中國鐵建十五局集團承建的廣深港客專深圳益田路隧道全長6236米,設計為單孔雙線,最大開挖寬度達14.18米,高12.13米,基坑最大埋深達到地下70米,是目前國內最大直徑的高鐵盾構隧道。(邢廣利攝)
隆冬時節,深圳仍是春天。 一場冬日小雨后,蓮花山格外清新。12月29日,蓮花山下,中國鐵建十五局集團承建的國內高鐵最大直徑盾構隧道───廣深港客運專線益田路隧道悄然建成,標志著京港高鐵深港線內地段全線貫通。
預計半年之后,隨著國內首座、亞洲最大、全世界列車通過速度最快的地下火車站——廣深港高鐵福田站的投入運營,深圳市福田交通樞紐工程的核心作用將得到充分發揮。
廣深港高鐵福田站及相關工程全長11.4公裡,主要由福田車站、益田路隧道和深港隧道組成。連接福田站與深圳北站的益田路隧道是本項目的控制性工程之一,設計為單洞雙線隧道,分別採用盾構法、明挖法和礦山法施工。在軟弱富水地層礦山法開挖寬度達14.18米,高12.13米﹔盾構隧道採用氣墊式泥水平衡盾構機施工,穿越高樓林立的城市中心區和上軟下硬的復雜地層。全長3886米的深港隧道自福田站向南穿越深圳河連接香港,成為溝通內地與香港快速交通的“地下走廊”。
而福田車站則是深圳的標志性工程,也是中國鐵路建設、特別是地下大型火車站建設的示范性工程。作為城市建成區的大型鐵路地下工程,不僅解決了高鐵與城市軌道交通和地面交通的零距離換乘問題,而且實現了高鐵直達城市中心區的夢想。
游走於中國鐵建十五局集團廣深港施工現場,猶如穿行在鋼鐵的森林。林立的起重機上,黎明吊起一輪朝陽,黃昏挑起一彎冷月,置於其間,能感受到濃烈的鐵色氛圍,也能體驗到冰河鐵馬的壯觀。
這項工程以其規模宏大、技術高端、位置特殊、社會關注極高等諸多特點,被列為原鐵道部2號高風險重點工程。
其一,挑戰復雜工法。用中國鐵建十五局集團公司現場管理者的話說:這個項目把地下工程的工法全用上了,是國內深基坑施工和隧道施工的工法集成。隧道施工包括盾構工法和礦山法,最大開挖斷面達352平方米,並且下穿運營的地鐵線。車站開挖採用了明挖順作法、蓋挖逆作法施工。除此之外,隧道穿越城市橋梁和地下商業街等建筑物,大量採用樁基托換工法。
其二,挑戰施工禁區。福田站毗鄰10余棟近200米的高樓大廈,距32.5米深的基坑僅有14米,其它建筑物距基坑也隻有20米左右,部分建筑物的樁基端頭還未超過車站基坑的深度,稍有不慎將會給周邊環境帶來滅頂之災。益田路隧道下穿運營的地鐵三號線,拱頂距地鐵底板僅有2.5米,頭頂上高樓林立,包括正在建設中的中國第一高樓---660米高的深圳平安國際金融中心大廈。工程難度之大使礦山法成為南方軟弱富水地區大斷面隧道施工的“禁區”,深圳市政府甚至做好了地鐵停運的交通應急預案。
其三,挑戰沉降極限。直徑達13.17米的盾構施工單洞雙線隧道在國內鐵路建設上是首次採用,盾構穿越硬岩地層強度達到180-220兆帕,在高樓林立、川流不息的道路下是軟硬不均的地層,盾構施工的斷面三分之二是150兆帕以上的硬岩,為盾構施工大忌,在國內外沒有任何借鑒經驗。以前盾構多是穿江過海,在如此復雜地質環境下進行大直徑盾構施工堪稱世界級難題。大斷面隧道使用礦山法下穿運營的地鐵線在南方也是首次採用,深圳市地鐵集團為確保地鐵運營安全將一號線沉降控制值由20毫米縮小到15毫米,三號線又再次縮小到10毫米。一般情況下,軟弱圍岩的預留沉降量均在15-20厘米,均符合設計規范。即使如此標准,一般情況下也難以控制,達到毫米級的控制水平更是挑戰業界極限。
其四,挑戰超大規模。福田車站是亞洲規模最大、世界上列車通過速度最高的地下車站,建筑面積達到14.7萬平方米,基坑開挖寬度78.8米,最深處達37米,開挖土方量183萬方。
面對史無前例的難題,曾經擔任過青藏鐵路、武廣鐵路項目經理的集團公司副總經理張海亮臨危受命,擔起了中國鐵建十五局集團廣深港客專項目經理的重任。從雪域高原到武廣客專,從瑤山腳下到南海之濱,駕馭如此宏大的工程 ,十五局集團項目管理團隊如履薄冰。新技術、新設備、新難題、新挑戰,一項項首次與第一,他們也經歷過嚴峻的考驗,甚至出現過幾次險情。“當時也有媒體前來採訪,問我們行不行,周圍居民看到我們的工地距離他們的樓房隻有10米,也很不安。”
