上海這項(xiàng)“超級(jí)工程”今晚10點(diǎn)試通
猶如一條蜿蜒地上地下的“巨龍”,由上海建工承建的申城北橫通道東段主線工程基本建成,將于今日22時(shí)試通車。
由上海城投公路集團(tuán)投資建設(shè)的上海市政府“一號(hào)工程”北橫通道工程,貫穿上海市中心6個(gè)城區(qū),與延安路高架平行,總長(zhǎng)19.1公里,是上海“三縱三橫”骨架性主干路網(wǎng)的重要組成部分,也是助力構(gòu)建長(zhǎng)三角區(qū)域一體城際交通的大動(dòng)脈。工程分東段和西段,上海建工參與承建的西段自北虹路立交至天目路立交熱河路接地點(diǎn),已于2021年6月底通車。上海建工承建的北橫通道東段主線自熱河路接地點(diǎn)至周家嘴路內(nèi)江路,橫跨楊浦、虹口、靜安等區(qū)、總長(zhǎng)8.2公里的東段工程,包括構(gòu)筑北虹路、天目路大型互通立交等在內(nèi)的高架橋梁和掘進(jìn)隧道外徑15米的區(qū)間隧道以及構(gòu)筑多座超大盾構(gòu)機(jī)地下過(guò)站井、接收井等工程。具有急曲線、近穿越、深開(kāi)挖、多交叉和大跨越等難點(diǎn),同時(shí)還兼具區(qū)域敏感、交通繁忙、設(shè)施眾多、建筑林立、管線密布和社會(huì)矚目等特點(diǎn)。
圖為北橫通道東段主線出入口
該高架橋與隧道于一體的快速新通道,在建設(shè)的全過(guò)程中,借鑒了上海眾多工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)各相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)造性應(yīng)用,攻克了超深開(kāi)挖、懸臂跨越、水上合龍、高難拆橋、重型吊裝、超大盾構(gòu)復(fù)雜穿越等一道又一道難題。上海建工黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)杭迎偉最近表示:北橫通道工程建設(shè)體現(xiàn)了上海建工的“工匠精神”和“奮斗者精神”。在上海城市這樣一個(gè)樞紐型大交通建設(shè)項(xiàng)目中,“北橫通道”是建好“一條路”到踐行“人民城市”重要理念的生動(dòng)注解。
建設(shè)“北橫通道”這樣的“超級(jí)工程”,就是一次建筑產(chǎn)業(yè)鏈科技水平的大展示。在工程建設(shè)期內(nèi),上海建工實(shí)行“統(tǒng)一目標(biāo)、統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一行動(dòng)”,有效集聚和提升總承包管理的能級(jí)。統(tǒng)一目標(biāo),就是簽訂的合同約定的時(shí)間節(jié)點(diǎn),來(lái)自各方的所有單位必須明確各自合同約定的總體目標(biāo)和分階段目標(biāo),確保按時(shí)按質(zhì)完成任務(wù);統(tǒng)一指揮,就是一切行動(dòng)聽(tīng)從工程建設(shè)指揮部的統(tǒng)一指揮和工程總承包項(xiàng)目部的統(tǒng)一管理;統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),就是嚴(yán)格執(zhí)行統(tǒng)一的施工工藝和規(guī)范,制定嚴(yán)格的施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量、安全和文明等管理的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行檢查與驗(yàn)收;統(tǒng)一行動(dòng),就是按照既定目標(biāo)、指令、標(biāo)準(zhǔn),互信互補(bǔ),同心協(xié)力,有序推進(jìn)。在上海建工北橫通道工程建設(shè)指揮部的強(qiáng)有力指揮和上海建工總承包部第六管理公司組建的項(xiàng)目總承包管理“菱形管控”團(tuán)隊(duì)的精心組織協(xié)調(diào)下,參與北橫通道工程建設(shè)的上海建工四建集團(tuán)、基礎(chǔ)集團(tuán)、機(jī)施集團(tuán)、安裝集團(tuán)、建材科技集團(tuán)等單位和建設(shè)者們,用激情與夢(mèng)想,在“超級(jí)工程”的背后,打造了一項(xiàng)項(xiàng)看得見(jiàn)和看不見(jiàn)的業(yè)界“之最”。
