追着时间跑 顶着压力干 哈尔滨地铁3号线肿瘤医院站抢抓工期保开通

2020-11-11 16:40

  面对“4次盾构机接收、5种工法和6次转换、7道支撑、8个一级风险源、30.90米深基坑”等诸多施工难点,中交二航局哈尔滨地铁3号线二期11标段(哈尔滨肿瘤医院地铁站)项目部以时不我待的责任感勇闯难关,创造性的走出了一条科学施工的新路。
 
  11月的哈尔滨已进入冬季,寒气袭人,雪花飞舞。在很多市政施工已进入“冬眠”的情况下,哈尔滨地铁肿瘤医院站施工现场依旧是一片繁忙景象。

 
  肿瘤医院站地处保健路与哈平路交界处,面对复杂的地下管线、上千条通信线路、保健路公交隧道、50万户的主供水管道等诸多施工难点,建一个地下三层结构,全长157.330米,最大宽度42.05米,最大深度30.90米,与4号线呈“T”型的换乘车站,谈何容易?
 
  保健路隧道改造分左右两线,整个施工占用了2017、2018两年时间,改造完成后才开始肿瘤医院车站主体结构施工,于2018年12月浇筑了第一块底板结构,相比其他车站起步晚了两年,且须与3号线东南环其他车站同步开通运行。在时间紧、任务重、工期短、难度大等情况下,地铁集团和中交集团哈尔滨项目公司组织行业专家深入现场,多次研究施工方案,中交二航局哈尔滨地铁3号线二期11标段项目部精心组织、科学施工,在严寒到来之前,顶着压力,抢抓工期,与时间赛跑,确保与3号线其它车站同时开通。

 
  30.9米超深基坑与三层车站结构见证了责任担当
 
  在保健路公交隧道和50万户市民供水管线等8个一级风险源下,地铁车站施工面临着巨大风险与挑战。车站明挖基坑被隧道和供水管线分为三个独立作业面,均属于超宽超深,作业空间局促,因此对开挖支护的挖掘和吊机数量要求非常大。
  施工过程中,数十台大型挖掘机、塔吊、伸缩臂挖机垂直往返于30.9米的超深基坑内;数百根最长达42米的钢支撑需逐一运到基坑内安装;重达数百吨的盾构机4次于本车站接收并成功分解拆吊至地面。面对施工过程中遇到的重重困难,项目部顶着压力、想方设法反复研究施工方案,专业技术人员现场逐一把关,确保每道工序达到安全标准,为车站主体施工建设夯实了基础。
  由于场地限制,深挖基坑只能采取坑内开挖倒运、地面坑边定点出运的挖运方式。挖掘机和推土机以接力的办法倒运渣土至基坑边,再用伸缩臂挖机垂直运至基坑外地面。更加困难的是4号线换乘通道盖挖部分,需使用汽车吊一斗一斗垂直运至基坑外,施工效率更受影响。一般车站结构施工时只需数千根600吨脚手架,而肿瘤医院站由于超宽超深以及长度短没有办法流水作业的特点,则需上万根2200吨脚手架,密密麻麻的支撑到每一个作业面,施工作业克服了难以想象的困难。
  困难重重,但没有被吓倒。通过设备、材料的大力投入,施工组织的精心策划,过程管控的层层把控,最终成功进行了深基坑开挖作业,顺利完成了车站主体结构施工,体现了地铁建设者的责任担当。
 
  “BIM+VR”技术创新应用 安全管控各级风险源
  该站施工环境复杂,风险源众多。一级环境风险源就有5个,风车小镇、排水箱涵、保健路隧道,以及一条1.4m直径供应哈尔滨市50万用户的供水管和一条1m直径排水管;一级自身风险源3个,车站深基坑开挖、隧道改造和暗挖主体施工。
    保健路公交隧道两侧需深挖30米基坑,如果受力不均,极易导致隧道变形和结构受损。面对此一级风险源,项目部严格按照设计图纸进行对称开挖,支护结构对称及时架设,待砼支撑强度和钢支撑预加轴力达到要求再进一步开挖。同时,采用

  BIM创新运用管控施工风险,对现场进行实时数据监测和施工风险管控,从而确保施工安全有序进行。
 
  针对1.4米直径供水管一级环境风险源,且最大沉降控制值不得大于20毫米的施工要求,暗挖施工时一旦开挖初支异常造成土体坍塌,导致水管断裂,将给整个城市带来及其严重的后果。项目部联合哈工大对暗挖主体施工的风险进行了全方面的模拟分析、类似项目的对比分析以及现场实际情况的多方面分析,并采用土体分层沉降观测方法观测暗挖施工过程的各层土体变形,在实际施工中各项参数达到安全标准要求。
  利用BIM技术对施工中各级风险源、沉降值、水平变形值、轴力值等数据进行实时监控。利用VR技术模拟高空坠物、重物击打、火灾应急逃生等情景画面,使作业人员更有代入感。引入车站沙盘模型,将车站的结构形态、空间位置、施工过程等直观展现,并在工程施工各阶段对各类方案比选,重点建筑物、构筑物、管线保护和工程建成后的效果进行仿真模拟,从而提高施工安全系数,保障作业有序推进。
 
  5种工法、6种转换将“不可能”变成“可能”
 
  保健路公交隧道将肿瘤医院地铁站一分为二,面对车站结构复杂、基坑超深、超宽、管线多、迁移难、作业面窄等实际操作困难,经过该项目部和科研团队反复论证,在一个车站施工中同时采用5种工法和6次转换,这在哈尔滨地铁建设史上堪称空前。采用的5种工法:车站主体和出入口采用明挖顺筑法,连接隧道两侧车站的换乘通道采用盖挖半逆作法,车站主体暗挖段采用中洞法,小里程暗挖通道采用三级台阶法,大里程暗挖通道采用CRD法。面对各种工法,需要进行6次风险较大的工法转换,风亭-明挖法向小里程暗挖通道-台阶法的转换,2次车站主体-明挖法向暗挖主体-中洞法的转换,车站主体-明挖法向换乘通道-盖挖法的转换,车站主体-明挖法向大里程暗挖通道-CRD法的转换,小里程暗挖通道-台阶法向暗挖主体-中洞法和接收端CRD法的转换。诸多工法与转换对项目部来讲是一次新的挑战,他们充分调集管理和技术优势,整合配置优质资源,多措并举,加强施工过程管控,并邀请行业专家对车站专项方案进行施工评审、风险评估和论证。2019年10月底,车站主体结构封顶;2020年9月底,暗挖施工全部完成。目前已进入机电安装、出入口、换乘通道、站内结构等施工阶段,为后续3号线整体开通打下了坚实基础。(通讯员:耿占东、刘金玲、张平)

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