面對社會各界的關注與輿論的壓力,原鐵道部各有關部門和廣深港公司高度重視,召集專家共同會診,深圳市政府軌道辦等有關部門主動幫助協調路地關系,給予強力支持。經專家把脈會診,對地質進行深入的分析,對地層進行合理的加固,對盾構設備進行科學改造。同時引入能在3公斤以上壓力環境下進行換刀作業的世界一流隊伍,盾構機刀盤維護與換刀質量得到有效控制。經過不斷摸索工藝參數,中國鐵建十五局集團項目管理團隊最終駕馭了長達166米、近3000噸的鋼鐵巨龍,廣深港客專重點控制工程處於可控狀態,讓各界的質疑變成了信任。 “可以說,益田路隧道這座國內鐵路最大直徑盾構隧道以及福田車站這座亞洲最大的地下高鐵車站能夠順利完工,得益於社會各界的大力支持,得益於媒體的良性監督,尤其是要感謝深圳市政府與市民的理解與支持”張海亮說。
“這項工程之所以能夠安全可控,一是靠先進的信息化手段,二是靠科學的管理。”談起廣深港客專的科技水平,中國鐵建十五局集團項目部總工程師董志如數家珍:大跨度深基坑施工及安全控制技術、復合地層超深、超厚地下連續牆施工技術、多層大跨度地下車站鋼筋混凝土結構技術、大直徑氣墊式泥水平衡盾構機組裝始發技術、大直徑泥水平衡盾構機穿越復合地層施工技術等14項創新性技術課題給廣深港客專提供了有力的科技支撐。
安全,是廣深港客運專線福田車站施工管理的第一要務。大體量、深層次的開挖施工,就在多棟摩天大樓的腳下進行,任何一點不慎,都可以引發不堪設想的后果。中國鐵建十五局集團項目部和華南理工大學、中鐵隧道局設計院等單位聯合攻關,研發編制了一套安全預警軟件。把科學管理分解成電子化、信息化和智能化,使科學化能夠通過量化的數據來體現,從而使安全管控“有數可依,有據可查”。通過電信部門的短信平台,與現場管理和技術人員以及建設方相關人員的手機號碼相捆綁。一旦施工現場有了異常,布設在多處監測點的儀器就會迅速地拍攝、採集、分析數據,並通過手機短信迅速發布。為確保萬無一失,也為讓上級領導與深圳市民放心,除例行的監測基坑之外,他們主動把周邊建筑物納入監測范圍,在周邊建筑物的地表、地下室、結構柱等部位設置沉降監測點,並把涉及深基坑安全的水平位移、鋼支撐軸力、連續牆內外土壓力、連續牆沉降、鋼筋應力、基坑外地下水位、地表沉降、周邊建筑物傾斜、土體分層位移等10余項指標納入系統。
此外,被上級部門評估為極高風險源的還有益田路隧道與深港隧道下穿運營中的地鐵線。十五局集團五公司項目經理張磊和城交公司項目經理喬水旺介紹,益田路隧道下穿深圳地鐵三號線採用單洞雙線結構形式,拱頂距離運營的地鐵三號線底板僅2.5米,隧道穿越地層位於強風化和全風化的交界處,上軟下硬的地質特征給施工帶來很大困難。經過詳細的方案論証和精心的施工策劃,他們採用洞內水平旋噴加固地層、CRD法施工、電子雷管微震控制爆破技術以及WSS沉降注漿補償技術,用兩個多月時間完成了40米的地鐵下穿段施工任務。地鐵三號線北洞最大沉降4.9毫米,南洞最大沉降9.8毫米,創造了在地鐵不中斷運營條件下礦山法施工大斷面隧道的國內最好紀錄。
安全,不僅體現在施工安全,更體現在人的平安。中國鐵建十五局集團一公司項目經理王東欣在廣深港項目上真正感受到了“生命至高無上”這一理念。他以前認為干活就要精打細算。當他接到集團公司項目部要求給每個員工包括勞務工的房間裝空調的指令時大為驚訝:什麼?給勞務工宿舍還要裝空調?以前我們正式工都舍不得裝啊! 他算了一筆帳,最高峰時務工人員達到600多人,需要裝150台空調,光買空調機要花多少錢啊?且不說要付多少電費!張海亮聽到王東欣算的這筆經濟帳后開導說:“勞務工是一線的操作者,也是工程安全、質量保障的源頭。對他們要和正式職工一視同仁。深圳是一個高溫天氣時間長的城市,我們每個工區不能讓一名員工住在無空調的宿舍。他們如果連休息都不能保証,還談什麼戰斗力?我們的隊伍還談什麼凝聚力?所以,必須裝空調,而且是馬上裝!全部裝!一個不能少!”實際上,廣深港客專建設過程中,中國鐵建十五局集團始終把外來勞務人員的利益放在第一位,在資金高度緊張的情況下,他們確保外來務工人員的工資首先發放。
