掘拼同步效率提升 30%!济南地铁 7 号线 21 座车站封顶,盾构技术创新突破
在济南轨道交通 7 号线洪家楼站(站名均为工程名)地下 21 米处,铰接滑筒式盾构机刀盘缓缓转动,切削岩层的低沉轰鸣声持续不断。与此同时,几名工人正站在刚掘出的隧道内,熟练地拼装管片 —— 掘进没有停,拼装也没有等。这在过去是不可能的。铰接滑筒式连续掘进同步拼装盾构机在 7 号线的投入使用,让隧道施工迈入 "掘拼同步、智能感知、安全可控" 的新阶段。
传统盾构施工中,掘进和管片拼装必须交替进行。刀盘每掘进一环就要停下来,等管片拼装完成后再重新启动。这样的 "走走停停",严重制约了施工效率。传统盾构施工模式下,掘进和拼装是两个独立的工序,必须交替进行,刀盘每掘进一环(通常 1.2 米或 1.5 米)就需要停止掘进,进行管片拼装,拼装完成后再重新启动掘进。这种模式下,刀盘频繁启停,不仅浪费时间,还会对地层造成反复扰动,增加地表沉降风险。
洪家楼站地处济南老城核心区,周边老商区、居民区、密集管线、交通干道集聚。地上安全风险高,地下施工容不得半点闪失。济南老城核心区建筑物密集、地下管线复杂,地表沉降控制要求极高,任何施工失误都可能对周边建筑和管线造成影响。"我们一直在思考,能不能让盾构机一边掘进一边拼装?"7 号线洪家楼站现场技术负责人说。答案是搭载 "铰接滑筒" 结构的新型盾构机。在管片拼装过程中,刀盘可持续掘进,两道工序同步作业,互不干扰。铰接滑筒结构是实现掘拼同步的关键技术创新,它通过特殊的机械结构,使得刀盘掘进和管片拼装可以在空间上分离、时间上同步,互不干扰。
经现场实际测算,采用连续掘进同步拼装盾构后,施工效率较传统工法提升约 30%。刀盘不再频繁启停,掘进节奏更加平稳,对地层扰动也有效减小,地表沉降风险从源头上得到控制。30% 的效率提升,意味着可以提前约四分之一的时间完成隧道掘进任务,对于工期紧张的地铁工程意义重大。刀盘不再频繁启停,掘进节奏更加平稳,减少了对地层的反复扰动,从源头上降低了地表沉降风险,对于周边环境复杂的城区施工尤为重要。更值得一提的是,这项技术方案并非从零开始 —— 基于常规盾构进行模块化升级即可实现,原有设备功能全部保留。改造便捷、经济性好,也为存量盾构设备盘活提供了可行路径。模块化升级的方式,不需要重新制造盾构机,只需在现有设备基础上进行改造,改造成本低、周期短,具有很好的推广价值。
沿线路向南,奥体东路站是全线最深的车站。基坑开挖深度约 33 米,相当于 11 层楼的高度。高硬度岩层给钻进带来不小阻力,桩基垂直度和精度控制难度大。丰富的地下水带来巨大的水土压力,施工存在一定风险。33 米的基坑深度,在地铁车站中属于超深基坑,施工难度大、风险高。高硬度岩层使得桩基钻进困难,丰富的地下水则增加了基坑突水的风险。建设者采用双动力多功能钻机,配合集束式反循环潜孔锤施工工艺,保障桩基施工的质量和进度。"围护桩加四道内支撑" 的复合支护体系,为基坑构建了多层安全防护屏障。双动力多功能钻机和集束式反循环潜孔锤工艺,有效解决了高硬度岩层的钻进难题;围护桩加四道内支撑的复合支护体系,则为深基坑提供了可靠的安全保障。
地下作业空间狭窄,多道工序交叉进行。施工现场严格落实有限空间作业 "先通风、再检测、后作业" 的管理要求。智慧安全帽集成定位、语音通话、图像采集功能,地面指挥中心可实时掌握地下作业人员的位置和状态。吊装口实行双信号工管理制度,地面与坑底专人双向值守,确保材料吊装转运安全精准。目前,奥体东路站结构分部工程已顺利完成,隧道掘进和出入口附属结构施工正在有序推进。
如果说奥体东路站考验的是 "往下挖" 的硬功夫,那龙奥大厦站挑战的则是 "往上撑" 的精细活。走进 7 号线龙奥大厦站负一层,净跨度 19.7 米、净高 8 米的大跨拱形穹顶十分醒目,没有一根立柱遮挡,空间开阔通透。这是全线工艺最为复杂的大跨无柱车站。在地下完成大跨度拱形结构,拱体内部钢筋直径大、数量多,地下土压力大,施工精度要求极高。建设者采用 "定制木模 + 钢模 + 盘扣式支架" 组合工艺,依靠单侧支撑体系,有序完成支撑搭设、钢筋绑扎和混凝土浇筑。拱形钢筋采用专用预弯设备加工,钢筋与模板偏差控制在 5 毫米以内;借助 "井字形" 装置完成精准定位安装。单次拱形顶板浇筑方量达 880 立方米,两台泵车连续作业 22 小时完成浇筑。最终,一面弧长 21 米的无缝混凝土穹顶浇筑成型,没有留下一道施工缝。目前,该站已进入验收筹备阶段。
截至目前,7 号线全线 23 座车站中已有 21 座主体结构封顶,24 个区间有 17 个区间双线贯通。21 座车站封顶和 17 个区间双线贯通,标志着 7 号线土建工程已接近尾声,建设重心将逐步转向站后工程。济南地铁 7 号线的建设,将进一步完善济南轨道交通网络,方便市民出行,促进城市发展。
参考来源:新浪财经、大众日报 免责声明:本网站转载的所有文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如涉及作品内容、版权和其它问题,请在 30 日内与本网联系,我们将在第一时间删除内容!




