穿江越海铸蛟龙 ——中铁十四局锻造大盾构专业化施工品牌纪实

铁建头条 > 文章作者:刘福昌 林 凤 2020/11/12-08:52 阅读: loading...

穿江越海铸蛟龙

——中铁十四局锻造大盾构专业化施工品牌纪实

通讯员  刘福昌  林  凤

  2005年,“万里长江第一隧”南京长江隧道开启中国基础设施建设从水上跨越到水下穿越的新时代。

  白驹过隙,15年弹指一挥间。当年承建南京长江隧道的中铁十四局建设者,握指成拳,专业聚焦,如今驾驭着被业界誉为建筑装备的“地下航母”——大直径盾构机,12次穿越长江、2次穿越黄河、2次穿越钱塘江、2次穿越湘江、2次穿越内湖、3次穿越海峡、多次穿越城市核心区……

  15年前的空白,如今已被中铁十四局写满数十项穿越“江河湖海城”复杂地质世界施工纪录。在公路、高铁、地铁等长大隧道和地下空间掘进施工中,大盾构公司已成为国内大盾构施工领域市场占有率遥遥领先的专业化劲旅。

  精心擘画大盾构品牌发展蓝图

  骐骥千里,非一日之功。

  水下隧道施工涉及地质、结构、设备等多个专业,是建筑业的高端技术,被称为“刀尖上的舞蹈”,其施工难度和风险程度无形中拔高了行业准入门槛。这也是继世界第一条海底隧道日本青函隧道和世界最长海底隧道英吉利海峡隧道建设近半个世纪以来,水下隧道建设在全世界不够普及的重要原因之一。

  15年前,南京市计划在长江下修建一条隧道——当时国内盾构穿越地质条件最复杂、技术难题最多、施工风险最大的江底隧道。行业内老牌隧道公司都不敢轻易接手。机遇和挑战将敢闯敢干、勇于创新的中铁十四局人推向了抉择的风口浪尖。

   不入虎穴,焉得虎子!”反复调研和权衡后,中国铁建率领旗下中铁十四局、铁四院组成联合舰队,吹响了进军大盾构市场的号角。

  当时的中铁十四局建设者以第一个吃螃蟹的勇气操控着两台当时世界最先进、直径14.93米的超大直径泥水平衡盾构机,首次向长江天堑发起挑战。

  敢为人先,艰苦求学,摸索前行。2010年,南京长江隧道双向六车道建成通车,该工程先后获得国家科技进步奖、国家优质工程奖金质奖、詹天佑奖和鲁班奖等重要奖项,在创优之路上赢得开门红和大满贯。 

  抢抓机遇,趁势而为。凭借在南京长江隧道积累的先发优势,他们先后拿到南京地铁10号线过江隧道、扬州瘦西湖隧道等一大批大盾构订单。

  而市场扩大,管理力量也逐渐摊薄。作为隧道施工板块一个分支的大盾构施工是否需要专业化发展?中铁十四局面临又一次抉择。

  他们多次调研、召开专题会研判,在“十三五”伊始,确立了“专家建造+全产业链”总体布局,明确把聚焦(超)大直径和水下盾构隧道业务板块作为重要发展战略之一,于2016年8月在南京组建国内首家大盾构专业施工企业——中铁十四局大盾构公司,在细分领域打造专业品牌。

  加大资源投入、坚持高端经营、优化项目管控……4年来,该公司发挥南京属地优势,构建长三角核心市场,拓展长江经济带沿线及京津冀、珠三角,新中标大盾构项目27个,经营承揽总额超过450亿元。

  截至今年10月,中铁十四局承建的直径10米以上大盾构隧道工程有33项,在全国占比40%,掘进里程达 70公里,其中穿越长江的12项,在全国占比60%;在建铁路隧道6项,在全国占比75%;以上3项占比份额均居全国第一;已实现穿越“江河湖海城”、地质条件、涉足行业、盾构直径、施工工艺等全覆盖,穿越长江创造了月掘进686米、14个月平均月掘进417米的世界纪录。“人无我有,人有我优,人优我精”的核心优势凸显。

