京張高鐵最復(fù)雜隧道貫通 呈現(xiàn)四大亮點
2018-11-22 來源：央廣網(wǎng)
央廣網(wǎng)北京11月21日消息（記者王晶 張凱航）昨天上午10時16分，在北京四道口的施工現(xiàn)場，隨著“天佑號”盾構(gòu)機(jī)刀盤徐徐破土而出，全長6.02公里的京張高鐵清華園隧道，在安全穿越北京市城市核心區(qū)后順利貫通。
記者在現(xiàn)場看到，破土而出的盾構(gòu)機(jī)直徑有12.64米，是北方地區(qū)直徑最大的盾構(gòu)機(jī)。“清華園隧道里的盾構(gòu)機(jī)開挖斷面，相當(dāng)于常見地鐵隧道的4倍，比4層樓還高。”中鐵十四局項目部盾構(gòu)經(jīng)理趙斌介紹，此處是全線唯一采用盾構(gòu)法施工的隧道，也是國內(nèi)位于城區(qū)穿越地層復(fù)雜、重要建筑物眾多的單洞雙線大直徑盾構(gòu)隧道，該隧道的貫通為2019年底京張高鐵全線通車創(chuàng)造了有利條件。
未來，京張高鐵的列車從北京北站開出后，將從四道口南側(cè)鉆入地下，變身“地鐵”從地下悄悄穿過知春路、五道口，再從北五環(huán)南側(cè)鉆出地面，奔向清河站。與常見的地鐵隧道不同，京張高鐵雙向列車將在同一條隧道內(nèi)行駛，可以實現(xiàn)兩輛高鐵在隧道里擦肩而過。
昨日上午，隨著“天佑號”盾構(gòu)機(jī)刀盤破土而出，全長6.02公里的京張高鐵清華園隧道穿越城市核心區(qū)實現(xiàn)貫通。至此，京張高鐵北京市區(qū)段全面進(jìn)入站前工程收尾階段。明年年底，京張高鐵將實現(xiàn)全線通車。（央廣網(wǎng)記者張凱航 攝）
作為世界上首條設(shè)計時速達(dá)350公里的有砟軌道高速鐵路，京張高鐵起自北京北站，途徑昌平、八達(dá)嶺長城、懷來、下花園、宣化，抵至河北張家口站，全長174公里，是京津冀協(xié)同發(fā)展的重要基礎(chǔ)工程，是2022年北京冬奧會的重要交通保障設(shè)施。
目前，京張高鐵建設(shè)已進(jìn)入全面攻堅階段。路基工程已完成99%，隧道工程正洞開挖已完成94%，橋梁下部結(jié)構(gòu)、箱梁預(yù)制及架設(shè)全部完成。按照計劃，預(yù)計2019年底全線通車，北京至張家口、崇禮滑雪場最快運(yùn)行時間將從3小時12分縮短至50分鐘。
亮點1
全長6.02公里 下穿7條城市主路與4條地鐵并行
京張高鐵始于北京北站，進(jìn)入清華園隧道后下穿與地鐵10號、12號、13號、15號線長距離并行下穿或交叉穿越，還穿越北三環(huán)、北四環(huán)等7條主要城市道路、88條重要市政管線，穿越特級風(fēng)險源3處、一級風(fēng)險源80處，是目前國內(nèi)城市核心區(qū)穿越地層最復(fù)雜、重要建（構(gòu)）筑物眾多的高鐵單洞雙線大直徑高風(fēng)險盾構(gòu)隧道。
“經(jīng)由之處人口稠密區(qū)，風(fēng)險源十分密集。”中鐵十四局項目部盾構(gòu)經(jīng)理趙斌舉例說，此次難度最大的是下穿地鐵10號線，距離僅5.4米；再如隧道和地鐵13號線的最小距離只有3.4米，施工難度極大。
京張高鐵清華園隧道貫通，下穿7條城市主路與4條地鐵并行（央廣網(wǎng)記者張凱航 攝）
京張高鐵項目總體設(shè)計負(fù)責(zé)人王洪雨在向記者談及為何要選擇隧道法施工時講道：“清華園隧道段是在城市核心區(qū)內(nèi)施工，需要經(jīng)過高樓林立的都市核心區(qū)，為盡量減少或者避免對周邊百姓的生活、出行產(chǎn)生的影響，所以選擇了地下方案。”
工程師們設(shè)計京張高鐵從北京北站引出1000余米后，從地面鉆入地下，以隧道方式穿越北京，再出地面繼續(xù)向北飛馳，高鐵地下走，既減少了對沿線居民的噪聲影響，也徹底避免了鐵路穿行對城市交通的干擾，讓“四道口、五道口、六道口”成為“歷史”。
亮點2
盾構(gòu)機(jī)開挖斷面高度超4層樓
高鐵從北京北站出發(fā)行進(jìn)700米左右后開始進(jìn)入隧道，在行進(jìn)2700米左右達(dá)到隧道最深處，距離地面約42米。
值得關(guān)注的是，作為京張高鐵控制性工程，清華隧道是全線唯一采用盾構(gòu)法施工之處，究其原因，項目總工程師陳爽告訴記者，正是出于減少對敏感建筑物的破壞，清華園隧道采取了盾構(gòu)施工手段。
工程采用兩臺世界上最先進(jìn)的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)施工，盾構(gòu)機(jī)開挖直徑12.64米，“斷面相當(dāng)于常見地鐵隧道的4倍，比4層樓還高。”陳爽說。
