與黨同心,與國同行。黨的十八大以來,中國能建葛洲壩集團全面貫徹新發展理念,融入和服務構建新發展格局,匠心鑄造一批“國之重器”,交出了靚麗的十年答卷。
偉大的時代創造偉大的工程,偉大的工程裝點偉大的時代。三峽工程、白鶴灘、溪洛渡、烏東德、向家壩...公司每一個超級工程都創下多項“世界首次”,它們是我國與日俱增科技創新能力的集中體現,也是一個大國一步步攻克核心關鍵技術的真實寫照。同時,承載于重大工程之上的品質意識、工匠精神、奮斗姿態,也是中國經濟邁向中高端不可或缺的內在支撐,是中華民族難能可貴的精神財富。
現開設“重器巡禮”專欄,以重大工程為依托、為激勵,全方位呈現企業加快創新步伐,不斷夯實發展基礎,刷新發展高度的昂揚奮斗姿態。
“報告,基坑已開挖至地下39.15米,一切正常!”
古城金陵,長江之濱,一座超級“地下宮殿”,正在悄然成型。
由中國能建葛洲壩集團投資建設的亞洲規模最大的單體地下空間,位于國家級新區——南京江北新區的中央商務區,用地面積29.66公頃,地下建筑85.1萬平方米,包含地下商業、停車場、公共空間、綜合管廊、過境隧道、私人寶庫,以及4條地鐵線區間段和換乘站點等,其功能定位、工程體量、開挖深度和施工難度,均堪稱地下空間領域的超級工程。
要在距長江最近僅600米、地質條件異常復雜的“嫩豆腐”里搭建出如此龐然大物,難度可想而知。南京地下空間工程有哪些亮點和難點?近日,記者赴項目建設現場,一探究竟。
堅固堡壘:“嫩豆腐”里建“宮殿”
“南京地下空間一期工程不僅體量大,而且開挖深度深?!敝袊芙ǜ鹬迚我还卷椖靠偝邪抗^經理付志剛告訴記者,項目最深的部位——濱江地鐵站,開挖深度達50.8米,施工深度達93米,是全亞洲最深的地鐵基坑。
“另外,項目距長江直線距離最近處只有600米,隨之帶來的安全風險、質量要求、組織難度、環保要求都是極為嚴格的?!比f古長江,浩浩湯湯,流經南京地段,地勢低洼,江濱是一片漫灘地貌,地質層仿佛“嫩豆腐”,含水豐富,向下挖2米,便能見到與長江干流相連的地下水。
施工現場
走過一層又一層深基坑安全通道,記者來到地下28米的負五層區域。俯身看去,基坑底部數臺挖機正在負六層的沙泥里作業。
“正在開挖的是地鐵站濱江站部位,地鐵4號線、13 號線、11 號線、15 號線都會在此交匯。地面那又黑又厚的一層,就是長江古河道河床堆積形成的沙質淤泥,看上去很肥沃,但對工程建設很不利?!笨偝邪扛苯浝泶抻贶幐嬖V記者,“這種泥沙含水量達80%,就算曬個3天變得硬邦邦的,拿水一潑,又是一灘軟趴趴的爛泥?!?/p>
崔雨軒介紹,此處原始地表,到處都是蘆葦蕩和池塘淤泥,機械設備很難進場,施工道路鋪設及臨時設施搭建難度都很大。要在這里面建設如此復雜的地下堅固堡壘,在國內建筑領域尚屬首次。
“我們是第一次接觸這種類型的工程,又碰上這種地質環境,只好去查閱大量書籍文獻,研究國際國內地下空間工程案例,到全國各地實地考察,邀請院士、專家到現場指導……”總承包項目部負責人宋宏偉回憶起建設初期的不易。
為了讓“嫩豆腐”穩固,項目建設團隊設計了超深超厚的地下連續墻,于“嫩豆腐”的內部搭建起的“四梁八柱”。這座市政領域最大、最厚、最深、最重的地下連續墻,構筑成一道堅固防線。連續墻共計1500幅,深75.06米,厚1.5米,形成一個封閉環形,總長度達7300米,既能有效抵抗外側土的壓力,又可作為阻擋地下水的止水帷幕,固化定型“豆腐”結構。
施工作業
除此之外,該項目還設計采用超深鋼管柱、超大直徑樁基、超高標號水下混凝土等超常規項目,以2.4米的凈間距,打入86根直徑1.1米,長度47.59到53.38米不等的超深超大直徑鋼管柱,形成了國內加工與安裝精度最高,直徑最大、長度最長的鋼管柱群,確保每一塊“小豆腐”被切割施工時保持穩定。而常規的灌注樁,數量也達到了驚人的16622根,共同保證了整個項目施工過程中固若金湯。
定海神針:垂直度1/1000誤差,一次成功
行走在南京地下空間項目的基坑內,碩大的鋼柱如“定海神針”般整齊排列,格外搶眼。
“定海神針”
據了解,這類鋼管柱施工是整個項目“最硬的骨頭”之一,歷時2年才完成。
“最難的地方就是垂直精度被要求控制在1/1000內,也就是要把這長50多米、重30多噸的一根柱子立成與地面成九十度,而圓心位置的偏差不能超過15毫米?!彼魏陚ソ忉尩?。
