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北京他把地鐵施工技術推向新高圖

发布时间:2019-11-08 22:08:06

北京:他把地铁施工技术推向新高 (图)

时代先锋

今年1月26日,一条直径为12米,相当于普通地铁隧道两倍大的圆形隧道成功穿越天津海河底,成为国内首条安全穿越大江大河的超大直径铁路盾构隧道,代表了当今世界隧道建设的最高水平

天津地下直径线工程采用的盾构机开挖直径为11.97米,是我国首次在天津地区软土地基上采用超大直径泥水盾构法修建的铁路隧道,尤其穿越覆土仅8米的海河是特级风险点,直接关系工程成败

今年刚满40岁的项目经理、中国铁建十六局集团副总经理兼北京工程指挥部指挥长黄昌富,已经先后参与了北京地铁、广州地铁、深圳地铁、北京站/北京西站地下直径线等国家重点工程建设,获得了全国劳动模范、全国五一劳动奖章、 茅以升北京青年科技奖 等多项荣誉称号

在十几年的地铁盾构施工实践中,他从一名普通的技术员成长为地铁施工技术专家,填补了国内多项盾构施工空白,创造出数项国内施工新纪录

保住了盾构工法在深圳地铁的 生命

1998年,黄昌富从北京科技大学土木工程与环境学院毕业,成为中国铁建十六局集团北京轨道交通工程公司第一个硕士生,随后便一头钻到地铁施工技术领域,并很快崭露头角

2001年,深圳地铁项目招标,要求引进国际上最先进的盾构施工技术中国铁建十六局集团中标,成为中国铁建系统第一个盾构工程项目

与传统人工开挖法不同,地铁盾构法施工,是采用集机、电、液压、激光导向等尖端科技于一体的盾构隧道掘进机施工,犹如一条 钻地龙 ,不仅自动化程度高、施工速度快,还把原本险象环生、环境恶劣的施工作业现场变成了安全舒适的隧道生产车间,是目前世界上最先进的隧道施工工法

面对这一在国内尚属全新的高科技领域,中国铁建十六局集团经过慎重考虑,把开创盾构施工技术的重担交给了刚满30岁的黄昌富2010年10月,黄昌富被任命为中国铁建十六局集团深圳地铁一期7标段副指挥长,主要负责施工技术

黄昌富感到前所未有的压力为了解盾构法施工原理,看懂纯英文版的资料,他强化英语学习,遍访国内专家,跑图书馆查阅翻译相关技术资料,对总重达450吨,涉及机电、液压、自动控制等10多个主要工作系统、2000多个部件的盾构机进行分解研究,终于掌握了盾构机主机结构和各台车配套设备的组装调试技术

此时,先期开工的两个盾构标段在软硬混合地层施工时相继遇到了问题外国专家断言:深圳的地质条件、尤其是孤石群的存在,不适合盾构工法而彼时,中国铁建在国外购买的两台盾构机已漂洋过海,正驶向深圳港,如果放弃盾构工法,就意味着一个多亿的资金打了水漂

在仔细分析了软硬混合地层的特点后,黄昌富果断否定了外国专家的断言他积极向技术人员请教,反复进行现场试验,逐渐摸索总结出适应软硬混合地层的施工参数,终于保住了盾构工法在深圳地铁的 生命

创出砂卵石地层一次掘进1500米不换刀的纪录

盾构施工在北京始于2002年北京普遍存在砂卵石地层,对刀具磨损严重,原设计盾构机每掘进600米更换一次刀具,而在砂卵石地层一二百米就要换一次,当时盾构机的刀具都是进口的,价格很贵,换一套要上百万元,加上地基加固处理费用和一个月的停工换刀时间,至少要花300万元

在北京奥运会配套工程北京地铁10号线项目上,这个大难题成了拦路虎无论是从维护企业利益出发,还是从工期来看,都必须尽量减少换刀次数

经过不断试验,黄昌富发现加强刀具的耐磨性是关键在他的主持下,项目部组织有关专家对盾构机刀具进行了改进,增强了耐磨性,并采用了部分国产刀具更换后的新刀具创出一次性掘进1500米不换刀的纪录,彻底解决了砂卵石地层盾构施工技术难题3.5公里长的隧道,只更换了2次刀具,比原设计节省了8盘刀具,至少缩短80天工期,节约直接成本达5600万元,而且整个掘进过程中没有发生任何安全质量事故

