走進中國鐵建大橋工程局集團有限公司總部,在由36塊LED拼接屏構成的數(shù)字屏幕旁,技術人員只需用指尖輕點智能交互終端,便可將地鐵隧道盾構機的精準掘進軌跡、智慧車站施工管理的全流程數(shù)據(jù)、現(xiàn)場安全文明的動態(tài)監(jiān)測畫面,以4K超高清畫質(zhì)實時投映到巨幕之上。
今年是京津冀協(xié)同發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略的第11年,駐天津央企中國鐵建大橋局加快打造城軌建設先鋒隊,以科技創(chuàng)新為引擎,從盾構穿越復雜地層到智慧建造重塑施工范式,通過技術突破與工程實踐,推動“軌道上的京津冀”從藍圖走向現(xiàn)實。
攻克技術
在北京地鐵13號線建設現(xiàn)場,隧道深處傳來盾構機的轟鳴聲,隨著刀盤轉(zhuǎn)動,昌平區(qū)回龍觀東大街站至回龍觀東站區(qū)間成功對接,為全線貫通打下堅實基礎。
“這是中國鐵建大橋局進入北京地鐵市場的第7個項目,項目團隊對重點難點問題進行及時風險管控,嚴格把關每一道工序,實時監(jiān)測盾構機姿態(tài)和地面沉降情況,加強管線及周邊道路巡查,精細化控制盾構掘進各項參數(shù),最終實現(xiàn)了項目全線貫通?!敝袊F建大橋局北京地鐵13號線項目負責人胡旭東說。
北京地鐵4號線是中國鐵建大橋局在北京地區(qū)的首個項目。“項目包含一站一區(qū)間的施工任務,其中,中關村站至北京大學東門站區(qū)間存在20多種斷面類型,過渡斷面結(jié)構復雜。我們根據(jù)地質(zhì)條件,不斷鉆研盾構施工工藝,通過及時調(diào)整盾構機掘進姿態(tài)、優(yōu)化盾構機刀盤、改良渣土等方式,最終成功克服了隧道施工難題,完成施工任務?!碑敃r擔任中國鐵建大橋局北京地鐵4號線項目現(xiàn)場技術員的王新強說。
在北京地鐵4號線建設過程中,中國鐵建大橋局先后攻克富水砂層、淺埋深、斷面類型多等難題,開創(chuàng)“動態(tài)監(jiān)測+微擾動控制”施工工法,保障了線路穿越核心區(qū)域的安全。項目竣工后,不僅為公司積累了大城市中心區(qū)地鐵施工的寶貴經(jīng)驗,也樹立了良好的市場口碑,獲得中國土木工程詹天佑獎。
多年來,中國鐵建大橋局攻克了當時被專家稱為“北京市乃至全國第一難地鐵車站”的北京地鐵7號線雙井站8導洞相關車站技術難題;建成了被譽為“一次性投入使用功能最全的車輛段”——北京地鐵6號線五里橋車輛段;開創(chuàng)了北京地鐵車站建設中首例固定式防塵隔離棚全封閉施工場地——北京地鐵17號線香河園站;參建了國內(nèi)最大規(guī)模既有地鐵線改造工程——北京軌道交通13號線擴能提升工程,推動北京軌道交通取得較快發(fā)展。
筑牢品質(zhì)
中國鐵建大橋局因地制宜,通過技術創(chuàng)新、全過程監(jiān)管等方式,確保工程施工安全,打造品質(zhì)工程。
2019年,隨著天津地鐵6號線二期工程破土動工,中國鐵建大橋局在天津開拓新市場。面對天津典型的軟土地層、高水位地質(zhì)條件,地鐵施工極易發(fā)生流砂、管涌、坍塌等地質(zhì)問題,中國鐵建大橋局持續(xù)推進創(chuàng)新?!胺浪?、止水是關鍵,必須確保盾構掘進安全、高效?!睍r任天津地鐵6號線項目經(jīng)理的周雙禧說。項目團隊創(chuàng)新采用“盾構機智能感知+同步注漿動態(tài)調(diào)控”技術,集成刀盤數(shù)據(jù)、土壓數(shù)據(jù)、同步注漿、監(jiān)控系統(tǒng)等功能,實現(xiàn)地面地下聯(lián)控,確保施工質(zhì)量。
