近日，在浙江桐鄉(xiāng)，中鐵四局承建的烏鎮(zhèn)大道干道快速化改造(市區(qū)段)項目舉行通車儀式。作為主城區(qū)首條立體化道路，該項目的建成通車，是桐鄉(xiāng)市委市政府以實際行動破解擁堵難題，回應人民群眾美好期待的重要舉措。

隨著機動車保有量的日益增加，近年來，烏鎮(zhèn)大道成為該市中心城區(qū)流量最大、服務車輛最多、運行速度最慢、最為擁堵的道路。完善桐鄉(xiāng)市烏鎮(zhèn)大道干道快速化改造(市區(qū)段)項目，成為老百姓最迫切需要解決的實事難事之一。

2022年10月，桐鄉(xiāng)市烏鎮(zhèn)大道干道快速化改造(市區(qū)段)項目開工。據(jù)了解，該項目的立體化改造主要采取“地面道路+地下直通隧道”的形式，項目全長2549米，改造后道路拓寬至雙向八車道，設計時速60公里。通車后，該道路通行能力將提升近一倍，有效增強了桐鄉(xiāng)市區(qū)與烏鎮(zhèn)之間的區(qū)域聯(lián)系。

浙江桐鄉(xiāng)烏鎮(zhèn)大道項目世界最大斷面矩形曲線頂管機“桐城先鋒號”進行施工作業(yè)(劉玉才攝)

在烏鎮(zhèn)大道隧道建設過程中，施工方中鐵四局上海公司項目團隊采用頂管施工作業(yè)法，并為此專門定制研發(fā)了大斷面矩形曲線頂管機“桐城先鋒號”，該設備也填補了世界大斷面矩形曲線頂管施工技術空白。

前期，中鐵四局上海公司邀請國內頂管界多名專家對施工方案進行研討，從設計、施工、設備等角度采取了多項有力措施，確保頂進過程順利實施。

據(jù)中鐵四局上海公司桐鄉(xiāng)烏鎮(zhèn)大道干道快速化改造(市區(qū)段)項目總工程師李永貴介紹，相較于傳統(tǒng)的明挖法施工，該隧道采用頂管施工并不會對路面交通產(chǎn)生影響，極大地保障了周邊市民出行和交通安全。“桐城先鋒號”裝配了適宜大斷面曲線頂管的緊湊型主機，配備了智能控制技術，具有對土體擾動小、曲線適應性強、設備靈敏度高等特點。設定頂進參數(shù)后，只需要一名操作人員在控制室便能夠指揮“桐城先鋒號”按圖作業(yè)，比常規(guī)頂管施工，節(jié)約操作工3人，頂進速度也比同尺寸頂管機每天快0.5米，最終頂管工程提前19天貫通，同時節(jié)約成本超千萬元。

除了市政路橋工程，智能化掘進工裝設備也被廣泛使用于高速鐵路、城際鐵路、市域鐵路等建筑領域。這些智能化工裝設備可以大大提高施工生產(chǎn)效率、降低成本，更重要的是，可以減少因人為操作和錯誤帶來的安全隱患，從而切實保障作業(yè)人員的健康安全。

北京至天津濱海城際鐵路“京濱同心號”大直徑泥水盾構機在下穿天津濱海國際機場區(qū)域1號隧道施工作業(yè)(劉玉才　攝)

“京濱同心號”總長149米，總重約3250噸，開挖直徑13.8米，開挖隧道可供高速鐵路雙線并行。這臺機器正在用于北京至天津濱海新區(qū)高速鐵路工程下穿濱海國際機場區(qū)域的1號隧道施工。這條盾構隧道長約2923米，最大埋深約29.8米，具有“直徑大、土質粘、風險高”等特點。“由于隧道處于濱海軟土地層，且隧道開挖直徑大，掘進施工中容易出現(xiàn)過大沉降，極易導致隧道結構失穩(wěn)、周邊建筑受損等問題。因此，沉降控制是其中非常重要的一環(huán)。”中鐵四局城軌分公司京濱鐵路4標段2分部副總工程師李然說。