北橫通道工程一頭連著百姓民生,一頭連著交通發(fā)展。北橫通道建設(shè)對(duì)上海建工來(lái)說(shuō),服務(wù)民生無(wú)小事、一枝一葉總關(guān)情,上海建工以“建好北橫,便民利民”為宗旨,“把困難留給自己,把方便留給市民”。通過(guò)整合與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈不同專業(yè)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),做到不封路、不停航甚至是不占路施工,避免臟亂堵,用先進(jìn)技術(shù)把噪聲、光線、灰塵等環(huán)境污染影響降到最低。
三維模型智慧預(yù)演
數(shù)字化技術(shù)廣泛應(yīng)用工程建設(shè)全過(guò)程
掌握了數(shù)字化建造技術(shù)的上海建工“現(xiàn)代魯班”,將建筑信息模型(BIM)、虛擬施工、遠(yuǎn)程監(jiān)控等數(shù)字化建造技術(shù)貫穿北橫通道工程建設(shè)的全過(guò)程。
謀劃在前,實(shí)施在后。上海建工的“現(xiàn)代魯班”借助建筑信息模型等數(shù)字化建造技術(shù),對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行施工模擬,如天目立交橋梁4D施工模擬、中山公園過(guò)站井逃生路線模擬、圓隧道裝修方案模擬等。在承建天目路高架時(shí),上海建工總承包項(xiàng)目部協(xié)同上海建工機(jī)施集團(tuán)技術(shù)中心將建筑信息模型技術(shù)運(yùn)用到施工中,建立了2萬(wàn)多個(gè)模型,運(yùn)用4D技術(shù),動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)整個(gè)施工全過(guò)程。所有設(shè)備、勞動(dòng)力、風(fēng)險(xiǎn)源、構(gòu)件加工運(yùn)輸、地下管線、交通配置等一切關(guān)乎施工的要素,都以三維模型的方式錄入電腦,合成在一起,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)預(yù)演。幅幅彩色三維圖準(zhǔn)確地透視出各部位的“骨骼”,哪里碰撞了,哪里銜接不到位了,可以及時(shí)優(yōu)化糾偏,確?,F(xiàn)場(chǎng)高質(zhì)量施工一次到位。
數(shù)字化建造技術(shù)充分體現(xiàn)在施工過(guò)程中。三維模型預(yù)演結(jié)合測(cè)量技術(shù),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)不斷修正構(gòu)件加工參數(shù),模擬預(yù)拼裝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)物預(yù)拼裝,數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)誤差從厘米級(jí)向毫米級(jí)飛躍;通過(guò)施工場(chǎng)景5D模擬,超前預(yù)判大型構(gòu)件吊裝施工進(jìn)度、勞動(dòng)力資源配置及對(duì)既有路網(wǎng)的影響,實(shí)現(xiàn)施工空間、進(jìn)度與資源配置等綜合協(xié)同,確保中心城區(qū)敏感區(qū)域施工“高效率、少占地、保暢通”;通過(guò)多源數(shù)據(jù)融合與智能算法集成,實(shí)現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)即時(