“如果說珍惜生命是我的囑托,那麼注意安全就是實現它的唯一途徑。請牢記我鄭重囑托,實現和你一起慢慢變老的浪漫........” 組稿之際,正值平安夜。一位工人的妻子給在工地的丈夫寫下了這樣的平安祝福。在全面貫徹落實國家安全監管總局、交通運輸部、國務院國資委、國家鐵路局聯合頒布的《隧道施工安全9條規定》之際,十五局集團項目管理團隊為員工和外來勞務人員點亮了一盞平安之燈,夜夜照亮建設者的窗櫺。
此時,深圳街頭,華燈綻放,一派安詳。蓮花山上,小平同志塑像大步行走、虎步生風。順著蓮花山畔,徜徉在中國鐵建的施工工地上,不由感慨這所年輕城市大步前進的步伐。20年前,深圳市的交通已經承載不了這座年輕城市迅速發展的步伐。發展地鐵,勢在必行。於是在2001年,深圳地鐵一期工程開工建設,曾經的鐵道兵——中國鐵建十五局集團躋身會戰大軍。
當年中國鐵建十五局集團在深圳承擔的工程任務僅9000多萬元,是廣深港項目的五十分之一。但工期卻長達2年。就是在這個項目施工中,他們創造了國內首例單洞雙層重疊隧道與運營動荷載下鐵路橋樁基托換法施工兩項國內企業新紀錄! 從那以后,十五局集團就逐漸擴大了在深圳的市場份額。而這次承建廣深港客專工程,成為他們長期以來千百次轉場中最為重要的轉場,也是這支來自於新疆天山、轉戰到古都洛陽、又在兵改工30周年之際搬遷到上海的隊伍,從中原走向天下、從大山走向海洋的戰略轉移。 夜幕降臨,隱隱有海風掠過,在蓮花山的那邊是大海。在海邊,廣深港高鐵香港段的施工也正在緊鑼密鼓地進行。福田站南段---深港隧道全部完工后,將與廣深港高鐵香港段同步開通投入運營。 屆時,大陸的高鐵,將從蓮花山下,一路向南,通向香港。(方玲 孫進修 尤家民)
測量技術人員正在對建成后的隧道進行最后的技術檢測。(劉 渝攝)
科學調配資源,採用機械化立體式流水作業法,隧道施工按計劃穩步推進,實現了安全、環保、優質。(孫進修攝)
面對史無前例的高、難、險技術難題,曾經擔任過青藏鐵路和武廣鐵路項目經理的十五局集團副總經理張海亮(左三)臨危受命,變壓力為動力,帶領團隊科學組織,勇挑重任,工程質量、進度、安全和文明施工均受到業主和當地政府、百姓的充分肯定和高度評價。(孫進修攝)
益田路隧道施工中,在軟弱富水地層採用礦山法開挖,寬度達14.18米,高12.13米﹔盾構段採用氣墊式泥水平衡盾構機施工,安全穿越高樓林立的城市中心區。(孫進修攝)
我國高鐵最大直徑盾構隧道建成之時,是奮戰2年多的建設者們最開心的時刻。(孫進修攝)
現代化的施工裝備、工廠化的作業方式,加上以人為本的管理理念,讓深圳福田樞紐建設安全、有序向前推進。(邢廣利攝)
中國鐵建十五局集團項目總工董志介紹說,益田路隧道2.5米的上方,是正在運行的深圳地鐵1號線,平均每兩分鐘就有一趟地鐵經過。而由於施工方案得當、技術工法先進,施工中沒有對地鐵正常運行產生任何影響,地表沉降嚴格控制在10毫米以內。(邢廣利攝)
注重細節,嚴格過程控制,確保了益田路隧道的貫通精度誤差控制在八毫米以內,分項工程質量全部達標。(劉 渝攝)
十五局集團項目部定期對益田路隧道安全防范措施的落實情況進行拉網式檢查。(孫進修攝)
工程技術人員指揮隧道管片調運安裝。(孫進修攝)
益田路隧道縱貫深圳市繁華城區,毗鄰港澳,與正在運營的深圳既有地鐵1號線、3號線垂直交叉﹔沿線高樓林立,地面交通繁忙,地下管網密布﹔加上高富水和上軟下硬復合地層等,在如此復雜環境下進行大跨度、大體量深基坑施工,世界同類工程罕見。 (劉 渝攝)
隨著益田路隧道的建成,亞洲目前最大規模的地下高鐵車站——深圳福田樞紐站的核心作用將得到充分發揮。(劉 渝攝)
年輕的中國鐵建技術人員告訴記者,他們盼望著自己親手修建的高鐵,從蓮花山下一路向南,風馳電掣直通向香港的那一天早日到來。(孫進修攝)
我國高鐵最大直徑盾構隧道——廣深港客專深圳益田路隧道的安全優質建成,吸引了眾多媒體記者的眼球。(劉 渝攝)