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建筑科技

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打造智能綠色工地 天津“最深地鐵”藏著(zhù)哪些“黑科技”?

來(lái)源: 時(shí)間:2022-04-14 14:46:41 瀏覽次數:

作為深受百姓關(guān)注的民生項目之一,地鐵建設既要快速高效,還需經(jīng)得住“質(zhì)量安全”和“綠色環(huán)?!笨简?。天津在施最深地鐵項目——7號線(xiàn)腫瘤醫院站開(kāi)工一年多來(lái),克服了多種困難,運用創(chuàng )新技術(shù)設備,打造了智能化和綠色環(huán)保型工地。

天津地鐵7號線(xiàn)腫瘤醫院站,位于衛津南路與賓水西道交口北側,車(chē)站全長(cháng)187.3米,主體結構最大寬度28.7米,最大開(kāi)挖深度36.8米,建筑面積約2.7萬(wàn)平方米,為地下四層三線(xiàn)換乘車(chē)站,采用蓋挖逆作法施工。該項目在地鐵7號線(xiàn)全線(xiàn)施工難度最大、風(fēng)險最高,包含7個(gè)一級風(fēng)險源、7個(gè)二級風(fēng)險源;5項工程難度為天津之最,包含天津地鐵建設史上最深地連墻(70.3米)、最長(cháng)蓋挖逆作中間鋼管柱(含工具柱48米)、在施最深基坑(36.8米)、最深盾構始發(fā)與接收、首次超近距盾構下穿四線(xiàn)并行疊交隧道。

破解難題“神器”:創(chuàng )新工法力避擾民

為什么修地鐵花費時(shí)間這么長(cháng)呢?建設者每天都在忙些什么樣的事情呢?這是不少市民最關(guān)心的話(huà)題。建設一條地鐵線(xiàn)路,首先要符合國家線(xiàn)網(wǎng)規劃,完成環(huán)評、文物保護、社會(huì )穩定性風(fēng)險分析等測評報告,通過(guò)項目可行性研究,確定線(xiàn)路走向、站點(diǎn)位置,然后開(kāi)展勘察、設計工作。通過(guò)鉆孔取樣勘探、電法勘探、磁法勘探和聲波法勘探等種種方法,可以清晰“把脈”地質(zhì)情況,為設計工作者提供第一手資料。規劃設計確定后,還需進(jìn)行項目地塊附近的綠化遷移、交通導改、房屋拆遷、管線(xiàn)遷改等工作,為地鐵土建施工創(chuàng )造良好條件。待上述工作都完成以后,建設工人就開(kāi)始正式施工。

為了減少施工對交通的影響,腫瘤醫院站采用蓋挖逆作法施工。蓋挖逆作法,工法較一般工法有所區別。比如,蓋房子一般都是從地面往上起高蓋房,蓋挖逆作法是指反方向蓋房子,先蓋房頂再建房體,較之于明挖施工從底板到頂板的順序施工,蓋挖逆作法要先將車(chē)站頂板完成再進(jìn)行中板施工,最后將底板完成。此項工法降低了結構施工風(fēng)險和環(huán)境風(fēng)險,能夠大大節省施工空間,占地面積較??;能夠早日恢復路面,還路于民,頂板施工完成后,就可進(jìn)行回填,恢復路面;該施工在地下作業(yè),避免受天氣、外部因素的影響。長(cháng)遠來(lái)看,建地鐵就是為了讓群眾出行更便捷,但在工程建設期間,又難以避免對群眾通行造成影響。為了能讓市民早日坐上便捷的地鐵,地鐵建設者每天馬不停蹄地作業(yè),通過(guò)優(yōu)化施工組織、創(chuàng )新施工思路、科學(xué)謀劃導行,盡量縮短這個(gè)“陣痛期”、最大程度減少對群眾出行的影響。

