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日前,在嘉興至楓南市域鐵路土建SG1標段曹莊站建設現(xiàn)場,施工車輛來回穿梭,工人們緊張忙碌,焊接聲、機器轟鳴聲此起彼伏……
安全高效、經(jīng)濟環(huán)保
原來這就是連續(xù)沉井施工
嘉興至楓南市域鐵路曹莊站是全國首座采用連續(xù)沉井施工工法的地下車站。整個車站沿縱向分為7節(jié)單一沉井結構,各沉井相鄰縱向凈距2.5m,先在地面預制結構,再采用壓入法下沉至地下預定位置形成車站主體骨架,最后貫通上述沉井間的連接段以形成整體車站。
相較于傳統(tǒng)明挖法施工車站,連續(xù)沉井法車站具備安全性能高、工程造價省、施工周期短、環(huán)境保護好四大顯著優(yōu)勢。
“沉井施工不像傳統(tǒng)的基坑施工,先開挖,后結構,它可實現(xiàn)土方開挖與結構制作同步進行、多施工段同時作業(yè),能有效壓縮土建施工工期。”中鐵隧道局楓南線SG1標工程師楊晨表示,“此外,沉井施工全程無需抽降承壓水,且微擾動壓入下沉工藝配套的樁基可兼作地層變形隔離,因此,整體安全性相對明挖基坑工程有了顯著提高。”
楊晨還告訴筆者,連續(xù)沉井法采用“永臨結合”的思路,通過永久結構替代傳統(tǒng)基坑的地下連續(xù)墻、內(nèi)支撐、鋼立柱等臨時構件,既能有效降低工程造價,也能降低鋼筋、水泥等高碳排放建筑材料用量,使工程碳排放量達到根本性改善。
截至目前,曹莊站已完成7號井的第一次下沉工作,1、3、5號井正在進行結構預制。
施工精度控制好
環(huán)境保護做得棒
沉井施工不用怕
由于連續(xù)沉井法是先分批下沉所需沉井結構再貫通相鄰沉井結構以形成整體,相較于普通的單體式沉井相比,施工精度的控制以及周圍環(huán)境的影響至關重要。
楊晨介紹,在下沉施工方面,項目采用壓入式下沉——全程保留土塞,并通過動態(tài)調整下壓力的大小和分布,可準確地控制沉井的姿態(tài)和下沉速度。此外,還采用了一套由“加壓裝置、液壓油缸、控制平臺”組成的一體化加壓系統(tǒng),其中,加壓裝置主要由“錨固端、鋼絞線、鋼牛腿、千斤頂”組成,此套加壓系統(tǒng)可滿足千斤頂獨立或聯(lián)動加壓作業(yè)要求,能更好地滿足沉井加壓下沉和糾偏施工,達到精確控制,靈活調整的效果。
針對沉井過程中出現(xiàn)的承壓水突涌及抽降承壓水引起的環(huán)境問題,項目摒棄傳統(tǒng)開挖方式,采用水下開挖以平衡內(nèi)外壓力差,能有效規(guī)避承壓水突涌帶來的安全風險,進一步降低工程對周邊環(huán)境的影響。
“一般來說,在下沉過程中,任一點四角高差偏差不超過±40mm;下沉完成后,平面位置偏差不超過±50mm。只有這樣,才能確保整個施工質量。”楊晨說道。
為實時監(jiān)控沉井施工過程,確保施工精度誤差在設計值內(nèi),項目還引進了由同濟大學朱合華院士主持開發(fā)的數(shù)字孿生平臺,采用自動化監(jiān)測手段進行數(shù)據(jù)采集和分析,為施工提供實時決策依據(jù)。據(jù)了解,此平臺還可以根據(jù)采集數(shù)據(jù)預估工后周邊地塊開發(fā)引起的車站變形并提前預警,能為類似擬建場地位于軟土富水地區(qū)項目提供寶貴經(jīng)驗和參考。
嘉興至楓南市域鐵路項目是長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)標志性工程——滬蘇嘉城際鐵路的重要組成部分。項目建成后,對優(yōu)化城市出行結構,完善綜合交通運輸體系,推動區(qū)域協(xié)同發(fā)展具有重要意義。