shí)評(píng)價(jià)、可視化超前預(yù)警,動(dòng)態(tài)管控超深工作井、大盾構(gòu)在城市核心區(qū)的施工風(fēng)險(xiǎn);通過(guò)對(duì)市政管線建模,模擬下部結(jié)構(gòu)與市政管線的碰撞檢測(cè),確定相關(guān)各方認(rèn)可的現(xiàn)狀保留、拆除、臨時(shí)搬遷等方案;通過(guò)借助Transmodeler、VISSIM等交通仿真軟件,對(duì)道路交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行三維可視化表達(dá),實(shí)現(xiàn)鬧市區(qū)管線翻交、下部結(jié)構(gòu)施工、上部結(jié)構(gòu)吊裝等不同施工階段復(fù)雜交通組織方案的優(yōu)化。
讓我們回放再現(xiàn)幾個(gè)當(dāng)時(shí)模擬和優(yōu)化后的施工場(chǎng)景——
恒豐路、天目路路口的既有天橋?yàn)椤盎亍弊中谓Y(jié)構(gòu),原設(shè)計(jì)方案拆除整座天橋,改建為倒“C”形,包括舊天橋拆除外運(yùn)和新天橋分段吊裝。模擬施工場(chǎng)景,拆除周期需2個(gè)月,期間至少需在路口進(jìn)行8次翻交。后通過(guò)對(duì)主線起坡段和天橋的空間關(guān)系研究,優(yōu)化天橋改建方案,由原來(lái)的2個(gè)月縮短至15天,道路翻交只需3次,施工對(duì)交通的影響降到了最低限度。
圖為70米長(zhǎng)的鋼箱梁一跨過(guò)恒豐路
天目路轉(zhuǎn)盤(pán)匝道拆除原方案需占用3根車道,每根匝道拆除約3個(gè)月。通過(guò)模擬采用“全地形車整梁外移,大節(jié)段快速拆除”方案,每根匝道拆除周期縮短至1個(gè)月內(nèi)。以梅園路和烏鎮(zhèn)路的下匝道為例,采用全地形車進(jìn)行頂升,再配合2臺(tái)250噸履帶吊進(jìn)行雙機(jī)抬吊,移至路面進(jìn)行切割,分塊運(yùn)出后再進(jìn)行破除作業(yè),并把施工時(shí)間定在0時(shí)至6時(shí),不影響交通繁忙時(shí)段的暢通。
工廠造“零件”現(xiàn)場(chǎng)“搭積木”
中心城區(qū)全面應(yīng)用高架橋梁預(yù)制拼裝工藝
在中心城區(qū)用“搭積木”的方式來(lái)建造高架橋梁,預(yù)制裝配式技術(shù)在北橫通道東段建設(shè)中一展身手。上海建工已形成集構(gòu)件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工于一體的完善的產(chǎn)業(yè)鏈,成為中心城區(qū)高架橋梁全面應(yīng)用全預(yù)制拼裝工藝的先行領(lǐng)跑者。
北橫通道北虹立交為橋梁全預(yù)制拼裝工藝第一次在中心城區(qū)全互通立交橋梁中全面應(yīng)用,包括預(yù)制立柱、承臺(tái)、蓋梁、圍護(hù)體系、小箱梁與防撞墻、擋土墻等。面對(duì)中環(huán)線不斷交和蘇州河不斷航的要求,上海建工總承包項(xiàng)目部協(xié)同上海建工機(jī)施集團(tuán)項(xiàng)目部通過(guò)采用墩頂懸拼加大跨整體吊裝,僅用4個(gè)中環(huán)夜間養(yǎng)護(hù)時(shí)間窗口完成了4次跨越中環(huán);通過(guò)采用水中浮吊和大跨懸拼完成5次跨越蘇州河。而天目路立交作為施工環(huán)境復(fù)雜的全互通立交,通過(guò)采用動(dòng)臂塔吊進(jìn)行高空散拼、整體就位跨越運(yùn)行中南北高架。長(zhǎng)壽路橋主跨施工作業(yè)面受制于兩側(cè)既有老橋限制,通過(guò)采用運(yùn)架一體、分段懸拼工藝,順利完成施工。
