北京東六環改造工程正在如火如荼進行,其中7.4公里的隧道工程備受矚目,該段需要盾構掘進,而盾構機直徑超過了16米,創下了全國之最。配合盾構掘進的是超大直徑盾構管片生產,記者日前探訪了距北京東六環改造工程150公里之外的中交一公局集團北京東六環改造工程管片廠(以下簡稱“東六環管片廠”)。在這裏,現在每天約有40塊盾構管片運往北京施工現場。

智能流水線滿足生產所需

東六環管片廠位於河北廊坊大城縣工業園區,距北京100公里,距天津60公里,距雄安新區55公里,南接津石高速,西臨京臺高速。總佔地面積122畝,設有混凝土拌和車間、管片生產車間、管片水養區、管片存放區和集設計、研發、試驗檢測爲一體的技術研發中心。

盾構管片是盾構施工的主要裝配構件,是盾構法隧道的永久襯砌結構,盾構管片質量直接關係到隧道的整體質量和安全,影響隧道的防水性能及耐久性能。

東六環管片廠項目經理張翔介紹,北京東六環改造工程所用超大直徑盾構管片,每環襯砌環由10塊管片組成,採用“7+2+1”組合形式,即7塊標準塊,2塊鄰接塊和1塊封頂塊。襯砌環直徑15.4米,環寬2米,壁厚0.65米,單片管片最大外弧長5.39米,最大自重16.9噸,拼裝成環後約6層樓高。

如此龐然大物的構件,在智能化流水線上,整個生產過程就像麥當勞餐廳生產漢堡包一樣井然有序。記者在現場看到,從鋼筋加工、鋼筋籠製作、混凝土拌合及澆築,到管片生產、堆放,整個智能化流水生產線上,只有少量的工藝如焊接需要工人,其他均有機器自動化完成。

以鋼筋籠生產爲例,鋼筋籠流水線生產實現了操作工人的專業化分工、流水化作業,提高工效40%,減少人工40%,平均16分鐘即可生產一個鋼筋籠,日產鋼筋籠65到85個。

通過全流程智能化管理,東六環管片廠每日可生產6至8環管片,較傳統工藝,產能提升至200%,完全能夠滿足北京東六環改造所需盾構管片。

每個構件都有唯一“身份證”

北京東六環改造工程南起京哈高速立交,北至潞苑北大街,全長約16公里,項目按計劃將於2023年年底完工,建成後,將有效緩解東六環路交通擁堵。不同於常規的道路改造,東六環“入地”後,地面上原有的東六環主路將建設高線公園,並改造成爲慢行系統,與城市景觀融爲一體,讓市民工作、生活、交通更加便利,推動城市副中心高質量發展。

中交隧道局承建第4標段,項目副總工忽慧濤介紹,改造工程意義重大,無論是盾構還是管片生產,都不能有一絲含糊。在近30米的北京東六環地下,總重4500噸的“運河號”超大直徑盾構機就像一列火車一樣,上面裝着上百把合金刀片,刀盤轉動,將前方土壤挖下來,一點點向前盾構,施工者通過採用自動化監測等技術,使沉降控制精度達到0.1毫米,全面提升了成型隧道質量。

該標段所需3.7萬片盾構管片,均由東六環管片廠生產。張翔介紹,北京東六環改造工程被稱爲“縫合城市空間”,爲此生產的盾構管片更是精益求精。材料上,盾構管片採用C60鋼筋混凝土,抗滲等級P12,爲常規水泥製品的2倍,設計使用年限爲100年。

在生產工藝上,東六環管片廠自主研發的智能蒸養控制技術,精準控制溫溼梯度,有效避免混凝土裂紋產生;採用三維激光掃描技術對鋼模具和成品盾構管片進行偏差檢驗,確保成品精度在0.3毫米,始終高於設計要求。通過自主研發的三維掃描技術,對預拼裝的盾構管片進行掃描偏差,通過軟件對盾構管片進行虛擬拼裝,判定盾構管片精度是否合格。

不僅如此,東六環管片廠的智能管理系統還賦予每個預製構件唯一“身份證”,監控生產每一個環節,並在生產過程中進行智能分析、動態管理,以此保證每一片運往施工現場的盾構管片都是合格的。

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