重
器
巡
礼
与党同心,与国同行。党的十八大以来,中国能建葛洲坝集团全面贯彻新发展理念,融入和服务构建新发展格局,匠心铸造一批“国之重器”,交出了靓丽的十年答卷。
伟大的时代创造伟大的工程,伟大的工程装点伟大的时代。三峡工程、白鹤滩、溪洛渡、乌东德、向家坝...公司每一个超级工程都创下多项“世界首次”,它们是我国与日俱增科技创新能力的集中体现,也是一个大国一步步攻克核心关键技术的真实写照。同时,承载于重大工程之上的品质意识、工匠精神、奋斗姿态,也是中国经济迈向中高端不可或缺的内在支撑,是中华民族难能可贵的精神财富。
现开设“重器巡礼”专栏,以重大工程为依托、为激励,全方位呈现企业加快创新步伐,不断夯实发展基础,刷新发展高度的昂扬奋斗姿态。
“报告,基坑已开挖至地下39.15米,一切正常!”
古城金陵,长江之滨,一座超级“地下宫殿”,正在悄然成型。
由中国能建葛洲坝集团投资建设的亚洲规模最大的单体地下空间,位于国家级新区——南京江北新区的中央商务区,用地面积29.66公顷,地下建筑85.1万平方米,包含地下商业、停车场、公共空间、综合管廊、过境隧道、私人宝库,以及4条地铁线区间段和换乘站点等,其功能定位、工程体量、开挖深度和施工难度,均堪称地下空间领域的超级工程。
要在距长江最近仅米、地质条件异常复杂的“嫩豆腐”里搭建出如此庞然大物,难度可想而知。南京地下空间工程有哪些亮点和难点?近日,记者赴项目建设现场,一探究竟。
坚固堡垒:“嫩豆腐”里建“宫殿”
“南京地下空间一期工程不仅体量大,而且开挖深度深。”中国能建葛洲坝一公司项目总承包部工区经理付志刚告诉记者,项目最深的部位——滨江地铁站,开挖深度达50.8米,施工深度达93米,是全亚洲最深的地铁基坑。
“另外,项目距长江直线距离最近处只有米,随之带来的安全风险、质量要求、组织难度、环保要求都是极为严格的。”万古长江,浩浩汤汤,流经南京地段,地势低洼,江滨是一片漫滩地貌,地质层仿佛“嫩豆腐”,含水丰富,向下挖2米,便能见到与长江干流相连的地下水。
施工现场
走过一层又一层深基坑安全通道,记者来到地下28米的负五层区域。俯身看去,基坑底部数台挖机正在负六层的沙泥里作业。
“正在开挖的是地铁站滨江站部位,地铁4号线、13号线、11号线、15号线都会在此交汇。地面那又黑又厚的一层,就是长江古河道河床堆积形成的沙质淤泥,看上去很肥沃,但对工程建设很不利。”总承包部副经理崔雨轩告诉记者,“这种泥沙含水量达80%,就算晒个3天变得硬邦邦的,拿水一泼,又是一滩软趴趴的烂泥。”
崔雨轩介绍,此处原始地表,到处都是芦苇荡和池塘淤泥,机械设备很难进场,施工道路铺设及临时设施搭建难度都很大。要在这里面建设如此复杂的地下坚固堡垒,在国内建筑领域尚属首次。
施工现场
“我们是第一次接触这种类型的工程,又碰上这种地质环境,只好去查阅大量书籍文献,研究国际国内地下空间工程案例,到全国各地实地考察,邀请院士、专家到现场指导……”总承包项目部负责人宋宏伟回忆起建设初期的不易。
为了让“嫩豆腐”稳固,项目建设团队设计了超深超厚的地下连续墙,于“嫩豆腐”的内部搭建起的“四梁八柱”。这座市政领域最大、最厚、最深、最重的地下连续墙,构筑成一道坚固防线。连续墙共计幅,深75.06米,厚1.5米,形成一个封闭环形,总长度达米,既能有效抵抗外侧土的压力,又可作为阻挡地下水的止水帷幕,固化定型“豆腐”结构。
施工作业
除此之外,该项目还设计采用超深钢管柱、超大直径桩基、超高标号水下混凝土等超常规项目,以2.4米的净间距,打入86根直径1.1米,长度47.59到53.38米不等的超深超大直径钢管柱,形成了国内加工与安装精度最高,直径最大、长度最长的钢管柱群,确保每一块“小豆腐”被切割施工时保持稳定。而常规的灌注桩,数量也达到了惊人的根,共同保证了整个项目施工过程中固若金汤。
定海神针:垂直度1/误差,一次成功
行走在南京地下空间项目的基坑内,硕大的钢柱如“定海神针”般整齐排列,格外抢眼。
“定海神针”
据了解,这类钢管柱施工是整个项目“最硬的骨头”之一,历时2年才完成。
“最难的地方就是垂直精度被要求控制在1/内,也就是要把这长50多米、重30多吨的一根柱子立成与地面成九十度,而圆心位置的偏差不能超过15毫米。”宋宏伟解释道。