北橫通道北虹路立交工程預(yù)制雙節(jié)立柱拼裝技術(shù),是上海建工總承包項(xiàng)目部協(xié)同上海建工基礎(chǔ)集團(tuán)項(xiàng)目部組織實(shí)施的國(guó)內(nèi)首創(chuàng)高架橋梁預(yù)制與拼裝施工技術(shù)。北虹路立交工程交通流量大,若采用傳統(tǒng)施工工藝,不但工期長(zhǎng),而且施工中的噪音、粉塵、環(huán)境污染等會(huì)給周邊居民生活帶來(lái)影響。為此決定摒棄傳統(tǒng)高架橋梁施工工藝,采用預(yù)制與拼裝施工技術(shù),共預(yù)制立柱81根,其中雙節(jié)立柱18根,最大高度19米。之所以會(huì)考慮采取“雙拼”立柱,是由于受運(yùn)輸線路、車輛載重及起重總量等限制,單節(jié)立柱需控制在10米高度、120噸重以內(nèi)。一旦超重、超高,部分小馬路會(huì)‘吃不消’。而“雙拼”立柱要牢靠,就必須在拼接時(shí)做到“嚴(yán)絲合縫”,這就對(duì)施工工藝提出了高要求。這一綠色施工先進(jìn)工藝的成功研發(fā)應(yīng)用,標(biāo)志著我國(guó)高架橋梁預(yù)制與拼裝施工技術(shù)又有了新突破。
經(jīng)過(guò)天目路立交的市民可以看到這段立交非?!案摺薄?根形似“石庫(kù)門”的立柱陡然出現(xiàn),高度足有22米,沿東西方向在南北高架兩側(cè)一字排開(kāi),穿插坐落于天目路轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)外,在立柱與箱梁的銜接部分,采用柔順的弧形。“好像一個(gè)人張開(kāi)雙手,寓意上海這座海納百川的城市,歡迎各位到來(lái)。”因而被譽(yù)為“最文藝立柱”。這4根“頂梁柱”也是上海建工用國(guó)內(nèi)首次采用的雙柱墩4節(jié)免模板預(yù)制拼裝工藝完成的。
上海建工通過(guò)創(chuàng)新運(yùn)用并完善了全預(yù)制拼裝高架橋梁理念與技術(shù)體系,走出了一條集“模數(shù)化設(shè)計(jì)、工廠化預(yù)制、機(jī)械化安裝、智慧化管控、精細(xì)化管理”于一體的預(yù)制裝配式高架橋梁全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展之路。
“吊裝技藝的百科全書(shū)”
復(fù)雜工況下吊裝絕技應(yīng)用自如
北橫通道工程建設(shè)中,上海建工總承包項(xiàng)目部協(xié)同上海建工機(jī)施集團(tuán)項(xiàng)目部在長(zhǎng)4.6公里、重達(dá)2.3萬(wàn)噸鋼結(jié)構(gòu)吊裝和大體量、長(zhǎng)跨度、大曲線鋼箱梁“五跨蘇州河、四跨中環(huán)”的高難度、復(fù)雜工況下應(yīng)用自如的吊裝絕技,堪稱是一本“吊裝工藝的百科全書(shū)”,是一座“吊裝絕技的博物館”。
——最長(zhǎng)“巨無(wú)霸”一舉跨過(guò)路口吊裝絕技。2019年9月28日凌晨,在天目西路恒豐路交叉口,一項(xiàng)上海施工新紀(jì)錄誕生。不做支撐,一根重約340噸、長(zhǎng)達(dá)70米,體型堪稱“巨無(wú)霸”的鋼砼結(jié)合梁,圍擋內(nèi)拼裝,模塊車運(yùn)輸,雙機(jī)抬吊一步到位,僅用2個(gè)晚上就一舉跨過(guò)恒豐路這一車水馬龍的繁華中心城區(qū)路口,施工對(duì)交通的影響降至最低。
——大跨懸臂拼裝跨越既有交通線吊裝絕技。北虹路立交經(jīng)歷了4次跨中環(huán)線吊裝和5次跨越蘇州河吊裝,其中跨越中環(huán)線的主跨長(zhǎng)度45米至65米,為3層至4層立交,與中環(huán)線凈空5米至10米。中環(huán)線臨時(shí)封閉5天施工,作業(yè)時(shí)間十分緊張;中環(huán)線為空心板梁簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu),無(wú)法承受大型安裝機(jī)械或搭設(shè)臨時(shí)支撐??缭教K州河的主跨長(zhǎng)度80米至153米,其中主線采用斜交角度約30度大跨度斜交形式。通過(guò)采用數(shù)值仿真、虛擬拼裝、大跨懸臂拼裝等技術(shù),分析不同懸臂拼裝工況下結(jié)構(gòu)受力,為合理設(shè)置施工懸臂段及施工控制提供依據(jù)。
