運潮減河隧道掘進施工現(xiàn)場盾構(gòu)機“京通號”在作業(yè)。記者 潘之望攝

建設(shè)中的北京城市副中心站不遠處，北京地區(qū)目前直徑最大的高鐵隧道盾構(gòu)機“京通號”，正在地下以每天8環(huán)的速度掘進。目前，京唐城際鐵路僅剩4.4公里的北京隧道段已完成工程總量的50%，今年年底將實現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)完工，為2025年底具備開通條件奠定基礎(chǔ)。

北京隧道段項目，麻雀雖小，五臟俱全，集大直徑盾構(gòu)隧道、預(yù)制裝配路基U形槽、全焊接雙V形拱橋等創(chuàng)新元素為一體。市重大項目辦會同參建各方，加強科技創(chuàng)新，踐行新質(zhì)生產(chǎn)力，力爭將其打造成城市副中心示范工程。

“智能盾構(gòu)機”掘進“不換刀”

京唐城際鐵路是北京至唐山的一條快速交通走廊。項目分兩段建設(shè)，首開段宋梁路至燕郊區(qū)間已于2022年12月30日通車投用，剩下的北京隧道段長4.4公里。而這其中，長約1.3公里的運潮減河隧道，既是全線的最后一條隧道，也是北京城市副中心地區(qū)首條高鐵大直徑盾構(gòu)隧道。

“打到擺動模式，開始！”昨天，記者來到位于地下31米處的盾構(gòu)施工現(xiàn)場。只見黃色的“大塊頭”盾構(gòu)機伸出“吸盤”，夾起一片三四噸重的管片，緩慢移動、上升，到了與上一個管片的連接處，千斤頂發(fā)力，擰緊“螺母”，將兩個管片緊緊拼接在一起。

“管片每9片可圍成一環(huán)。現(xiàn)在這條隧道已經(jīng)完成了309環(huán)，完成了近一半的工作量，到今年10月，隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工將全部完成。”施工方中鐵十四局京唐鐵路八標項目盾構(gòu)副經(jīng)理魏哲介紹，項目引進了中國鐵建自主研發(fā)的盾構(gòu)機“京通號”掘進施工，盾構(gòu)機總長約138米、總重量約3200噸、刀盤直徑13.3米，是北京地區(qū)目前直徑最大的高鐵隧道盾構(gòu)機。

盾構(gòu)區(qū)間穿越高密實的中砂地層，砂層占比高達85%、石英含量達60%，加速了刀盤、刀具磨損。為了增強掘進能力，項目方為“京通號”量身打造了鋒利的“牙齒”——三層刀具，降低掘進中的磨損，優(yōu)化刀盤開口率，最終可以實現(xiàn)一次性掘進到底“不換刀”。此外，“京通號”還配備了光纖連續(xù)式、液壓式磨損檢測裝置，能對刀具磨損情況進行實時檢測，及時調(diào)整盾構(gòu)掘進參數(shù)，堪稱“智能盾構(gòu)機”。

預(yù)制件搭建U形槽大大提速

盾構(gòu)始發(fā)井東側(cè)300米左右的位置，是封閉式路基U形槽，未來列車將從這里駛出地面。

相較于盾構(gòu)始發(fā)井現(xiàn)場的火熱場面，U形槽現(xiàn)場稍顯“冷清”，這其中暗藏玄機。這段461米的路基中，有216米采用預(yù)制裝配U形槽結(jié)構(gòu)，也就是工廠化集中預(yù)制，在現(xiàn)場像搭積木一樣，機械化拼裝作業(yè)，實現(xiàn)安全快速施工。采用預(yù)制件搭建U形槽，在全國鐵路工程中尚屬首例，填補了路基U形結(jié)構(gòu)裝配建造的技術(shù)空白。

魏哲解釋，預(yù)制裝配具有顯著優(yōu)勢。在人員上，預(yù)制拼裝段一天僅需要15名左右的工人，而澆筑段的人數(shù)是預(yù)制段的4到5倍。在時間上，同樣是18米的U形槽，澆筑段需要15天，用預(yù)制件鋪設(shè)只需要5天，施工周期大大壓縮。另外，預(yù)制件施工鋼筋用量減少11%、混凝土用量減少約45%，噪聲小、污染輕，符合建筑綠色發(fā)展、資源節(jié)約利用的趨勢。

全焊接鋼箱拱橋與“京帆”呼應(yīng)

繼續(xù)往東走，U形槽出地面向東80米處，建設(shè)者們正在同步建設(shè)一座拱橋。

從設(shè)計圖上看，這座全長79.75米的白色拱橋為雙V形吊桿結(jié)構(gòu)，形狀好似手指，寓含“勝利”“歡迎”之意，整體造型又猶如兩對展翅飛翔的燕子，與不遠處的北京城市副中心站樞紐“京帆”相互呼應(yīng)。

記者了解到，拱橋上跨城市副中心主干道通濟路，緊鄰京哈鐵路、通燕高速，為了減少對現(xiàn)行交通的影響，市重大項目辦牽頭組織參建單位經(jīng)多次論證，將滿堂支架現(xiàn)澆混凝土拱橋優(yōu)化為全焊接鋼箱拱橋，未來將采用先橫移再縱推的方案進行施工，工廠加工、現(xiàn)場拼裝的工藝也將大大減少施工時間。

“拱橋采用了全新的輕量化設(shè)計，橋梁自重由4600噸降至700噸，單延米用鋼量僅11.2噸，能夠極大節(jié)約用鋼量。這也是國內(nèi)鐵路建設(shè)中首次采用稀疏吊桿的桁架型鋼箱拱。”京唐公司工程部高級項目經(jīng)理劉磊介紹，該座橋還將首次引入磁吸式無人視頻檢查設(shè)備，使鋼橋日常檢修維護更加安全、簡潔、輕便，減少自身維護工作量，提升運維的智能化水平。