16号线桩柱体系由人工改为机械化

工效较传统工法提高10倍以上

《劳动午报》(2016年06月17日 05版)□本报记者 周美玉 文/摄
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在地铁16号线万泉河桥站的项目建设工地,位于15米深的地下,有两台高约4.1米的大型设备,一个是多功能钢管柱调垂设备,一个是履带式液压大口径大功率钻孔机,这两台新设备是在北京地铁建设施工中首次应用,实现了桩柱一体化施工,工效较传统工法提高10倍以上。

机械化替代人工工效提高10倍

16号线工程北起北清路北安河,南至宛平,穿海淀区、西城区、丰台区。线路全长约50公里,全部为地下线,共设车站29座,其中换乘车站12座,设北安河车辆段一座,榆树庄停车场一处。该工程自2013年开工建设,16号线首开段(西苑-北安河)将于今年底开通试运营。

地铁万泉河桥站位于万泉河路与北四环交叉口处万泉河桥区内,为地下双层单柱双跨岛式车站,暗挖主体结构采用新型暗挖PBA法进行施工,即采用大直径钻孔桩及钢管柱一体化进行施工,桩柱体系由人工改为机械化进行施工,是真正意义上的洞桩法。

据中铁四局集团北京工程建设有限公司副总经理兼16号线10标项目经理汪崎峰介绍,新设备使用之前,采取的是人工施工,为了在导洞内装钢管柱,需要挖两层导洞,采用新设备后,采用了钻孔机直接钻孔,不用人工再挖一层导洞。另一个好处是,挖单层导洞接触不到北京地下水层,所以不用再进行抽水,节约了地下水资源,也有效控制地面沉降。机械化施工也使安全可靠度得到很大提高。

而且钻孔机直接将打出来的泥浆通过洞内的管道排出,改善了洞内作业环境。操作过程中,先用钻机机械化成孔,再进行钢管柱的安装,采用多功能桩柱一体化机,集吊放、夹持、安装和监测为一体,可迅速完成基桩、桩上钢管柱的施工作业,机械化作业误差非常小,在1公分以内。

采用新设备使工效大大提高。之前打一根中桩需要15天,现在只需1天。之前打边桩要3至5天,现在可以一天打2根,使工期大大缩短,工效较传统工法提高10倍以上。目前,万泉河桥站车站主体结构完成20%,洞桩施工完成80%。

机械化暗挖保证工人健康

地铁16号线工程土建施工26合同段全长约3.476千米,含一站两区间。据了解,宛平城站前暗挖105m,车站明挖480米,宛平城站至终点区间为171米暗挖。目前左线暗挖初支完成100%,右线暗挖初支完成70%。

区间采用机械化暗挖台车,整车采用高强钢材,结构安全可靠。机械操作手在距离工作面3米外范围内进行操作,有效防止塌方造成人员伤害,施工更加安全。采用湿喷工艺,扭转了地铁暗挖初衬施工以干喷砼工艺为主的现状,改善作业环境,保证工人的健康安全,以降低污染排放。

另外,全车采用外接电源及液压动力系统,动力强劲且不产生废弃。

机械法开挖土方昼夜两班仅需12人,比传统人工开挖人数降低且工效翻倍,施工效率及经济效益更高。

将在轨道建设中推广暗挖技术

万泉河桥站采用的新设备于去年5月开始应用,之前经过了改良测试,目前发挥了最大的功效。

机械化暗挖技术的不断发展和成熟,解决当下暗挖施工工力紧急危机,促进北京地铁建设和地下空间开发的机械化变革,实现“机械化减人,自动化换人”的目标。

之前采用浅埋暗挖法,已形成了一套比较完整的配套施工技术,但长期以来存在作业现场安全性低、环境条件差,劳动强度大、施工速度慢、易造成周边建筑物变形等风险,因此,推广暗挖施工机械化是轨道交通建设的需要。

在暗挖机械化施工技术的研发和过程中,市重大项目办在研发工作的重要时间节点上,多次召开研发会议,并与研发团队共同走访蔚县煤矿、徐工集团。

在暗挖机械化施工技术的推广过程中,召开了“城市暗挖工程系列装备技术”专家评审会,在充分论证暗挖机械化施工技术及设备的安全性、效能及经济适用性的基础上,鼓励新产品新技术的推广应用。