“京濱同心號”掘進過程中，會產(chǎn)生大量施工數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)進行深入挖掘和分析，系統(tǒng)揭示不同地層的大盾構掘進響應規(guī)律，并利用人工智能深度學習，形成可動態(tài)更新的控制策略，最終實現(xiàn)盾構一鍵啟動和無人自主巡航，使得姿態(tài)控制更為平穩(wěn)。相比傳統(tǒng)技術，能夠顯著提高隧道軸線精度，大幅減小地表沉降。

在掘進過程中，施工作業(yè)人員還要在盾構機尾部注入水泥-水玻璃雙液漿，約二三十秒便可把泥土像果凍一樣凝固住。這種雙液漿能夠有效控制管片上浮并控制地表沉降，保證施工安全。

除此之外，盾構機每掘進約2米，后續(xù)臺車會鋪裝箱涵及管片撐起隧道。李然說，一片寬約2米、長約9.8米的隧道箱涵重約38.2噸。過去依靠機器輔助人工安裝，裝一片至少要3個工人花費25分鐘。為此，該項目聯(lián)合設備廠家自主研發(fā)采用國內首臺全自動六自由度箱涵智能拼裝機。使用該設備后，拼裝精度差由原來的5毫米降低至0.5毫米，同時在減少50%人工的基礎上，每安裝一片管片將節(jié)省10分鐘時間，有效提高了作業(yè)率，實現(xiàn)了機械化減人、綠色化節(jié)能的目標。

廣東深圳至江門高速鐵路陽臺山隧道應用三臂鑿巖臺車施工作業(yè)(姚航　攝)

建設中的廣東深圳至江門高速鐵路是國家“八縱八橫”高鐵網(wǎng)沿海通道的重要組成部分，是支持粵港澳大灣區(qū)和中國廣東自貿區(qū)建設的重大交通基礎設施。項目建成后，廣東省沿海高鐵主通道將全線貫通，可直接帶動粵東粵西與珠三角的區(qū)域協(xié)調發(fā)展，深圳前海自貿區(qū)與廣州南沙自貿區(qū)可實現(xiàn)半小時高鐵互聯(lián)互通，對進一步打造“軌道上的大灣區(qū)”，促進珠三角西翼片區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要意義。

陽臺山隧道位于廣東省深圳市境內，屬深江鐵路全線長大隧道之一，是全線重難點工程。該隧道全長6650.18米，最大埋深約344.72米，隧道穿越花崗巖地層，巖質較硬，極易沿節(jié)理裂隙面形成危巖落石，且該隧道上跨既有線及規(guī)劃鐵路，隧道進口臨近贛深鐵路下行聯(lián)絡線陽臺山2號隧道，施工組織協(xié)調難度大、安全風險高。

為此，中鐵四局五公司深江鐵路5標項目部科學組織，量身定制了包括全電腦三臂鑿巖臺車、智能拱架安裝臺車等新型設備，形成了隧道智能機械化施工模式，有效破解陽臺山隧道建設中的“盲點、痛點、難點”。

三臂鑿巖臺車外形類似一臺巨型挖掘機，車輛前方配有三條十幾米長的機械鉆臂，是專門在隧道施工掘進中打炮眼的重型裝備。

“有了這個大家伙，我不到兩個小時就可以完成199個炮眼鉆探，比以前快了將近1.5倍。”坐在駕駛室里，三臂鑿巖臺車駕駛員岳海峰自豪地說。

據(jù)項目常務副經(jīng)理闞劍鋒介紹，打炮眼是隧道施工中最危險的一道工序。過去傳統(tǒng)的施工方式需要20幾個工人為一組，站在隧道施工“掌子面”巖石下面用鉆桿打孔，碎石就在工人眼前掉落，一旦發(fā)生坍塌就會威脅作業(yè)人員的生命安全。

現(xiàn)在駕駛三臂鑿巖臺車，只需開到“掌子面”十幾米外，通過機械手臂，就可以遠距離施工。不僅節(jié)省人力，而且安全度大大提高。目前，陽臺山隧道已開始進洞施工，整體工程進展有序推進。