——窄空間大跨懸臂橋面吊裝絕技。長(zhǎng)壽路橋改建,橋長(zhǎng)240米,寬16米,為長(zhǎng)壽路原有三幅平行橋梁中橋重建工程,南北兩側(cè)各有1座老的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱橋梁,重建中橋與南北兩側(cè)老橋凈距3.75米。為保證兩側(cè)老橋及河道通航,無(wú)法采用橋面與船運(yùn)起吊。通過(guò)開(kāi)發(fā)自行式橋面吊裝裝備,實(shí)現(xiàn)設(shè)備自主行駛、梁體360度旋轉(zhuǎn)就位。僅用25天就完成了長(zhǎng)壽路橋跨蘇州河主要結(jié)構(gòu)施工,且水中不設(shè)置臨時(shí)支墩,最大限度確保蘇州河河道的通行能力。
——大跨結(jié)構(gòu)“高空散拼、一次跨越”吊裝絕技。天目路高架主線橫跨南北高架、天目路轉(zhuǎn)盤(pán)和恒豐路路口的吊裝,涉及鐵路,軌交1、12、13號(hào)線,蘇州河,且緊鄰商辦樓和居民區(qū),猶如在交通的心臟進(jìn)行搭橋手術(shù)。全長(zhǎng)168米,寬13.8米,分3跨共計(jì)34段跨越,鋼結(jié)構(gòu)累計(jì)重達(dá)1475噸,其中中間段一跨長(zhǎng)70米,最高點(diǎn)距離地面30米。通過(guò)采用大節(jié)段鋼箱梁“大型塔吊,高空散拼,一次跨越”新工藝,即在轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)設(shè)置一臺(tái)超大型塔吊,對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)區(qū)域內(nèi)鋼箱梁進(jìn)行了合理分段,利用塔吊分段吊裝就位,高空拼裝成整體,一次跨越。僅用6個(gè)夜間完成跨越南北高架施工,且南北高架上無(wú)臨時(shí)支墩,最大限度保證南北高架車輛通行。
圖為天目路高架跨南北高架
“地下硬核掘進(jìn)機(jī)”
取得超大盾構(gòu)施工技術(shù)突破
2023年7月25日,北橫通道東段位于海寧路、周家嘴路道路范圍、外徑15米、盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)直徑15.56米、長(zhǎng)2826米的隧道全線貫通。上海建工“建功號(hào)”超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī),是上海目前最大的盾構(gòu)機(jī)之一,經(jīng)歷連續(xù)穿越房屋建筑、虹口港、切樁下穿新建路隧道、多次近距離下穿運(yùn)營(yíng)中軌道交通線路等考驗(yàn),取得超大盾構(gòu)施工技術(shù)突破。
一經(jīng)始發(fā)便“只能進(jìn)不能退”的高6層樓、400頭大象重的“建功號(hào)”超大直徑盾構(gòu)機(jī),最引人關(guān)注的是近距離穿越運(yùn)營(yíng)中的軌交10號(hào)線、淺覆土過(guò)虹口港、切樁下穿新建路隧道等。面對(duì)挑戰(zhàn),上海建工北橫通道工程建設(shè)指揮部、上海建工總承包項(xiàng)目部協(xié)同上海建工基礎(chǔ)集團(tuán)項(xiàng)目部從盾構(gòu)機(jī)選型、刀盤(pán)設(shè)計(jì)、場(chǎng)地布置、管線保護(hù)、難點(diǎn)穿越等方面策劃總體實(shí)施方案。2021年9月29日上午,“建功號(hào)”順利始發(fā),2022年元旦期間,盾構(gòu)機(jī)在距出洞約270米處穿越運(yùn)營(yíng)中軌交10號(hào)線,穿越長(zhǎng)度約30米,穿越處擬建隧道與地鐵10號(hào)線隧道呈75度斜交,隧道與地鐵下行線垂直距離最小僅6.7米,上行線垂直距離最小僅為8.3米。這樣近距離、高難度、高要求的穿越施工,在上海盾構(gòu)隧道推進(jìn)史上很少見(jiàn)到。