嘉兴市域铁路曹庄站航拍 □一处 陈卓 杨晨
1月5日,随着最后一组混凝土的成功浇筑,全国首座连续沉井法施工的地下车站——一处施工的嘉兴市域铁路曹庄站结构制作全部完成,标志着这一备受关注的全国“首创”工程向最后的全面下沉发起挑战。
勇挑大梁,勇立潮头,开启全国首创工法
连续沉井法施工,是指在土层开挖前,预先制好整体井壁结构,然后靠自重或外部加载使其全部沉入地面下,并在其掩护下边取土边下沉,同时依次向上接高浇筑井壁,直至达到设计深度。这是一种软土富水地区地下车站的全新建设方法。该方法通过分批压入连续分布的沉井群,并使相邻沉井纵向贯通,最终形成地下结构。与传统明挖法建造车站相比,连续沉井施工全程无需抽降承压水,且微扰动压入下沉工艺配套的桩基可兼作地层变形隔离,整体安全性相对明挖基坑工程有了显著提高,更有绿色低碳、工程造价低、环境影响小、施工周期短等显著优势。这些优势恰好符合嘉兴市积极稳妥推进建筑领域双碳工作、助力嘉兴市打造绿色低碳发展新高地的要求。
曹庄站全长283.4米,由7座单个沉井排列组成,两端主要为始发井,中间为标准井。标准井长42.86米、宽24.8米、埋深28.1米,每座沉井均为4次制作、2次下沉,单座沉井重达1.1万吨。摆在建设者面前的困难是从未有过类似先例,只能摸着石头过河,通过不断总结经验,进而摸索出一套科学完备的施工方案。
2023年3月,建设者们抵达全国首座连续沉井施工主战场,组建核心团队,积极研判方案,快速创造施工条件,以嘉兴“红船”精神为领航,开启了“筑梦”嘉兴之旅。
创新思维,科技护航,破解下沉“拦路虎”
连续沉井最难的一个点在于一个“沉”字。受连续沉井工艺特点影响,沉井会在制作期间自然下沉,如何确保制作期间的安全质量是施工重难点。同时,下沉到指定位置后,贯通相邻连接段,以形成完整的车站主体,对施工精度的控制以及周围环境的影响至关重要,必须确保下沉质量和下沉精度万无一失、精准到位。
在沉井制作方面,项目团队通过查阅资料、实勘现场、专家咨询,最终确定“附着式支撑”辅助制作+相对位置预制方案,将沉井结构与辅助支架连为一体,实现“共进退”保安全的目的,同时改变传统思路,以结构相对位置制作沉井,达到保质量目的。
在下沉施工方面,项目部采用压入式下沉,通过动态调整下压力的大小和分布,准确控制沉井的姿态和下沉速度。此外,采用一套由“加压装置、液压油缸、控制平台”组成的一体化加压系统,满足千斤顶独立或联动加压作业要求,实现沉井加压下沉和纠偏施工,达到精确控制、灵活调整的效果。
为实时监控沉井施工过程,确保施工精度误差在设计值内,项目部与同济大学合作开发数字孪生系统应用,采用自动化监测手段进行数据采集和分析,为施工提供实时决策依据。除此之外,针对沉井过程中出现的承压水突涌及抽降承压水引起的环境问题,项目部摒弃传统开挖方式,采用水下开挖以平衡内外压力差,有效规避了承压水突涌带来的安全风险,进一步降低了施工对周边环境的影响。
为了快速实现盾构始发,节约工期,项目部优化施工设计,连续沉井法由“两阶段跳仓施工”突破为“同步间隔施工”,节约工期超3个月。2024年9月11日,曹庄站7号沉井精准平稳下沉至设计标高,顺利完成封底作业,为盾构始发创造了有利条件,也为其余6座沉井后续施工提供了关键的经验技术支持,曹庄站的建设进入了提速增效阶段。
红船领航,筑梦嘉兴,建设长三角标杆
“红船领航,筑梦嘉兴”,这是建设者在嘉兴誓要以红船精神为指引、建设长三角一体化标杆项目、立志为嘉兴做一番事业的宣言。进场以来,项目部坚持党建引领,以“一个支部就是一座堡垒、一个党员就是一面旗帜”的精神,充分发挥我集团在隧道和地下工程建设领域的专业优势,优质高效推进各项施工任务。
2023年5月11日,嘉兴市常务副市长朱苗率队,开启了对项目连续沉井的首次观摩。自此,项目部先后迎接浙江省、嘉兴市各级领导的调研观摩活动,以及行业之间的多次交流学习,上海申通建设集团有限公司更是连续三次到项目参观学习“连续沉井法”施作的曹庄站。观摩现场,上海申通建设集团有限公司董事长于宁对连续沉井法施工地下车站中的低碳、环保、安全理念表示高度赞赏,对这一创新性的施工方法在现代城市建设中的独特优势和重要价值充分认可,对连续沉井法这一工艺表现出浓厚的兴趣。当高朋齐聚一堂,经验在这里相互传递,信任于交流间生根发芽,“隧”品牌熠熠生辉,尽显非凡魅力。
一分耕耘一分收获。自开工以来,项目部先后取得浙江省交通建设工程“平安工地”省级示范施工合同段、嘉兴市交通运输行业平安示范单位、嘉兴市交通建设工程“优秀项目部”、嘉兴市市域铁路“党建联建特别贡献奖”、嘉兴市市域铁路“先进单位”、嘉兴市市域铁路“安全生产先进单位”等多项荣誉。