经查阅,现阶段我国国内的超大超深基坑施工中,逆作支撑柱垂直精度通常控制在1/到1/之间,钢管柱长度大多在20到30米间。但由于南京地下空间项目地质环境特殊,加上4条地铁穿插其中,南京地下空间的垂直精度被要求控制在1/内,且不大于15毫米。
“因为钢管柱的位置一旦发生偏差,对地铁的通行将造成重大影响……”项目部总工程师罗祯皆感觉到了前所未有的压力:如此庞然大物,垂直精度要求之高,项目建设团队已然站到了“基建狂魔”都未曾涉足的领域。
50多米的钢管柱,在施工过程中如何控制起吊引起的变形和孔口的对接?安装精度又该如何保证?一系列问题让罗祯皆夜不能寐,带着技术人员组建突击队,在施工现场反复论证。
技术团队
为了保证一次成功,平整场地、测量放线、施工试验、各类交底……项目建设团队开始紧锣密鼓地行动起来。
“记得那是年3月20日,施工流程从晌午持续到凌晨1点,巨大的钢管柱被两台吨与吨吊车缓缓立起,然后小心放入成孔当中。经过了12个小时,当长套管被完全拔出的时候,全项目第一根超深超大直径钢管柱吊装就正式宣告成功了。”罗祯皆如数家珍,“我们在近2年的时间里,一鼓作气把86根钢管柱全部施工完成,零失误、无踏空、无偏差,垂直精度达1/1,合格率%。”
智慧工地
自此之后,首次在长江漫滩平原地貌进行超深超大直径钢管柱施工的创举也记录在了中国地下工程史册,罗祯皆也被大家崇拜地称呼为“罗大师”。
“这是如何做到的呢?”面对记者的追问,“罗大师”道出了其中的原委:为了控制偏差,建设团队在柱体的不同部位安装了多个混凝土标高控制仪进行数据监控,将采集数据集成到项目BIM受力模型中,进行内外压力受力模拟分析,从而达到全过程可视化的目的。同时,钢管柱与钢筋笼采用钢丝绳进行软连接,在钢筋笼底部增加抗浮钢板,相当于把整根柱子变成了一个“不倒翁”,从而减少施工过程中的干扰,确保“分毫不差”。
绿色发展:消失的万方泥浆
走在施工现场,整个工地看上去干净、整洁、舒适,不时有洒水车在降尘,围挡上喷淋系统也在有序工作。
“综合运用塔吊监控系统、扬尘监测系统、道路喷淋系统和场内遍布各区域的洒水车和专职清洁人员,来提升现场环保的数字化和精细化管理,这些都是我们采用的最基本的环保措施。我们项目在地下连续墙、桩基等施工过程中产生了近万方泥浆,知道都去哪了吗?”宋宏伟要考考记者。
“是运走了吗?”
“不,它们就在你脚下的地里,在旁边的生态公园里,在路边的绿化带里,在洒水车里……”
“都被循环利用了么?”
“是的。”
泥浆固化中心
原来,由于此处地质的特殊性,项目部挖出来的泥浆不符合环保部门外运要求。“刚开始的时候,我们是摊铺开,通过蒸发、渗漓、自然晾晒和溢流等方式实现脱水,后再外运。但是受天气影响大、工期要求紧,随着作业面打开,现场根本没有场地晾晒。”付志刚解释说。
不能物理晾干,也没有办法直接运走,多万方泥浆,何去何从?
鉴于城市环保要求高,泥浆外运处置难度大且成本高,经反复研究,项目建设团队发明了利用浇筑导管进行地下连续墙槽段二次清孔的组合装置和对应的清孔方法,相当于把泥浆里面的水与泥沙分离出来,再打进为地下连续墙预留的槽孔当中,形成一层由泥浆组成的“保护膜”,这样不仅解决了泥浆处置难题,也有利的减少了槽孔塌陷的概率。
据检测,南京地下空间一期工程幅地连墙施工,产生泥浆万方,循环利用率达70%。而那剩余的30%废浆进入泥浆固化中心,把含水率从80%降至40%,通过压滤机压缩,变成湿土,或绿色种植、基坑回填;分离后的水经过四级沉淀后,达到国家二级排放标准,用于道路冲洗、混凝土养生、工地施工用水……一系列举措,将泥浆“变废为宝”。
“看到那片沿江的公园了么?那里有一部分填土便使用了经我们处理后的泥土。”宋宏伟指着眼前这个郁郁葱葱的生态公园自豪地说。
项目夜景航拍
据悉,整个南京地下空间项目包含多万立方米的土方开挖量,超过三座胡夫金字塔体积,预计将总耗费数十万吨钢材、数百万吨混凝土。项目建成后,将把国内地下空间开发建设水平提升到了新的水平,在我国城镇化率屡创新高的今天,对城市开发、基础设施建设都将具有“里程碑”式的重要意义。
原标题:《重器巡礼|探访亚洲最大单体地下综合体》