随着参与更多盾构施工项目,黄昌富逐渐成为盾构施工技术的领军人

在广州地铁施工中,他创造性地提出了 载荷分散法 的托换概念,成功穿越11栋高楼桩基,首次引进铺盖法施工技术,填补了国内空白

2005年12月,难度更大、风险更高的北京站至北京西站地下直径线开工这个工程是我国第一条大直径城市地下全线电气化铁路盾构隧道,隧道断面直径12米,相当于4层楼高,而地面覆土最浅处仅为2.8米,且距周边楼房只有2.17米,施工风险极大担任项目指挥长的黄昌富又创造性地提出了在施工中基于 桥墩连续结构梁拱组合 的加固构思,采用 分段多次高压注浆 复合锚杆隔离桩 对受既有地铁运营振动影响区域进行了隔离加固处理,有效控制了由于直径线开挖和地铁振动影响土体松动变形,使隧道掘进顺利平稳

把原本5500万采购经费降至4000万

刚见到从外国整体进口的盾构机时,我们连颗螺丝钉都不敢乱拧 黄昌富至今记忆犹新

在对盾构机全面了解后,黄昌富发现,整体进口的盾构机并不完全是由一家厂商制造的,而是由制造商设计后,在全世界选购各系统和零配件,再由制造商集成组装

黄昌富想,盾构施工的最大成本就是盾构机本身,当时深圳地铁进口的盾构机每台达5500万元,如果能够把采购价降下来,那怕降低1个百分点,也会为国家和企业节省一大笔费用

能不能在采购时要求制造商选用国产部件呢

通过深圳地铁的实践,黄昌富和他的团队已经掌握了盾构施工的核心技术和配套设备选型与参数优化,而国内设备制造厂家的实力也在逐步提高,盾构机的有些结构部件已经可以国产化了

黄昌富的想法得到了集团公司的全力支持

据中国铁建总裁赵广发介绍,目前中国铁建在全国有一百多台盾构机正在施工作业,其中相当一部分是自己生产制造的赵广发说,通过技术创新打破国外垄断,降低盾构成本,效益不言而喻

2004年,北京地铁采购盾构机,在黄昌富的带领下,经过艰苦谈判,最终促使外国制造商将盾构机的钢结构外包给国内厂家加工

北京地铁盾构机的采购价是一台4000万元左右,比深圳地铁使用的一下降低了1500万元 黄昌富说, 更为重要的是,我们让盾构机完全被外国垄断生产的困境成为了历史

盾构机不国产化就不能大幅降低工程成本, 黄昌富说, 经过一系列复杂地质的考验,我们积累了丰富的经验,可以根据具体情况在国内设计制造盾构机的很多系统及零部件,既经济又实用,也直接推动了国产化进程

2006年,作为青年技术专家,黄昌富参与了铁道部泥水盾构国际招标评标专家会,与研究单位、国内生产厂家通力合作,制订了整机国内生产、国外技术支持的采购方案并被铁道部采纳,使大直径泥水平衡盾构机的单机造价整整降低了4000万元

黄昌富一直没放松对前沿知识的追求和探索2009年,他取得了北京科技大学岩土工程专业的博士学位,去年又进入中国社科院工业经济研究所博士后流动站,致力于城市轨道交通建设对城市社会和经济的发展影响的研究

中国铁建董事长、党委书记孟凤朝说: 黄昌富身上集中体现了新时期劳模不折不挠、勇于创新、科学拼搏的时代精神我们企业的结构调整、转型升级需要更多黄昌富这样的排头兵、领头羊

茅以升北京青年科技奖 评委会这样评价他: 黄昌富在盾构施工技术上的创新成果,对城市地下工程的建设和发展发挥了重要推动作用,他为推动地下工程特殊技术的进步、加速核心技术国产化进程和振兴民族工业作出了重要贡献

查阅:已获批28个城市的轨道交通线路规划详解图(更新中)

查阅:2010年全国各省市城市轨道交通项目概览(更新中)

查阅:城市轨道交通中标企业

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