地铁车站施工过程中纵跨的高压特长燃气管不能迁改,如果保护措施不当容易导致管道爆炸,会产生极其严重的后果,安全风险极大。《高压特长燃气管纵跨地铁车站基坑原位保护关键技术》依托中国电建集团承建的成都地铁4号线二期工程土建4标十陵站,开展了高压特长燃气管纵跨地铁车站悬吊保护关键技术的研究。主要内容包括地铁车站施工技术及其监测分析、高压特长燃气管纵跨地铁车站悬吊保护技术、高压特长燃气管纵跨地铁车站变形控制技术、高压特长燃气管纵跨地铁车站悬吊保护施工与监测技术。
成都地铁4号线二期工程线路全长约20.958km,分东西延伸线两部分。西延线长10.895km,位于温江区,起于万盛站,终于4号线一期工程起点非遗博览园站。东延线长10.063km,位于成华区,起于4号线一期工程终点万年场站,终于西河镇站。工程总投资55亿元,由中国电建采用“投融资十设计施工总承包十回报”的建设模式建设。
工程范围涵盖车站和区间的土建、安装装修和轨道工程。全线共设车站14座(12座地下站、1座地面站、1座高架站),其中换乘站4座。全线正线共有12个盾构区间、7段明挖区间、1段矿山法隧道,扩建文家车辆段1座,大学城主变电所1座,新建西河停车场1座。
成都地铁4号线二期工程项目于2013年11月28日开工;2016年5月“洞通”;2016年10月“轨通”;2016年12月全线“电通”;2017年1月空载试运行;2017年6月2日开通试运营。
在建设中形成了“一二三四”的管理方法:
“一”为树立一个理念(全力以赴攻难关、一丝不苟做细节、精工良建筑完美、把握今天创未来);
“一”为抓好两部建设(抓好指挥部和标段项目部的建设工作);
“三”为推进三化管理(标准化、规范化、专业化);“四”为布局四维发展(施工进度勇争先、现场管理树品牌、信誉考评创第一、在建项目拓市场)。
由于成都地质为典型的砂卵石地层,地下水位高,再加上环境条件复杂,特别是万东区间下穿10条股道群,其中成绵乐客专为高铁有砟轨道,沉降控制要求高,施工技术难度大、安全风险高,故进行了如下的技术创新工作:
1.解决了成都大漂石地层盾构施工难题。成都地铁4号线二期西延线高水位富漂石地层盾构施工具有大漂石处理难,滞后地层大变形,刀盘、螺旋输送机卡机,刀盘刀具损伤快、减磨难等一系列世界性难题。通过科技攻关形成了高水位富漂石地层土压平衡盾构掘进成套技术,极大地提升了施工进度,月平均进度指标由开始的60m/月提升到200m/月以上,改变了成都大漂石地层不适合盾构施工的观念。
2.有效控制了地铁区间隧道下穿高速铁路沉降。万东区间下穿成绵乐客专为高铁有砟轨道,要求工后沉降不大于2.5mm,是隧道下穿客专路基全国首例。施工中提出加强超前支护、掌子面喷护、仰拱及时封闭、信息化施工等矿山法隧道施工关键技术,将高速铁路无砟轨道沉降控制在1.2mm。
3.研发了高压燃气管纵穿地铁车站基坑原位悬吊施工新技术。施工中采用了恒力弹簧吊架等悬吊保护体系,引入了阴极保护的装置,综合应用了温控喷淋、燃气自动漏气监测等装置,保证了车站施工期间纵跨高压燃气管线安全运行。
4.地铁轨道整体道床施工新技术。地铁轨道铺设采用新型铺轨机组,解决常见铺轨机组变跨难、无法在不变跨情况下通过车站站台处等难题,引入大量新型设备、研发多种施工机器具,做到轨道施工内实外美。
5.将BIM技术应用于地铁施工。对车站公共区、设备区通道内管线引入BIM技术,通过三维可视化的方式进行设备、管线布置设计,统一设置了综合支吊架,实现工厂式加工及装配式安装。
6.地铁首次应用综合管廊技术。西河停车场率先在成都地铁采用综合管廊设计,推行“先地下后地上、永临结合、分区推进”的标准化施工工艺。
通过精细化管理和技术创新工作,实现了主体结构线形控制精确、不渗不漏、内实外美的建设目标,设备安装规范牢固、运行稳定,车站装修特色鲜明,和谐美观。紧扣成都文化发展脉络,演绎“花都新城、文宗蜀韵”,装修风格突出“一站一景”理念,凤溪河站——渔舟晚唱,光华公园站——柳城春色,万盛站——一儒雅古色,成都大学站——文宗蜀韵。
同时,创造了多个成都地铁第一,连续多次摘得成都地铁季度评比第一名,突破了成都地铁多个移交记录:首站消防检测一次性通过、一次性整体移交、综合联调一次性通过,正线与场段同步一次移交。
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容与方法
第2章 依托工程概况
2.1 十陵站概述
2.2 工程地质与水文地质
2.3 高压燃气管概述
第3章 车站施工技术
3.1 主要施工方案
3.2 施工顺序
3.3 进度计划
3.4 钻孔灌注桩及冠梁施工
3.5 基坑开挖及钢支撑架设
3.6 防水施工
3.7 主体结构施工
3.8 本章小结
第4章 车站施工监测分析
4.1 监测内容、频率、预警及消警
4.2 监测项目及方法
4.3 监测数据分析
4.4 本章小结
第5章 高压特长燃气管纵跨地铁车站悬吊保护技术
5.1 高压特长燃气管纵跨地铁车站基坑原位悬吊技术
5.2 高压特长燃气管纵跨地铁车站基坑保护技术
5.3 本章小结
第6章 高压特长燃气管纵跨地铁车站基坑变形控制技术
6.1 高压特长燃气管纵跨地铁车站基坑变形控制技术
6.2 高压特长燃气管温度变形计算
6.3 高压特长燃气管变形三维数值模拟分析
6.4 本章小结
第7章 高压特长燃气管纵跨地铁车站悬吊保护施工技术
7.1 施工顺序及材料设备配置
7.2 高压特长燃气管纵跨地铁车站基坑原位悬吊施工技术
7.3 高压特长燃气管纵跨地铁车站基坑保护施工技术
7.4 高压特长燃气管纵跨地铁车站基坑变形控制施工技术
7.5 施工安全质量与环保措施
7.6 自动化实时监测技术
7.7 本章小结
第8章 研究结论
8.1 主要结论
8.2 主要创新点
8.3 经济效益
参考文献