通過(guò)穿越前對(duì)工況進(jìn)行模擬,穿越中結(jié)合施工、監(jiān)測(cè)、分析以及施工參數(shù)的調(diào)整,掌握最優(yōu)施工參數(shù),按穿越前、穿越段、穿越后分階段控制,每推進(jìn)一環(huán),都由第三方監(jiān)測(cè)單位對(duì)影響范圍內(nèi)建筑物、地表進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)調(diào)整下一環(huán)施工參數(shù)。通過(guò)采用擾動(dòng)分區(qū)控制技術(shù)和“先驅(qū)動(dòng)油缸,后轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤(pán),關(guān)閉補(bǔ)排氣系統(tǒng),點(diǎn)動(dòng)式旋轉(zhuǎn)刀盤(pán)”的模式,歷時(shí)64小時(shí),“建功號(hào)”大直徑盾構(gòu)近距離成功下穿地鐵10號(hào)線,土體及建筑物等各項(xiàng)參數(shù)均表現(xiàn)良好,最終沉降變化值僅+8.81毫米,完全達(dá)到和超過(guò)預(yù)設(shè)的20毫米的目標(biāo)。
“建功號(hào)”大直徑盾構(gòu)穿越運(yùn)營(yíng)中軌交10號(hào)線已屬不易,還多次近距離成功穿越虹口港、切樁下穿新建路隧道等,取得了超大盾構(gòu)施工技術(shù)突破。成功切削下穿3根長(zhǎng)30米、主筋12根直徑20毫米、箍筋直徑8毫米間距200毫米鉆孔灌注樁的新建路隧道;成功側(cè)穿、下穿新建路西匝道,避免交疊施工的擾動(dòng)影響;成功控制穿越砂質(zhì)粉土層的風(fēng)險(xiǎn),在沿海寧路及周家嘴路下方長(zhǎng)距離掘進(jìn),嚴(yán)格控制主干道下方掘進(jìn)沉降;淺覆土小半徑成功下穿最小覆土厚度8米、距河床底0.53倍盾構(gòu)直徑的虹口港橋,側(cè)穿與防汛墻L型高樁承臺(tái)最小水平距離13.7米的虹口港防汛墻;成功下穿、側(cè)穿眾多建筑物。
與此同時(shí),通過(guò)承擔(dān)北橫通道超大直徑盾構(gòu)施工,上海建工圍繞盾構(gòu)設(shè)備“管、用、養(yǎng)、修”的能力也有了提升,目前已完全有能力對(duì)大型盾構(gòu)設(shè)備自行拼裝拆卸,實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)設(shè)備動(dòng)靜態(tài)管理“兩手抓”。
地下工況復(fù)雜又苛刻
勇克多項(xiàng)深基坑施工“超級(jí)難題”
北橫通道中山公園工作井,位于中山公園陳家池湖心區(qū)域,東西向長(zhǎng)75米,南北向?qū)?5米至37米,面積約2000平方米,地下5層結(jié)構(gòu),深度達(dá)31米,相當(dāng)于向地下開(kāi)挖了10層樓。這座工作井是為重達(dá)3000多噸、直徑達(dá)15.56米的盾構(gòu)機(jī)地下穿越到這里時(shí)建的“接駁站”,也是目前國(guó)內(nèi)最大的盾構(gòu)過(guò)站井。由于上海是軟土地基,工作井基坑深31米,那么用于圍護(hù)的地下連續(xù)墻也相應(yīng)要達(dá)65米之深。為何要造如此深的地下連續(xù)墻和基坑?因?yàn)槎軜?gòu)機(jī)挖隧道時(shí),需避開(kāi)運(yùn)營(yíng)中的地鐵,隧道就要比地鐵建得更深。地墻深度達(dá)65米,當(dāng)時(shí)建成時(shí)一度成為上海最深的地下連續(xù)墻,并首次探索完成了3幅118米深地下連續(xù)墻試驗(yàn)段的施工,創(chuàng)下了至今上海最深的地墻施工紀(jì)錄。
圖為上海建工承建的北橫通道新建工程Ⅰ標(biāo)中山公園工作井及江蘇路匝道。
