东六环改造工程南起京哈高速南侧,北至潞苑北大街北侧,全长约16.3公里,其中包含7.4公里盾构段,工程具有“长、大、深、多、高”五大重难点。
东六环改造工程安全质量监控中心
该盾构隧道是国内超大直径盾构单次掘进长度最长的隧道之一,也是北京市埋深最大的地下隧道。工程采用最大开挖直径达16.07米的超大直径盾构机,是我国北方地区最大的盾构隧道;工程地下空间环境复杂,盾构机将依次下穿通燕高速、运潮减河、通胡路、京秦铁路、北京地铁6号线等重大风险源,掘进控制因素多;工程紧邻北京城市副中心核心区,串联张家湾小镇、北京城市副中心行政办公区、城市绿心森林公园、宋庄文化创意产业集聚区等多个功能区,运营安全和服务标准高。
“国之重器”大显身手
东六环改造工程盾构段施工需要穿越砂土、富水高致密砂层、粉土及黏性土交互层等复杂地质,工程面临超大直径、超长距离、超深覆土、超敏感环境等施工难点。工程先后下穿铁路、地铁、公路、河流等多处风险源,掘进风险高,控制因素多,沉降控制要求高。
针对工程复杂环境,首发集团联合施工单位,充分发挥在大直径水下盾构方面的核心优势,突破了第四代常压换刀、伸缩主驱动、超大直径重载管片高效倒运及拼装技术、高效大功率泥水环流系统、高精度开挖面气液独立平衡控制等多项核心技术,创新搭载管环收敛测量系统、管环平整度检测系统、管环选型系统、自动盾尾间隙测量系统、同步双液注浆系统、三通闭塞器换管装置,创新使用“京华号”“运河号”两台“国之重器”实施盾构施工。
“京华号”是国产首台最大直径盾构机,集机械、电气、液压、信息、传感、光学等尖端技术于一体,整机长约150米,总重量约4300吨,最大开挖直径达16.07米,诸多创新技术使高强度、高风险、高污染的隧道掘进作业转变成相对安全、高效的绿色施工模式。
7个半月完成始发井主体结构全部封顶;6个半月完成16米级超大直径盾构机工厂组装;60天完成盾构机整体组装调试;盾构机单月掘进进尺达到542米;单日最大进尺达到24米。在“国之重器”的加持下,东六环改造工程盾构段施工进展顺利。
2022年5月29日、6月25日,“京华号”“运河号”两台盾构机掘进里程分别过半。2022年10月29日,东六环改造工程西线隧道盾构机“京华号”经40多天整装蓄力,承载着艰巨使命再次顺利出发,开始第二段2600余米的地下掘进。目前,位于东线隧道的“运河号”盾构机也已到达中间井准备接收并再次始发。
硬核科技铸就绿色,智慧工地
作为交通运输部第一批“平安百年品质工程”创建示范项目,首发集团全面贯彻“双碳”理念,将绿色施工、智慧运营理念贯穿整个工程,使“绿”成为东六环改造工程的浓郁底色。
施工现场
以“绿”赋能
践行可持续发展理念
东六环地下道路地处城市核心区,外部环境敏感点多,采用传统的射流风机诱导通风方案会导致洞外敏感点污染物浓度超标。为降低隧道内、外车辆排放污染物浓度,施工中在隧道南、北盾构井设置空气净化装置,采用隧道空气净化技术。通过隧道通风系统与空气净化系统的节能关联运行,确保隧道内、外空气质量满足相关规范的限值要求,实现绿色减排。预计投入使用后,可减少颗粒物及二氧化氮在大气中的排放量,净化效率可达到80%以上。
以“绿”增智
建设高品质工程
首发集团以科技创新为引擎,基于BIM、物联网等技术手段,形成涵盖科研、生产、施工装配等融合一体的智能生产体系,建造多功能质量监控指挥中心,搭建智能化管控系统,全面打造升级版智慧工地。引入全流程机器人技术应用于预制构件生产,与高校合作开发盾构掘进辅助数据系统,提高盾构施工数据生成效率,配置盾构机远程操作系统、人员及车辆定位、吊装区域电子警戒系统等,充分运用科技技术创新手段,打通安全、质量、生产联动管理渠道,全面提升管理水平,提高了协同管理能力,率先迈进了数字化生产的第一步。
在绿色施工方面,建立由多方位传感器、智能逻辑单元、射频发射装置等构成的绿色施工监控模块,24小时不间断监测,及时落实应对措施,有效降低粉尘浓度和有害气体浓度,改善工作环境,促进安全生产、保障施工人员健康。在智慧平台的赋能下,工程安全隐患同比下降50%,到目前为止未发生任何一起安全生产事故。节能减排提升20%,为智慧建造提供了有力注脚。
施工现场
值得一提的是,盾构隧道主体结构最大限度采用预制构件,与传统现浇模式相比,把施工现场大量的高强度的作业移向“工作环境可实现人为控制的厂房内”进行现代化生产,改善了工人作业条件,减轻了劳动强度,提高构件生产精度,缩短施工周期,降低施工噪音,减少湿作业建筑垃圾,大大提升绿色施工水平,最大限度节约了资源和成本。此外,为降低盾构机掘进过程中产生的废弃泥浆对环境的影响,根据超大泥水盾构施工工艺,采用将泥浆、污水压缩分离,循环使用的方法,实现了施工泥浆的无害化处理和废浆的重复利用,达到“零排放”“零污染”,实现100%绿色处理,打造绿色低碳环保工地。
随着150米的钢铁巨龙一路向南,首发集团作为工程建设管理的领跑者,铸就着国内高速公路最高建设标准的工程,期待着北京东六环改造工程的顺利竣工,结合现状六环路入地改造建设六环公园,有效织补城市空间,解决高速公路分割城市的问题,引导两侧城市功能互动发展和创新功能集聚,形成贯通历史现状未来、功能汇聚、集约高效的创新发展轴。
供稿:首发建设公司党总支
编辑:韩云竹
审核:关华 郝文丽