智能監測“神器”:全天候護航深基坑

腫瘤醫院站周邊環(huán)境異常復雜,南側距地鐵5、6號線(xiàn)運營(yíng)線(xiàn)路僅24.25米,東側毗鄰腫瘤醫院安放高精密儀器的醫療建筑,距離僅25.25米,不允許有絲毫閃失。項目部必須嚴控基坑及周邊土體變形,將施工對周邊建筑影響降到最低。監測自動(dòng)化與智能化、數據可視化的信息化系統應用,是項目建設者掌握施工風(fēng)險狀態(tài)的最有效手段。

項目部為此運用了一套基坑自動(dòng)化監測“神器”,這套系統由前端感知傳感設備、低功耗無(wú)線(xiàn)采集設備、無(wú)線(xiàn)通信設施以及云端數據庫系統與電腦網(wǎng)頁(yè)端軟件應用系統組成,可對基坑施工過(guò)程中的重點(diǎn)項目進(jìn)行24小時(shí)全自動(dòng)全方位監測,監測范圍涵蓋:圍護結構深層水平位移,設22個(gè)監測點(diǎn)位,每個(gè)監測點(diǎn)位由47組傳感器組成,共計1034根傳感器;基坑外水位觀(guān)測井水位,設50口井位,共計50個(gè)數字水位計;基坑支撐體系內力,每層支撐由8組支撐軸力計組成,設計3道支撐,共計24組軸力計。

“智能化監測設備精度高、穩定性好,自帶溫度補償,工作溫度可低至-30℃,避免了人工監測誤差。該系統具備數據監測、趨勢曲線(xiàn)、數據存儲和云計算、自動(dòng)報表等多樣化功能?!钡罔F7號線(xiàn)腫瘤醫院站項目總工程師王子豪說(shuō),“采用該監測系統以來(lái),我們實(shí)時(shí)進(jìn)行監測數據的有效分析及措施應對,有效控制了施工過(guò)程風(fēng)險,保障了施工質(zhì)量安全?!?

泥漿干化“神器”:引領(lǐng)綠色施工潮流

打造精品優(yōu)質(zhì)民生工程,還體現在環(huán)保工藝上。受天津富水軟土地質(zhì)條件所限,項目團隊在進(jìn)行地連墻成槽作業(yè)時(shí)要采用泥漿護壁。腫瘤醫院站的70.3米超深地連墻單獨一幅,就要使用500立方米泥漿,整個(gè)項目一共要使用近4萬(wàn)立方米泥漿,如此大體量泥漿使用后的廢棄處理是一大環(huán)保難題。傳統泥漿廢棄處理為指定位置排放,存在著(zhù)自然環(huán)境中不易降解、pH值高傷害土地等一系列問(wèn)題。

項目部采用干化處理技術(shù),所有泥漿不外運,統一就地干化系統處理。經(jīng)過(guò)層層壓濾,干化的沙土可以在地鐵施工中用于回填,濾出的水分在項目上進(jìn)行循環(huán)利用。這就像點(diǎn)石成金、變廢為寶,一個(gè)困擾項目部的環(huán)保難題,在大家的努力下變成了一個(gè)綠色施工典型。

新技術(shù)的好處還不僅于此,建設者通過(guò)合理安排泥漿的循環(huán)使用節奏,大幅縮減了現場(chǎng)廢漿池容量,節省大量項目施工場(chǎng)地。壓濾干化系統的運用,開(kāi)創(chuàng )了北方地鐵施工領(lǐng)域大體量泥漿就地環(huán)保處理的先河,為地鐵施工泥漿處理提供了環(huán)保范本。

“打造智能化和綠色環(huán)保型工地,不僅要靠技術(shù)和設備的創(chuàng )新,更要靠黨建強根鑄魂及管理模式創(chuàng )新?!表椖拷?jīng)理、黨支部書(shū)記張書(shū)偉說(shuō),項目部成立“心動(dòng)力”黨員突擊隊,推行“人人都是班組長(cháng)”管理模式和“一米管理”風(fēng)險控制模式,將管理人員與勞務(wù)作業(yè)人員,聚在同一面旗幟下,充分發(fā)揮了戰斗堡壘作用,全力確保地鐵工程高質(zhì)量推進(jìn)。

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