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打贏“2毫米”保衛(wèi)戰(zhàn)——上海機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程1標(biāo)段1號風(fēng)井基坑開挖紀(jì)實(shí)

2021-10-23 08:00:59

  近日,離滬昆高速鐵路路基近處僅10.6米的國內(nèi)鄰近高速鐵路深軟土路基基坑——上海機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程1標(biāo)段1號風(fēng)井基坑在完成開挖、回筑后,限速的滬昆高速鐵路并行區(qū)段恢復(fù)常速。

  一年來,該基坑作為全線建設(shè)中安全風(fēng)險(xiǎn)高的工程,施工單位科學(xué)組織,勇于創(chuàng)新,確保了工程開挖和滬昆高速鐵路并行區(qū)段運(yùn)營安全,為國內(nèi)鄰近運(yùn)營高速鐵路深基坑施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

  基坑變形量必須嚴(yán)控在2毫米內(nèi)

  2021年7月,國家發(fā)改委印發(fā)《長江三角洲地區(qū)多層次軌道交通規(guī)劃》,提出要把握多層次運(yùn)輸需求,統(tǒng)籌干線鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路、城市軌道交通規(guī)劃布局和一體銜接,打造四網(wǎng)融合、覆蓋充分、內(nèi)暢外通的軌道交通網(wǎng)絡(luò),共建軌道上的長三角。

  2019年年底開工的機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程是長三角地區(qū)首條新建市域鐵路,連接上海虹橋、浦東兩大國際機(jī)場和上海虹橋站,工程全長68.6公里。

  上海地處長江入???,沙土松軟,地下水豐富,地基像一塊豆腐。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,基坑周邊土體沉降一般不超過基坑深度的千分之一,即26毫米。然而,1標(biāo)段1號風(fēng)井距滬昆高速鐵路路基近處僅10.6米、深處達(dá)25.5米、總長達(dá)156米,為目前全國距離高速鐵路近、開挖深的基坑,尚無現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可借鑒,開挖技術(shù)難度和安全風(fēng)險(xiǎn)極高。為確保施工中高速鐵路安全運(yùn)營,經(jīng)過專家反復(fù)論證,終測算出高速鐵路路基軌道允許變形量極值:務(wù)必嚴(yán)控在2毫米內(nèi)。

  開挖難題在創(chuàng)新中逐個(gè)擊破

  面對苛刻的變形量控制標(biāo)準(zhǔn),施工單位積極與第三方監(jiān)測單位、鐵路監(jiān)測單位、高速鐵路設(shè)施段溝通協(xié)調(diào),把156米長的基坑分割成5個(gè)30米左右的短基坑,化整為零實(shí)施分期跳倉開挖。安裝203套伺服系統(tǒng)全天候監(jiān)測支撐受力和基坑變形,實(shí)時(shí)調(diào)控支撐軸力。

  為了讓松軟的坑壁變“硬”,需要在開挖前新建一道1.5米厚的鋼筋混凝土地下連續(xù)墻做為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。然而,頭頂是緊鄰機(jī)場的飛機(jī)航道,10米外是高速鐵路線路,對施工機(jī)械的高度有著嚴(yán)格限制。一次整體吊裝重120噸、長56米的鋼筋籠入槽成為一大難題。

  “將50厘米厚的便道增加至80厘米、通過計(jì)算和3D模擬改進(jìn)鋼筋籠結(jié)構(gòu)、采用3臺履帶吊協(xié)同吊裝、100%超聲波成槽檢測……”項(xiàng)目經(jīng)理為起吊安全加上“多重保險(xiǎn)”。

  施工團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新施工組織,克服重重困難,在83個(gè)凌晨“天窗”內(nèi),成功將94幅巨型鋼筋籠安全快速吊入地連墻槽。

  開挖過程中如何實(shí)現(xiàn)基坑不漏水、坑內(nèi)降水、坑外不降水?項(xiàng)目施工方引進(jìn)適合于坑底砂層的超高壓噴射攪拌樁工法,在基坑底部用水泥土“攤”了300多個(gè)相連的“大餅”,形成人工隔水層,與地連墻一起形成5面封閉的“方桶”結(jié)構(gòu),成功破解了施工難題。

  全天候智能監(jiān)測保障安全

  滬昆高速鐵路虹橋段日常每天開行動車160多對,運(yùn)輸安全容不得半點(diǎn)閃失。

  長距離鄰近高鐵施工,安全卡控必須細(xì)之又細(xì)。參建單位細(xì)化安全措施,采取分單元、分類型、分階段審查方式,逐點(diǎn)、逐段、逐項(xiàng)評估每個(gè)施工點(diǎn)對高速鐵路運(yùn)營安全帶來的風(fēng)險(xiǎn),先后組織完成施工圖、方案審查共26次。提前謀劃,加大科研力度,利用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析等信息技術(shù),自主開發(fā)基于“地理信息系統(tǒng)”的高速鐵路與深基坑智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),對高速鐵路線路及深基坑狀態(tài)盯控做到全天候、毫米級、智能化。

  參建各方加大安全“技防”投入,加密安裝了1200多個(gè)路基位移測點(diǎn),將變形報(bào)警閾值由2毫米下調(diào)至1.55毫米。一旦觸發(fā)報(bào)警,變形地段、變形量等數(shù)據(jù)圖片信息將會時(shí)間“點(diǎn)對點(diǎn)”傳至管理人員。

  通過精心施工,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)順利完成1號風(fēng)井施工,實(shí)現(xiàn)了“2毫米”之內(nèi)的創(chuàng)新與超越。

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