北京东六环改造工程正在如火如荼进行,其中7.4公里的隧道工程备受瞩目,该段需要盾构掘进,而盾构机直径超过了16米,创下了全国之最。配合盾构掘进的是超大直径盾构管片生产,记者日前探访了距北京东六环改造工程150公里之外的中交一公局集团北京东六环改造工程管片厂(以下简称“东六环管片厂”)。在这里,现在每天约有40块盾构管片运往北京施工现场。

智能流水线满足生产所需

东六环管片厂位于河北廊坊大城县工业园区,距北京100公里,距天津60公里,距雄安新区55公里,南接津石高速,西临京台高速。总占地面积122亩,设有混凝土拌和车间、管片生产车间、管片水养区、管片存放区和集设计、研发、试验检测为一体的技术研发中心。

盾构管片是盾构施工的主要装配构件,是盾构法隧道的永久衬砌结构,盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全,影响隧道的防水性能及耐久性能。

东六环管片厂项目经理张翔介绍,北京东六环改造工程所用超大直径盾构管片,每环衬砌环由10块管片组成,采用“7+2+1”组合形式,即7块标准块,2块邻接块和1块封顶块。衬砌环直径15.4米,环宽2米,壁厚0.65米,单片管片最大外弧长5.39米,最大自重16.9吨,拼装成环后约6层楼高。

如此庞然大物的构件,在智能化流水线上,整个生产过程就像麦当劳餐厅生产汉堡包一样井然有序。记者在现场看到,从钢筋加工、钢筋笼制作、混凝土拌合及浇筑,到管片生产、堆放,整个智能化流水生产线上,只有少量的工艺如焊接需要工人,其他均有机器自动化完成。

以钢筋笼生产为例,钢筋笼流水线生产实现了操作工人的专业化分工、流水化作业,提高工效40%,减少人工40%,平均16分钟即可生产一个钢筋笼,日产钢筋笼65到85个。

通过全流程智能化管理,东六环管片厂每日可生产6至8环管片,较传统工艺,产能提升至200%,完全能够满足北京东六环改造所需盾构管片。

每个构件都有唯一“身份证”

北京东六环改造工程南起京哈高速立交,北至潞苑北大街,全长约16公里,项目按计划将于2023年年底完工,建成后,将有效缓解东六环路交通拥堵。不同于常规的道路改造,东六环“入地”后,地面上原有的东六环主路将建设高线公园,并改造成为慢行系统,与城市景观融为一体,让市民工作、生活、交通更加便利,推动城市副中心高质量发展。

中交隧道局承建第4标段,项目副总工忽慧涛介绍,改造工程意义重大,无论是盾构还是管片生产,都不能有一丝含糊。在近30米的北京东六环地下,总重4500吨的“运河号”超大直径盾构机就像一列火车一样,上面装着上百把合金刀片,刀盘转动,将前方土壤挖下来,一点点向前盾构,施工者通过采用自动化监测等技术,使沉降控制精度达到0.1毫米,全面提升了成型隧道质量。

该标段所需3.7万片盾构管片,均由东六环管片厂生产。张翔介绍,北京东六环改造工程被称为“缝合城市空间”,为此生产的盾构管片更是精益求精。材料上,盾构管片采用C60钢筋混凝土,抗渗等级P12,为常规水泥制品的2倍,设计使用年限为100年。

在生产工艺上,东六环管片厂自主研发的智能蒸养控制技术,精准控制温湿梯度,有效避免混凝土裂纹产生;采用三维激光扫描技术对钢模具和成品盾构管片进行偏差检验,确保成品精度在0.3毫米,始终高于设计要求。通过自主研发的三维扫描技术,对预拼装的盾构管片进行扫描偏差,通过软件对盾构管片进行虚拟拼装,判定盾构管片精度是否合格。

不仅如此,东六环管片厂的智能管理系统还赋予每个预制构件唯一“身份证”,监控生产每一个环节,并在生产过程中进行智能分析、动态管理,以此保证每一片运往施工现场的盾构管片都是合格的。

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