經查閱,現階段我國國內的超大超深基坑施工中,逆作支撐柱垂直精度通??刂圃?/200到1/500之間,鋼管柱長度大多在20到30米間。但由于南京地下空間項目地質環境特殊,加上4條地鐵穿插其中,南京地下空間的垂直精度被要求控制在1/1000內,且不大于15毫米。
“因為鋼管柱的位置一旦發生偏差,對地鐵的通行將造成重大影響……”項目部總工程師羅禎皆感覺到了前所未有的壓力:如此龐然大物,垂直精度要求之高,項目建設團隊已然站到了“基建狂魔”都未曾涉足的領域。
50多米的鋼管柱,在施工過程中如何控制起吊引起的變形和孔口的對接?安裝精度又該如何保證?一系列問題讓羅禎皆夜不能寐,帶著技術人員組建突擊隊,在施工現場反復論證。
為了保證一次成功,平整場地、測量放線、施工試驗、各類交底……項目建設團隊開始緊鑼密鼓地行動起來。
“記得那是2019年3月20日,施工流程從晌午持續到凌晨1點,巨大的鋼管柱被兩臺400噸與260噸吊車緩緩立起,然后小心放入成孔當中。經過了12個小時,當長套管被完全拔出的時候,全項目第一根超深超大直徑鋼管柱吊裝就正式宣告成功了?!绷_禎皆如數家珍,“我們在近2年的時間里,一鼓作氣把86根鋼管柱全部施工完成,零失誤、無踏空、無偏差,垂直精度達1/1200,合格率100%?!?/p>
智慧工地
自此之后,首次在長江漫灘平原地貌進行超深超大直徑鋼管柱施工的創舉也記錄在了中國地下工程史冊,羅禎皆也被大家崇拜地稱呼為“羅大師”。
“這是如何做到的呢?”面對記者的追問,“羅大師”道出了其中的原委:為了控制偏差,建設團隊在柱體的不同部位安裝了多個混凝土標高控制儀進行數據監控,將采集數據集成到項目BIM受力模型中,進行內外壓力受力模擬分析,從而達到全過程可視化的目的。同時,鋼管柱與鋼筋籠采用鋼絲繩進行軟連接,在鋼筋籠底部增加抗浮鋼板,相當于把整根柱子變成了一個“不倒翁”,從而減少施工過程中的干擾,確?!胺趾敛徊睢?。
綠色發展:消失的200萬方泥漿
走在施工現場,整個工地看上去干凈、整潔、舒適,不時有灑水車在降塵,圍擋上噴淋系統也在有序工作。
“綜合運用塔吊監控系統、揚塵監測系統、道路噴淋系統和場內遍布各區域的灑水車和專職清潔人員,來提升現場環保的數字化和精細化管理,這些都是我們采用的最基本的環保措施。我們項目在地下連續墻、樁基等施工過程中產生了近200萬方泥漿,知道都去哪了嗎?”宋宏偉要考考記者。
“是運走了嗎?”“不,它們就在你腳下的地里,在旁邊的生態公園里,在路邊的綠化帶里,在灑水車里……”“都被循環利用了么?”“是的?!?/p>
泥漿固化中心
原來,由于此處地質的特殊性,項目部挖出來的泥漿不符合環保部門外運要求?!皠傞_始的時候,我們是攤鋪開,通過蒸發、滲漓、自然晾曬和溢流等方式實現脫水,后再外運。但是受天氣影響大、工期要求緊,隨著作業面打開,現場根本沒有場地晾曬?!备吨緞偨忉屨f。
不能物理晾干,也沒有辦法直接運走,200多萬方泥漿,何去何從?
鑒于城市環保要求高,泥漿外運處置難度大且成本高,經反復研究,項目建設團隊發明了利用澆筑導管進行地下連續墻槽段二次清孔的組合裝置和對應的清孔方法,相當于把泥漿里面的水與泥沙分離出來,再打進為地下連續墻預留的槽孔當中,形成一層由泥漿組成的“保護膜”,這樣不僅解決了泥漿處置難題,也有利的減少了槽孔塌陷的概率。
據檢測,南京地下空間一期工程1500幅地連墻施工,產生泥漿200萬方,循環利用率達70%。而那剩余的30%廢漿進入泥漿固化中心,把含水率從80%降至40%,通過壓濾機壓縮,變成濕土,或綠色種植、基坑回填;分離后的水經過四級沉淀后,達到國家二級排放標準,用于道路沖洗、混凝土養生、工地施工用水……一系列舉措,將泥漿“變廢為寶”。
“看到那片沿江的公園了么?那里有一部分填土便使用了經我們處理后的泥土?!?宋宏偉指著眼前這個郁郁蔥蔥的生態公園自豪地說。
項目夜景航拍
據悉,整個南京地下空間項目包含600多萬立方米的土方開挖量,超過三座胡夫金字塔體積,預計將總耗費數十萬噸鋼材、數百萬噸混凝土。項目建成后,將把國內地下空間開發建設水平提升到了新的水平,在我國城鎮化率屢創新高的今天,對城市開發、基礎設施建設都將具有“里程碑”式的重要意義。