由于超級(jí)盾構(gòu)一旦出發(fā),便不能停頓,中山公園工作井是其唯一的“休息室”,其重要性不言而喻。如何在中山公園工作井施工中控制開(kāi)挖31米深的基坑變形,是當(dāng)時(shí)遇到的最大難題。面對(duì)挑戰(zhàn),上海建工總承包項(xiàng)目部協(xié)同上海建工基礎(chǔ)集團(tuán)項(xiàng)目部將先進(jìn)的BIM技術(shù)應(yīng)用于工程建設(shè)。施工前,采用BIM技術(shù)模擬施工流程,優(yōu)化施工方案。根據(jù)基坑規(guī)模、保護(hù)等級(jí)、地質(zhì)參數(shù)、圍護(hù)形式等,遵循“時(shí)空效應(yīng)”原理,充分考慮基坑周邊土體的應(yīng)力路徑、應(yīng)力狀態(tài)、土體流變等因素,科學(xué)預(yù)測(cè)基坑變形速度與程度,從而確定優(yōu)化后的施工方案。在施工期間,采用全球最先進(jìn)的銑槽設(shè)備,形成止水良好且致密的地下連續(xù)墻接頭,提高地墻止水能力,同時(shí)采用了先進(jìn)水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和信息化基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng),確保了基坑順利施工。整個(gè)工作井基坑共設(shè)6道砼支撐、需開(kāi)挖土方共計(jì)6.5萬(wàn)立方米。項(xiàng)目部?jī)H用了99天的時(shí)間,勇克“無(wú)對(duì)拉螺栓單側(cè)支模側(cè)墻施工”“18米高支模施工”“隱蔽工況下支模拆除”等技術(shù)難題,完成了七層土方和六道混凝土支撐施工,2017年1月4日完成“混凝土大底板”澆筑,實(shí)現(xiàn)了時(shí)任上海市委書(shū)記韓正2016年4月26日在中山公園工作井調(diào)研時(shí)所提出的“高質(zhì)量、高水平、高效率”的建設(shè)目標(biāo),為盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞、保養(yǎng)和出洞創(chuàng)造了良好條件。
在承建北橫通道中山公園工作井在內(nèi)的4個(gè)超深工作井中,上海建工本著“把困難留給自己,把便利留給社會(huì)”的宗旨,從工藝細(xì)節(jié)著手,嚴(yán)格做好管線保護(hù)、基坑降排水管控、圍護(hù)與結(jié)構(gòu)防滲漏等。如針對(duì)富水砂性地層超深地墻施工的難點(diǎn),采用抓銑結(jié)合工藝,配合新型泥漿配比,解決成槽機(jī)在富水砂土層成槽困難、垂直度控制差、易偏斜易塌方的難題,確保深地墻的施工質(zhì)量;采用套銑接頭工藝代替十字鋼板接頭,解決地質(zhì)條件差、接頭滲漏風(fēng)險(xiǎn)大的難題。在超深地下結(jié)構(gòu)側(cè)墻裝配式施工中,采用“大模板+組拼式鋼模架”裝配式模板體系,確保不同側(cè)墻高度結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與周邊環(huán)境安全。
“黑科技”裝備顯神威
高新技術(shù)“利器”助力工程建設(shè)
市政基礎(chǔ)設(shè)施事關(guān)民生,要確保工程質(zhì)量,還要避免施工中出現(xiàn)粉塵、泥漿、燈光和噪音等。節(jié)能環(huán)保高效離不開(kāi)“黑科技”助力,上海建工在北橫通道工程施工過(guò)程中采用先進(jìn)的免震錘、銑槽機(jī)、金剛切割鏈、全地形車、全站掃描儀等“利器”,為工程建設(shè)提供支撐。
圖為銑槽機(jī)
北橫通道北虹立交施工首先要解決樁基施工難題?!斑旬?dāng)哐當(dāng)”的打樁聲,不僅會(huì)嚴(yán)重影響周邊居民、商務(wù)樓內(nèi)的正常生活和工作,還可能造成房屋等開(kāi)裂,灌注樁產(chǎn)生的大量泥漿也會(huì)影響市容市貌……這些有沒(méi)有可能避免?施工總承包方上海建工與業(yè)主方上海城投公路集團(tuán)決定引進(jìn)世界上最先進(jìn)的打樁“利器”——當(dāng)時(shí)世界上第5臺(tái)、國(guó)內(nèi)第1臺(tái)50RF免共振液壓振動(dòng)錘。利用高頻振動(dòng)錘的高頻激振力,1根60米長(zhǎng)的鋼管樁打入地下的時(shí)間只需18分鐘。免共振錘在樁基施工時(shí)通過(guò)高頻振動(dòng)將土體液化,再把樁體壓入土壤中,不會(huì)與土體發(fā)生共振效應(yīng),也不損傷周圍建筑和已有樁基。之后,在樁基更深的天目路高架施工中又定制1臺(tái)更大的70RF免共振液壓振動(dòng)錘。通過(guò)引進(jìn)打樁“利器”,并將免共振錘與80噸履帶吊相結(jié)合,確保了北橫通道樁基施工又快又好“不擾民”。
