8月28日上午,随着“望京号”盾构机破洞而出,由中铁十四局集团等单位参建的北京至沈阳铁路客运专线(简称京沈客专)望京隧道工程顺利贯通,标志着北京市第一条,也是目前全国最长的城市高铁盾构隧道完成主体工程,为全线按期建成通车奠定了坚实基础。
望京隧道自2016年12月28日率先由“望京号”盾构机始发掘进,全长8000米,为全线唯一的双线单洞大直径盾构隧道。隧道管片外径10.5米,内径9.5米,施工由国内盾构隧道的两支王牌劲旅中铁十四局和中铁隧道局采用4台开挖直径10.9米的国产泥水平衡盾构机,由两端向中间掘进施工。
京沈客专自北京铁路枢纽星火站,止于沈阳铁路枢纽沈阳站,线路正线全长698公里,设计时速350公里,总投资1245亿元,建设总工期5年。计划于2020年12月底竣工。届时,北京至沈阳间列车运行时间将压缩至2.5小时之内,北京至哈尔滨4小时到达。
安全穿越多处风险源
据中铁十四局项目负责人赵海涛介绍,望京隧道的工程难点主要集中在大断面、长距离、富水地层施工中遇到的安全风险。隧道在地下穿越首都机场高速、机场快轨、地铁15号线、马泉营地铁站、红砖艺术中心、污水处理厂、高压塔架、多处居民区和高大建筑等重大风险源,沉降控制标准高,施工及环境安全风险较大。
隧道最深处43米,距离车站维护结构仅0.6米,穿越距离长达120米,连续下穿车站密集道岔区,变形量控制要求正负1毫米以内,还要保证每天近700余次地铁列车运行安全。
施工地段探明有200多处、埋深100多米的热力管道和大量水井,如措施不当,容易导致盾构施工中气压失衡,给施工和地面构筑物带来重大安全隐患。
部分路段隧道拱顶覆土仅10.5米,比盾构机直径还小,地层承载能力差,加大了施工难度。
“针对重大风险源,我们工程技术人员加强科技攻关,通过分析沉降机理和原因,研发了五阶段控制工法,优化掘进参数,加强施工监测,隧道成型后,第三方检测结果显示,马泉营地铁站最大点位沉降值为0.68毫米,不仅是全线控制最好的,而且创造了国内长距离下穿运营地铁车站的最高水平。”中铁十四局项目部盾构经理王磊说。
施工零污染使用寿命100年
隧道所处地层以黏土为主,每掘进两米成环,开挖土方185立方米,4台盾构机一天出渣量就达到7400立方米,整个隧道施工产生废浆约300万立方米,需要进行无害化处理。
为达到环保标准要求,施工单位建设了4套泥水分离设施。为此,项目参建单位联合国内知名院校和科研机构,对超细泥土颗粒分离的世界级难题进行了科研攻关,研发了国家级发明专利技术,应用新型材料和工艺,对弃浆进行固化和压滤处理,成功完成微细颗粒泥水分离,攻克行业难题,实现了零渗漏、零排放、零污染。
同时,中铁十四局京沈客专项目负责人介绍,望京隧道设计使用寿命100年,抗震级别达到10级。为建造一流盾构隧道管片,在中铁十四局所属房山桥梁厂建立了北京区域第一条自动化管片流水生产线,采用中央系统控制,从管片生产到养护每一个环节都实现了信息化、自动化控制,极大提高了管片生产能力及产品质量。6955环、62595块管片拼装浑然天成,无一渗漏。
中铁十四局集团有限公司前身系中国人民解放军铁道兵第四师,组建于1948年。1984年1月奉命集体转业并入铁道部,2001年9月改制为母子公司管理体制的现代企业集团,隶属于中国铁建股份有限公司,是国务院国有资产监督管理委员会管理的大型建筑企业,也是国内大直径盾构和水下盾构隧道及城市轨道交通领域的骨干和龙头企业。集团现有员工15000余人,其中专业技术人员总数10396人,高级职称2032人,中级职称3466人;具有一级注册建造师1024人,1544人次。中铁十四局具有“4+1”项特级资质,其中:集团公司具有铁路工程、建筑工程和市政工程、公路工程施工总承包四项特级资质,所属三公司具有公路工程特级资质。集团公司同时具有铁道、建筑、市政、公路行业甲级设计资质。除其他一般资质外,还具有公安部核准的爆破作业单位许可证(营业性)一级资质、国家测绘局核准的测绘甲级资质;经国家商务部批准,享有对外经营权。中铁十四局注册资本金31.1亿元,资产总额542亿元,拥有机械动力设备5475余台(套),总价值64.79亿元。