清華園隧道是京張高鐵控制性工程，也是京張高鐵全線唯一采用盾構(gòu)法施工的隧道。（央廣網(wǎng)記者張凱航 攝）
陳爽解釋說，盾構(gòu)可最大限度地減少對既有道路、管網(wǎng)、人行天橋、公交站臺等基礎(chǔ)設(shè)施的破壞，減少建筑拆遷和對市民、社區(qū)正常生活的干擾，還能夠減少后期高鐵運(yùn)營對周邊環(huán)境的噪聲污染。
而為了紀(jì)念老京張鐵路的設(shè)計者詹天佑，項目部特別把盾構(gòu)機(jī)起名為“天佑號”。
據(jù)了解，“天佑”盾構(gòu)機(jī)總長142米，整機(jī)重量3000多噸，最大工作壓力8個大氣壓力，相當(dāng)于水下80米的壓力，盾構(gòu)機(jī)裝機(jī)容量8200千伏安，配備重型刀具226把，具備常壓換刀功能，其中常壓可更換刀具80把。
此外，盾構(gòu)機(jī)采用常壓換刀技術(shù)，實現(xiàn)盾構(gòu)易損刀具安全便捷更換，提高作業(yè)安全度和作業(yè)效率；引進(jìn)和開發(fā)多套泥漿處理設(shè)備，全面解決黏土地層掘進(jìn)中大量廢漿處理的難題，實現(xiàn)了無污染、零排放的綠色、環(huán)保施工要求；首次實現(xiàn)了軌下結(jié)構(gòu)及附屬溝槽全預(yù)制拼裝，同步施工，大幅度提高了施工效率、改善了作業(yè)環(huán)境、減少了施工污染。
亮點3
智能控制中心助力 工程提前1個月完工
穿越地層重要建筑物也對沉降控制提出了極高的要求。
“工程應(yīng)用BIM、全過程可視化監(jiān)控等技術(shù)，實現(xiàn)自動化監(jiān)控量測，確保隧道施工安全和鄰近建構(gòu)筑物安全。”中鐵十四局項目部盾構(gòu)經(jīng)理趙斌介紹，地鐵10號線最大沉降值0.8毫米、15號線最大上浮點1.2毫米，都在規(guī)范要求范圍，“清華園隧道多次精準(zhǔn)穿越，實現(xiàn)了地下空間多層布局，為城市空間綜合開發(fā)利用提供了先例。”
趙斌稱，本次項目根據(jù)地質(zhì)情況聯(lián)合研制兩臺世界上最先進(jìn)的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，借助全國首個大盾構(gòu)智能控制中心，成功應(yīng)用BIM技術(shù)、三維可視化監(jiān)控、盾構(gòu)云平臺指揮、自動化監(jiān)控量測等措施，實現(xiàn)了智能模擬、精準(zhǔn)預(yù)測、提前預(yù)警、實時修正，克服了盾構(gòu)超淺埋始發(fā)接收、超近穿越重要建（構(gòu)）筑物等難題，確保了施工安全。
按照預(yù)定目標(biāo)，明年年底京張高鐵就將實現(xiàn)全線通車。（央廣網(wǎng)記者張凱航 攝）
京張公司董事長馬侃彥介紹，清華園隧道盾構(gòu)施工實現(xiàn)月均掘進(jìn)245米，用11個月實現(xiàn)了隧道貫通，比計劃快一個月完成工程。
“整個京張全線的控制性工程陸續(xù)也在突破，現(xiàn)在可能最后只剩下八達(dá)嶺隧道了。”上述負(fù)責(zé)人告訴記者，八達(dá)嶺隧道計劃是12月20日左右貫通，為明年9月1日的聯(lián)調(diào)聯(lián)試，及明年年底的高質(zhì)量開通奠定基礎(chǔ)。
亮點4
從京張鐵路到京張高鐵 平交道口將成歷史
百年前的京張鐵路在中國鐵路史上具有劃時代的意義。
1909年，詹天佑主持設(shè)計修建了中國人自己的第一條鐵路——京張鐵路，它是以詹天佑為首的中國工程技術(shù)人員和工人完全用自己的技術(shù)和力量，由中國自籌款項，獨立自主建成的第一條鐵路干線。由于是從北京北站出發(fā)的京張鐵路第五個道口，五道口由此得名。隨著北京城市的快速發(fā)展，五道口、四道口、雙清路道口已成為北京北部五環(huán)內(nèi)最后三個鐵路平交道口。
很多人印象中的五道口，每當(dāng)有火車經(jīng)過時，與鐵路相交的城市道路交通就要暫時中斷，巨大的人流車流在平交道口匯聚停止。清華園隧道的貫通，也意味著，地上鋪設(shè)的老京張鐵路軌道將徹底停用，四道口、五道口、學(xué)院南路等平交道口都將成為歷史。新建的京張高鐵，將取代老京張鐵路穿城而過的往事。高鐵從北京北站發(fā)出后，將轉(zhuǎn)入清華園隧道，下穿學(xué)院南路、北三環(huán)、知春路、北四環(huán)、成府路、雙清路等，隨后轉(zhuǎn)出地面，向北飛馳。
