轨交R1线下穿京沪高铁实现零沉降

2017年11月13日 11:11   

  “下穿成功!”7月17日晚上11点左右,济南轨道交通R1线中铁十四局“开拓二号”盾构机成功下穿京沪高铁。36岁的工区经理徐连柱心里的大石终于落了地。相比四年前驾驶盾构机下穿京广铁路,他这次更为紧张:“那一次我只是个执行者,这一次是现场第一负责人。”当天晚上,他和工友完成了国内首个多重复杂工况下对运营高铁线路的下穿施工,沉降控制在0.3毫米以内,实现了“零沉降”。

  11月5日下午,很多市民在享受阳光和煦的周末时,位于刘长山路延长线的中铁十四局济南地铁R1线施工现场,工区经理徐连柱却一刻都闲不下来。刚从隧道上来,还没来得及喝口水,他又被一通电话叫了出去。目前,中铁十四局济南地铁R1线项目左线掘进了1505米,还差127米贯通;右线现在掘进了1182米,还差462米贯通。“开拓一号”和“开拓二号”两台盾构机一刻不停地在向前掘进。

  徐连柱说,整个工程最大的难点就是下穿京沪高铁。从7月5日“开拓一号”开始下穿,到7月17日“开拓二号”下穿完成,这十几天,徐连柱没睡过一个安稳觉。4年前,他驾驶盾构机下穿京广铁路时,也紧张,但参数定好了,一切按部就班;4年后,作为工区经理,参数指令的制定、下达和调整都需要他来负责,稍有偏差,后果不堪设想。毕竟,地上是京沪高铁,我国高铁运营线南北主动脉,每日运行动车组400余次。

  京沪高铁南北走向,R1线不可能开绕这个点;王府庄和大杨庄站位早已确定,两站之间的线路也就定了;下穿跨距长64米的高铁桥是最合适的施工位置,但为保障高铁运营安全,施工区间距离两侧桥墩都要留出10米的安全空间;R2线同样要走这一段,但因为R1线先施工,为保证安全,必须在R2线下面,这一切,都限定了R1线下穿京沪高铁的发挥空间。

  两侧垒起30米深的隔离墙

  “这次盾构下穿施工,是国内首次地铁盾构隧道在大埋深、高富水、小半径、小净距叠落多重复杂工况下对运营高铁线路的盾构下穿施工,施工难度高,要求也更严格。”中铁十四局济南地铁R1线地下一标副经理兼副总工耿传政说。“小半径”即长达85米的盾构机在半径仅300米的曲线下穿,如同大卡车行驶时转了个90度急弯,已经达到盾构机转弯性能极限;“大埋深、小净距叠落”即左右线两条隧道在埋深近30米的地下呈上下叠落布置,两条隧道的上下净距离仅有4米,对重达500吨的盾构机掘进精度控制提出了更高的要求。

  “这就像做手术,手术本身不是太困难,但因为靠近大动脉,加大了手术风险。”耿传政说,其他类似下穿高铁施工要求沉降在5毫米左右,而下穿京沪高铁的沉降必须控制在1毫米以内。施工过程中,铁路桥墩和梁底共设置44个监测点。监测分为三级预警,桥墩沉降及水平位移按照1毫米控制,当沉降达到1毫米时,需要紧急停工。为了降低对京沪高铁桥桩的影响,中铁十四局在高铁桥桩和地铁隧道之间打设两排隔离桩。隔离桩深30米,每一根的直径为80厘米,能有效分隔施工区域和桥桩。通过隔离桩,有效控制了地层变化范围。而且,以后R2线在此掘进时,也不必再进行隔离桩施工

  累计最大沉降不超0.3毫米

  为保证铁路运营安全,济南轨道集团、中铁十四局还多次聘请国内知名专家,经过20余次论证,提高了方案可行性,为成功下穿京沪高铁,准备工作进行了两年之久。

  前期,济南轨道交通R1线地下段施工多次成功下穿一级风险源。2016年10月,R1线地下一标段的两台盾构机先后4次小净距侧穿新建联络线铁路桥桩,各处桥桩无任何异常;2016年11月,区间盾构成功下穿京沪铁路,最大沉降量仅为0.8毫米;2017年6月,“开拓号”盾构机成功下穿京台高速,盾构机距桥桩底仅0.8米,桥墩和梁体最大沉降量不到1毫米。耿传政说,前期的工作为下穿京沪高铁打下了基础。

  7月17日晚上11点,“开拓二号”盾构机成功下穿京沪高铁。28岁的盾构司机刘海没有太大的心理波动,“参数都定好了,工作也就和平常没什么区别,我们知道不会出现任何问题。”而在隧道外面,有人在桥下24小时巡视,保证高铁运营安全。7月17日晚成功下穿京沪高铁后,徐连柱又看了一下当天的高铁桥监测数据。确保没有问题后,他才安心回宿舍休息。事后,他还自掏腰包请项目部全体人员吃了一顿自助烧烤。

  截至目前,在铁路桥墩和梁底44个监测点中,累计最大沉降值均不超过0.3毫米,完全满足最大沉降量1毫米的设计控制标准。