集团公司下辖一至五、隧道、大盾构、建筑、房桥、电气化、房地产、铁正检测、西北、海外、市政、山东省人民防空建筑设计院16个子分公司,东北、西北、华中、华东、华南等11个国内区域经营机构,享有对外经营权。在高原铁路、高速铁路、高速公路、桥梁、隧道和城市轨道交通工程设计及建设领域确立了行业领军地位。业务涵盖铁路工程、工程建筑、市政工程、房地产、物资物流、特许经营、矿产资源、测绘、对外经营。经营范围遍及除台湾以外的全国31个省(市)、自治区和香港、澳门特别行政区以及世界20多个国家和地区。累计获国家科技进步奖4项(其中:特等奖1项,二等奖3项),国家技术发明奖1项,国家优质工程金质奖5项,鲁班奖27项,获得詹天佑奖16项,国家优质工程奖48项,获得国家授权专利900余项、发明专利120余项,国家级工法13项,省部级工法300余项。
超大直径盾构施工技术是中铁十四局集团近年来着力打造的核心竞争力,已经初步奠定了在国内超大直径和水下盾构隧道工程领域的领军地位。承揽建设了南京长江隧道、世界最大的单管双层盾构隧道——扬州瘦西湖隧道、国内第一条海底地铁盾构隧道——厦门地铁跨海隧道、世界首条特高压GIL综合管廊过江工程、京沈客专望京隧道、南京地铁10号线长江隧道、兰州地铁黄河隧道、济南黄河隧道等一批具有重大影响力的工程。其中,南京长江隧道工程2项成果获“国家科技进步二等奖”,揽获鲁班奖、詹天佑奖、国优金奖等;扬州瘦西湖隧道获鲁班奖。2016年成立了全国第一家大盾构公司,依托39个地铁建设城市,“三核(京津冀、长三角、珠三角)两线(京广、京沪沿线)一带(长江经济带)”战略布局逐步呈现。集团公司拥有盾构机总数达到60台,10米以上盾构机23台。目前在建大盾构项目25个,市场占有率超过40%,包括北京东六环改造工程、济南黄河隧道、武汉和平大道南延线、南京和燕路隧道、杭州下沙隧道、杭州艮山隧道、南崇铁路隧道。全面掌握了大盾构施工核心技术,大盾构优势体现五个“全覆盖”:穿越“江河湖海城”全覆盖,地质条件全覆盖,涉足行业全覆盖,盾构直径全覆盖,施工工艺全覆盖。在安徽芜湖建成盾构产业园(基地),承担管片生产、大盾构刀具生产、新产品研发和技术培训、盾构机存放和维保,生产产品主要供应长江经济带20余个经济发达城市和华东地区、东南沿海。
迈入“十四五”,中铁十四局重点打造国内施工、投资及特色经营、海外业务和新兴业态四轮驱动。注重各板块协同推进,专业发展优势明显。资本投资业务稳妥推进,先后自主运营50多个资本经营项目,包括鲁南高铁、常德沅江隧道、芜湖城南过江隧道、陕西省西咸新区地下综合管廊、新疆阿勒泰地区S18公路PPP项目、杭州望江新城等项目;覆盖了大盾构隧道、高速公路以及地下综合管廊、安置房建设等领域,拓宽了集团公司投融资业务范围。检测测绘特色板块优势显现,拥有十余项专项检测、测绘资质,是铁路系统唯一一家持有公路工程综合甲级检测资质的检测单位。2016年以来,集团整合优势资源,壮大铁正检测公司,形成“拳头优势”。铁正公司独揽了广州局、成都局两家铁路监督局监督抽检,在全国设立8家检测分公司,大型工程配套工地试验室60余个,第三方设点试验室近300个,规模在中国中铁和中国铁建两大系统中稳居首位。建筑工业化板块在中国铁建系统内继续保持领先优势。率先建成了股份公司首条装配式建筑PC构件生产线,被住建部认定为第一批装配式建筑产业基地(195家企业)。目前已建成10个综合性产业园,18个管片厂,9个轨道系统构件厂,5个装配式PC构件厂。铁路轨枕在全路市场占有率达30%以上,无砟岔枕在华北市场占有率达100%。房地产保持规模发展,受房地产竞争影响,实施适当规模差异化经营。稳健发展海外业务,先后承揽了20余个国家的50余项工程,合同额千亿元人民币,经济效益良好。2016年首次实现在加勒比区域拿到项目,首次进入海外水电施工领域。
历经30多年,中铁十四局集团已经从以施工承包为主,发展成为拥有完善的行业产业链,集科研、规划、设计、施工、监理、维护、运营和投融资于一体的现代企业集团,具备了为业主提供一站式综合服务的能力。
中铁十四局集团将秉承铁道兵令行禁止、勇于创新、一往无前的优良传统和工作作风,发扬“实˙干˙家”特色企业文化,展现央企国之根基的凝聚力、执行力和战斗力,向建筑行业一流企业的目标坚定前行。