為領(lǐng)跑我國(guó)大盾構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新性變革創(chuàng)下新的里程碑。

智慧化建造賦能盾構(gòu)掘進(jìn)

為確保盾構(gòu)隧道順利貫通，副中心工程辦強(qiáng)化全程安全質(zhì)量管控，督導(dǎo)制定專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案，加強(qiáng)盾構(gòu)段地面與地下監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)施工對(duì)地面既有建筑的零擾動(dòng)。在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，首發(fā)集團(tuán)還針對(duì)盾構(gòu)工法開(kāi)展了系統(tǒng)性研究，邀請(qǐng)了包括錢(qián)七虎、吳志強(qiáng)、崔愷等院士在內(nèi)的國(guó)內(nèi)頂級(jí)專家，確定了長(zhǎng)盾構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并對(duì)盾構(gòu)斷面尺寸、盾構(gòu)井端頭加固、盾構(gòu)機(jī)接收及過(guò)站方式、人行橫通道施工工法、隧道通風(fēng)消防、隧道疏散救援等17項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行研究論證。項(xiàng)目共計(jì)開(kāi)展《北京地區(qū)特長(zhǎng)地下道路綠色建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究》《富水砂層超大直徑盾構(gòu)隧道防水與同步雙液注漿關(guān)鍵技術(shù)研究》《基于地?zé)峤粨Q技術(shù)的能源隧道關(guān)鍵技術(shù)研究》等12項(xiàng)課題研究，目前在本項(xiàng)目均已成功應(yīng)用并取得扎實(shí)成效。

呂計(jì)瑞表示，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在完善和做好各項(xiàng)安全管理措施的同時(shí)，接入了中交集團(tuán)自主開(kāi)發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控中交集團(tuán)內(nèi)所有運(yùn)行的盾構(gòu)機(jī)，當(dāng)施工參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)立即推送異常信息到各級(jí)管理人員，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)遠(yuǎn)程故障診斷、遠(yuǎn)程控制和對(duì)盾構(gòu)機(jī)的全生命周期管控，做到安全生產(chǎn)“零事故”發(fā)生。

國(guó)內(nèi)隧道首次設(shè)立疏散救援專用通道層

如今隧道貫通，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一覽無(wú)余。何歷超介紹，東六環(huán)隧道采用縱橫結(jié)合的疏散方式，針對(duì)隧道長(zhǎng)度長(zhǎng)、埋深大的救援難點(diǎn)，研究了上下層綜合救援技術(shù)。其配備了完備的應(yīng)急處置設(shè)施，在國(guó)內(nèi)首次設(shè)立疏散救援專用通道層，為長(zhǎng)大隧道的安全運(yùn)營(yíng)提供了有力保證。“盾構(gòu)隧道段每公里設(shè)置一處人行橫通道，每80米設(shè)置一處上下層疏散樓梯。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，隧道監(jiān)控中心將第一時(shí)間開(kāi)啟自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)及重點(diǎn)排煙系統(tǒng)，并通過(guò)廣播指揮人員進(jìn)行疏散，司機(jī)及乘客可以利用人行橫道和救援樓梯進(jìn)行逃生。”何歷超進(jìn)一步解釋道，救援車(chē)輛可以通過(guò)行車(chē)層進(jìn)入隧道到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，也可以通過(guò)盾構(gòu)隧道兩端設(shè)置的由地面直通隧道下層通道的專用匝道進(jìn)入盾構(gòu)下層專用通道，走“捷徑”抵達(dá)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事件的點(diǎn)位。

據(jù)了解，北京東六環(huán)改造工程項(xiàng)目是落實(shí)《北京城市總體規(guī)劃》和《北京城市副中心控制性詳細(xì)規(guī)劃》的重點(diǎn)工程，建成后，可有效織補(bǔ)城市空間，引導(dǎo)兩側(cè)城市功能互動(dòng)發(fā)展和創(chuàng)新功能集聚，形成貫通歷史現(xiàn)狀未來(lái)、功能匯聚、集約高效的創(chuàng)新發(fā)展軸，對(duì)促進(jìn)京津冀區(qū)域交通協(xié)同發(fā)展，提升全市交通服務(wù)水平，構(gòu)建綜合交通體系具有重要意義。