圖為70RF免共振液壓錘
而地下連續(xù)墻深達(dá)65米、基坑深達(dá)31米的北橫通道中山公園盾構(gòu)過(guò)站井是當(dāng)時(shí)上海最深地下連續(xù)墻工程之一,也是全國(guó)最大的盾構(gòu)過(guò)站井。為確保地下連續(xù)墻的質(zhì)量,上海建工總承包項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)協(xié)同上海建工基礎(chǔ)集團(tuán)項(xiàng)目施工團(tuán)隊(duì)采用世界先進(jìn)的銑槽機(jī),運(yùn)用“抓銑結(jié)合和套銑接頭”新工藝,對(duì)地下連續(xù)墻的接頭處理不使用鎖口管,而直接采用銑槽機(jī)銑削兩側(cè)地下連續(xù)墻混凝土,保證了地下連續(xù)墻接縫的質(zhì)量,有效提高地下連續(xù)墻接頭處的防水能力,為北橫通道盾構(gòu)推進(jìn)創(chuàng)造了條件。
南北高架天目路轉(zhuǎn)盤(pán)始建于1994年底,因其轉(zhuǎn)盤(pán)式構(gòu)造無(wú)法適應(yīng)重交通的負(fù)荷,需對(duì)原有天目路轉(zhuǎn)盤(pán)各匝道進(jìn)行全面改造,拆除原轉(zhuǎn)盤(pán)4根接地匝道后,改為接入“北橫”,在天目路高架區(qū)域打造全新的4層互通式立交形態(tài)。早晚高峰時(shí)期,途經(jīng)天目路高架地面道路及各匝道的車流量達(dá)7000輛/小時(shí)。在這樣的中心城區(qū)交通主干道上拆除4條匝道,采取傳統(tǒng)拆除方法,不僅噪音、粉塵排放量大,還需占路長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月。上海建工總承包項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)協(xié)同上海建工機(jī)施集團(tuán)項(xiàng)目施工團(tuán)隊(duì)制定了在上海市中心城區(qū)內(nèi)高架拆除中采用的“金剛鏈靜音切割、全地形車整跨抬升移除”的技術(shù)方案。金剛鏈?zhǔn)乔队薪饎偸暮辖疰湕l,通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)摩擦,其硬度足以切割鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的小箱梁。經(jīng)專業(yè)儀器測(cè)量,施工區(qū)域周邊音響僅為52.3分貝,大大低于傳統(tǒng)風(fēng)鎬鑿除等產(chǎn)生的102.4分貝的噪聲。切割下來(lái)的每塊重達(dá)500噸的箱梁,通過(guò)2臺(tái)能360度轉(zhuǎn)動(dòng)的自行式液壓模塊“全地形車”運(yùn)輸車運(yùn)走,在后方工廠進(jìn)行破除作業(yè)。僅用7個(gè)晚上就完成了單根匝道共計(jì)7跨現(xiàn)澆混凝土梁的拆除工作。周邊市民說(shuō):“睡覺(jué)前匝道還在,第二天起來(lái)不見(jiàn)了!”
上海建工人在打造北橫“巨龍”的過(guò)程中,以堅(jiān)如磐石的信心、只爭(zhēng)朝夕的激情、堅(jiān)韌不拔的毅力,彰顯上海建工的“智庫(kù)大集成”,在城市中心創(chuàng)造出一項(xiàng)又一項(xiàng)看得見(jiàn)和看不見(jiàn)的業(yè)界“之最”,生動(dòng)詮釋著“人民城市人民建,人民城市為人民”理念,為上海城市增添了濃墨重彩的一“橫”。
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