在天津地鐵8號線湘江道站施工中,一臺方盒子形狀的新鉆地機投入挖掘工程?!绊椖繄F隊針對天津特殊的地質(zhì)條件,使用豎向高、寬度窄的矩形頂管機在城市軌道交通隧道正線掘進。應用方形頂管技術,一邊挖土一邊往前鉆,同時把拼好的管道往前頂,不僅又快又好,還適用于不同地層。”中國鐵建大橋局天津地鐵8號線項目負責人陳越說。
技術創(chuàng)新的價值在于解決實際問題?!绊椖恐袃蓚€地鐵站區(qū)間使用的矩形頂管機寬5.9米、高6.7米,需攻克區(qū)間埋深大、水位高等難題,還要穿越粉質(zhì)黏士及液化砂地層,項目團隊通過三維地質(zhì)建模預判風險,動態(tài)調(diào)整掘進參數(shù),并采用高黏度膨潤土、高分子聚合物與黃土混合漿液作為減阻密封材料,實現(xiàn)矩形頂管機邊切削邊排土邊頂進,有效解決了地面沉降、機體磕頭、管節(jié)連接處漏水等問題,圓滿完成了隧道施工任務?!标愒秸f。
智慧管理
近年來,在城市軌道建設中,中國鐵建大橋局加快引入數(shù)字化、智能化技術,打造智慧城軌管理平臺,通過運用物聯(lián)網(wǎng)、三維技術、建筑信息模型等信息技術手段,實現(xiàn)城市軌道交通的集成化管控與運維管理。
在河北省石家莊地鐵5號線光華路站到談固北大街站施工段,中國鐵建大橋局第二工程有限公司智慧城軌管理平臺技術負責人張利正帶領工程師們在電腦里的“施工模擬器”上反復修改方案,提前找到并解決了20多處設計和施工過程中的問題。
這個平臺借力大數(shù)據(jù),24小時緊盯盾構機等設備“脈搏”,打造出一個全天候“智能指揮大腦”,讓整個地鐵施工的運維、安全、進度、技術、資產(chǎn)和數(shù)據(jù)管理等更高效。
“通過智慧化手段,中國鐵建大橋局實現(xiàn)城市軌道交通施工管理智能化,構建了城市軌道交通施工過程的三維一體化虛擬場景,提高了管理水平。例如,在盾構施工中,可借助傳感器收集刀盤扭矩、推進速度、注漿壓力等數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)算法及時預測設備故障和施工風險,實現(xiàn)預防性維護和精準管控,使得項目施工質(zhì)量獲得顯著提升。”張利說。
依托自主研發(fā)的智慧監(jiān)控平臺,目前中國鐵建大橋局軌道建設隊伍已完成全國30余個地鐵建設項目數(shù)字化升級,構建起“總部中樞—區(qū)域節(jié)點—項目終端”三級聯(lián)動體系。公司創(chuàng)新打造的“千里眼”智能監(jiān)管系統(tǒng),實現(xiàn)24小時不間斷遠程巡查,通過大數(shù)據(jù)分析,對設備異常振動、人員違規(guī)操作等隱患進行毫秒級響應。這種全天候、立體化的智慧監(jiān)管模式,正重塑傳統(tǒng)工程管理格局,為城市軌道交通建設裝上數(shù)字化“安全引擎”。
瞄準未來發(fā)展,中國鐵建大橋局將在城軌建設中,加強技術研發(fā)和人才培養(yǎng),在機器人換刀、無人駕駛等方面拓展智能化應用場景,推動公司向智能化、數(shù)字化方向邁進。(經(jīng)濟日報記者 周 琳)
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