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地面上時(shí)速350公里的高鐵飛馳

地下如織車流悄然穿行而過(guò)

6月26日上午

由鐵五院設(shè)計(jì)、中鐵十四局參建的

蘇州桐涇路北延工程正式通車

也意味著國(guó)內(nèi)首條下穿運(yùn)營(yíng)高速鐵路

大盾構(gòu)隧道建成通車

涵蓋大盾構(gòu)工程設(shè)計(jì)、施工、

裝備制造等中國(guó)鐵建“一攬子”方案

成為解決城市“斷頭路”難題的經(jīng)典案例

繁華都市蘇州

為何會(huì)有“斷頭路”？

長(zhǎng)期以來(lái)，由于滬寧城際鐵路、京滬鐵路橫亙東西，蘇州市中心城區(qū)的桐涇路無(wú)法北延。建設(shè)工程遇到技術(shù)瓶頸未能實(shí)施，兩公里的路擱置了十多年，被稱為“超級(jí)斷頭路”。

隨著我國(guó)盾構(gòu)技術(shù)的不斷發(fā)展，采用盾構(gòu)施工技術(shù)建設(shè)隧道、穿越城市核心區(qū)已日益成熟。

2017年，鐵五院參與項(xiàng)目整體策劃，結(jié)合不同下穿點(diǎn)的特點(diǎn)，有針對(duì)性地制定了采用大盾構(gòu)技術(shù)進(jìn)行核心段隧道施工等不同方案，確保了設(shè)計(jì)方案的安全可實(shí)施性，可謂“一穿一策”。

26日上午9點(diǎn)28分，工程正式通車

2019年，蘇州桐涇路北延工程開(kāi)建，依托大盾構(gòu)技術(shù)穿越運(yùn)營(yíng)高鐵及城市核心區(qū)、打通“斷頭路”的方案正式實(shí)施。

大盾構(gòu)隧道下穿運(yùn)營(yíng)高鐵

屬國(guó)內(nèi)首次

該工程起于西塘河南岸，向南以隧道形式下穿地面后，在西園路口與現(xiàn)有桐涇北路順接，線路里程約2.07公里，全線采用雙向六車道城市主干路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)行車時(shí)速60公里。由中鐵十四局負(fù)責(zé)施工的盾構(gòu)段長(zhǎng)490米，是桐涇路北延工程的重難點(diǎn)，也是這條“斷頭路”的核心區(qū)間段，采用一臺(tái)開(kāi)挖直徑13.67米的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)施工。盾構(gòu)隧道連續(xù)下穿房屋建筑群、山塘河、滬寧城際鐵路、京滬鐵路、北環(huán)快速路等密集高風(fēng)險(xiǎn)源。這也是國(guó)內(nèi)第一條下穿運(yùn)營(yíng)高速鐵路的大盾構(gòu)隧道。

隧道與滬寧城際位置示意圖

盾構(gòu)掘進(jìn)需兩次下穿的滬寧城際鐵路，設(shè)計(jì)時(shí)速350公里，是我國(guó)最繁忙的高鐵線路之一，最小行車間距3分鐘，累計(jì)沉降需要控制在2毫米以內(nèi)，國(guó)內(nèi)沒(méi)有先例。同時(shí)，整條盾構(gòu)隧道覆土厚度均不足盾構(gòu)機(jī)一倍洞徑，最淺處6.47米，最深處13.15米；盾構(gòu)機(jī)始發(fā)后短距離連續(xù)穿越文保建筑、景觀河道等，風(fēng)險(xiǎn)源集中，施工難度大。相當(dāng)于“主刀”醫(yī)生給城市交通主動(dòng)脈安裝“支架”。

創(chuàng)新技術(shù)為打通類似“斷頭路”

提供更多“可能”

該隧道建設(shè)對(duì)技術(shù)要求高，國(guó)內(nèi)沒(méi)有可參考經(jīng)驗(yàn)。中鐵十四局建設(shè)團(tuán)隊(duì)結(jié)合多年來(lái)穿越“江河湖海城”豐富案例經(jīng)驗(yàn) ，為每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源穿越“量身定制”科學(xué)的技術(shù)方案，同時(shí)邀請(qǐng)中國(guó)工程院院士錢(qián)七虎等國(guó)內(nèi)知名專家為高風(fēng)險(xiǎn)施工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)“把關(guān)”，盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)方案通過(guò)專家論證。

2020年6月10日，錢(qián)七虎院士等國(guó)內(nèi)知名專家為隧道安全穿越高風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)“把脈”

施工過(guò)程中，中鐵十四局建設(shè)團(tuán)隊(duì)還發(fā)揮大盾構(gòu)施工核心優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)應(yīng)用可視化智慧施工系統(tǒng)，通過(guò)大數(shù)據(jù)和盾智云平臺(tái)，對(duì)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)分析控制，應(yīng)用建構(gòu)筑物智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，做好應(yīng)對(duì)預(yù)案，確保了施工安全。自2019年開(kāi)工以來(lái)，項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)駕駛“姑蘇號(hào)”大直徑盾構(gòu)機(jī)，兩次安全順利穿越運(yùn)營(yíng)高鐵及多個(gè)建筑物，累計(jì)沉降均控制在0.5毫米以內(nèi)，于2021年8月實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)隧道雙線貫通。

盾構(gòu)隧道雙線貫通

中鐵十四局在施工過(guò)程中總結(jié)形成的“復(fù)雜建筑環(huán)境條件下大直徑泥水盾構(gòu)智能精準(zhǔn)穿越成套控制技術(shù)”為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，為解決更多城市類似“斷頭路”難題提供了范例。目前，圍繞該項(xiàng)技術(shù)研究，他們已完成省級(jí)工法3項(xiàng)，獲得授權(quán)1項(xiàng)發(fā)明專利、3項(xiàng)實(shí)用新型專利，發(fā)表論文11篇。

凈空全套管灌注樁機(jī)及其施工成套技術(shù)榮獲中國(guó)專利銀獎(jiǎng)

此外，大盾構(gòu)下穿運(yùn)營(yíng)高鐵橋梁，不但沉降控制要求高，且橋下作業(yè)空間不足4米，要在4米凈高內(nèi)埋入30米長(zhǎng)的隔離樁來(lái)保障大盾構(gòu)通過(guò)，國(guó)內(nèi)外均無(wú)類似工程成功案例。鐵五院組成科研攻關(guān)項(xiàng)目組，創(chuàng)新性研制了可滿足低凈空施工條件的“低凈空全套管灌注樁機(jī)”及相關(guān)技術(shù)，同時(shí)，提出采用MJS樁工藝對(duì)軟弱地層進(jìn)行加固等新工藝，多措并舉破解多年頑疾。目前，該項(xiàng)專利技術(shù)于2022年助力中國(guó)鐵建首次榮獲日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明展金獎(jiǎng)，并于近日剛剛捧回中國(guó)專利銀獎(jiǎng)。

通車當(dāng)日參建者現(xiàn)場(chǎng)慶祝

如今，桐涇路北延工程正式建成通車，阻隔蘇州南北片區(qū)的“斷頭路”將不復(fù)存在，市民往返姑蘇區(qū)、相城區(qū)將變得更加快捷，預(yù)計(jì)車行時(shí)間縮短約15分鐘，有效提高了蘇州中心城區(qū)南北向交通的通行效率，對(duì)完善蘇州市地區(qū)路網(wǎng)、促進(jìn)沿線社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有十分重要的意義。