在地铁昌平线南延上清桥站,一台矩形顶管机正在京藏高速公路下方掘进,为了方便高速东西两侧市民出行,一条地铁出入口通道将下穿高速公路。据了解,这也是北京轨道交通首次使用矩形顶管机进行施工,目前,地面沉降已成功控制在10毫米左右。

 

正在修建中的上清桥站下穿京藏高速出入口通道。  新京报记者 王贵彬 摄


上清桥站主体结构已完工

 

地铁昌平线南延上清桥站是一座明挖施工车站,其中,负一层是P+R停车场,车站还为远期接入的19号线预留了换乘条件。目前,车站主体完工,区间内已经全部完工,铺轨工作也已经完成,正在进行附属结构施工与车站装修。

 

上清桥站位于京藏高速路西侧,为了方便东侧居民乘坐地铁出行,还设计了一条下穿京藏高速的出入口通道。

 

昌平线南延上清桥站主体结构已经完工,正在进行附属结构施工。  新京报记者 王贵彬 摄


但下穿高速风险不小,通过前期勘探发现,这里的地质条件也比较复杂,同时地下还有诸多管线。为此,施工方北京市政建设集团第四工程处采用矩形顶管机顶进施工技术来修建这样一条特殊的地下通道。

 

据介绍,矩形顶管技术是近几年国内兴起的一种新型隧道施工技术,其在地下空间利用、施工风险管控、工期筹划方面具有显著的优势,但其沉降控制难度大,施工技术水平要求更高。

 

在工程示意图上,新京报记者看到,这条通道需要下穿燃气、污水、上水、雨水等众多管线和京藏高速主、辅路,其中近距离垂直下穿的污水管线,管节顶部与污水管净距只有18厘米。

 

昌南06标项目部总工宋寿忠告诉记者,整个施工过程管线沉降要控制在10毫米以内,道路沉降也要控制在15毫米以内,施工风险大、沉降要求高,对顶管机掘进提出了很高的要求。目前,一台特制的矩形顶管机已于6月12日顺利始发,并计划于7月中下旬完成近百米通道的贯通施工。

 

工人正在施工现场开展作业。  新京报记者 王贵彬 摄


像拼积木一样修建地下通道

 

在地铁昌平线南延上清桥站,一台矩形顶管机正在施工,随着掘进设备刀片的快速转动,前方的砂石被搅碎排出。长宽达到6、7米的混凝土预制顶管被吊装设备运至地下,放在安装位置上,由十余台千斤顶推进着预制的混凝土顶管前进,像拼积木一样。目前,这条地下通道已初具规模。

 

“这条出入口通道长度有近一百米,通道上方又有砂石层,还要穿越京藏高速,难度非常高,对地面沉降的控制要求极为严格。”据昌南06标项目部经理董凯介绍,这是北京轨道交通首次使用矩形顶管机进行施工,同时也是北京地铁首次采用矩形顶管技术穿越高速公路进行施工,开创了北京轨道交通在这一施工技术领域的先例。而在此之前,修筑地铁站出入口通道则主要是通过人工挖掘的方式进行,不仅进度缓慢,而且无法精准控制沉降。


施工现场的矩形顶管机。  新京报记者 王贵彬 摄

 

北京市政集团四处项目部创新团队在设计方案确定后反复推演和模拟,攻克了多项技术难题,制定了切实可行的施工方案和应急预案,并联合多家科研机构开展科研攻关,确保施工方案安全稳妥。截至目前,通道顶进完成了61.5米,进度已经过半,各项顶进参数正常,工程周边环境、建筑物和构筑物无明显异常,路面沉降也成功控制在了10毫米左右。

 

本次使用的矩形顶管机采用6刀盘切削土方,通过使用顶管机施工,隧道一次成型,施工安全得到有效保障、质量显著提高;工期方面,采用传统暗挖工法,该通道需要分别进行初期支护和二次衬砌施工,一般工期需270天,而采用矩形顶管技术,60天即可完成。

 

新京报记者 裴剑飞

编辑 陈静 校对 刘军