  中铁十四局在大盾构专业化发展道路上坚持一张蓝图绘到底,接续擘画打造“世界一流大盾构企业”的壮阔蓝图。

  潜心锻造大盾构核心人才

  任何事业,没有顶尖人才和不断创新的技术就会归于普通。

  在南京长江隧道,中铁十四局大盾构事业尚未完全迈开步伐,就遇到大直径、高水压、强透水、浅覆土、长距离、复合地层六大世界级技术难题。更“囧”的是,在掘进至砾砂圆砾复合地层时,盾构机刀具严重磨损在江底停摆。“南京长江隧道恐将废弃”一时将他们推向舆论旋涡。

  中铁十四局人在实战中体会到,不突破核心技术短板,不储备核心技术人才,随时可能面临“卡脖子”的风险。

  在防护工程专家钱七虎院士的建议下,建设者从零起步、科学求证、大胆创新,带压更换磨损刀具、带压修复磨损刀盘……重启后的盾构机,宛如婴儿茁壮成长,每天都新生出前行的力量。隧道贯通,不仅收获了常压换刀等填补国内技术空白的荣誉,也锻炼出了陈鹏、陆野、陈建福、徐树军、路开道、赵斌等带有“中铁十四局”标签的首支“大盾构军团”。

  而关键核心技术是企业发展的命脉,引不进、买不来,需要靠良好的产业生态。如今,大盾构工程已成为该集团培养盾构施工及其产业链技术人才、淬炼核心技艺的“大熔炉”。由500多名专业人才组成的新团队已成为该施工领域核心力量。

  协同、合作,才能共赢。15年间,为掌握核心技术,在该集团的大力支持下,大盾构公司不断联合高校、科研院所,借助国家企业技术中心、博士后科研工作站以及院士专家工作站,构建大盾构全链条技术研发体系,开展科技攻关、指导现场,加速技术革新、人才培养。 

  在全球首条特高压过江隧道——苏通GIL综合管廊长江隧道,面临“国内江河埋深最深、水压最高”:最深处为-74.83米,最大水土压力高达9.5倍大气压力,好比一个拇指盖顶了10公斤的重物。“中国铁建四穿长江第一人”陈鹏扛起攻坚重任,带领孙旭涛、陈宗凯等技术骨干,在院士专家指导下加强方案论证、盾构机选型以及安全技术分析,成功攻克了超高水压、沼气地层大直径泥水盾构穿越长江等世界级技术难题,探索出一套中国建设者自主研发的核心技术。

  在中国高铁智能建造第一隧——京张高铁清华园隧道,陈爽偕同赵斌、杜贵新等团队成员,先后开发BIM管理系统、三维可视化平台,通过大数据分析和云计算,微创手术式精准作业,在北京核心城区安全穿越3条地铁线、6条市政主干道、88条市政管线。

  在国内首条地铁穿海盾构隧道——厦门地铁2号线项目,陈建福与徐树军、吴玉礼等为3分钟穿越海底奋战1137天,创新突破孤石及基岩凸起处理、高频次带压开仓等6项关键技术,为我国海峡隧道建设积累了宝贵经验……

  如今,梯次衔接的院士专家、工程技术、项目管理、盾构作业“四支人才队伍”,高精度大型管片自动化生产、水下大盾构隧道高风险管控、海底隧道复杂环境高效掘进、城域高铁大盾构智能化建造、城市轨道交通绿色综合修建等“五大核心技术群”,应对各种复杂地质条件下的盾构设备适应性选型设计技术、土岩兼容的新型常压/带压换刀技术、盾构AI智能掘进控制技术、微扰动精准穿越技术、盾构浆渣无污染处理技术、无渗漏管片拼装成型系统控制技术等“六大关键技术”已成为该品牌的核心竞争力。

  国内最高水压、最大埋深、最浅覆土、最硬岩石、最大直径、最为复杂地质条件的隧道建造难题,已被他们一一攻克:揽获国家专利200余项,技术水平跨入世界前列,关键核心技术世界领先。

  随着大盾构施工技术日益成熟,已带动集勘察设计、建设施工、装备制造、管养维护于一体的大盾构全产业链形成。

  匠心铸造大盾构品牌工程

  地面上,运输车正有序运送管片,物资仓库和加工车间物料堆码整齐且标识清晰,整个工地秩序井然。隧道里,成型隧道浑然天成;明亮的作业现场,大直径盾构机正稳步推进……在济南黄河隧道、广西南崇铁路等项目施工现场,这样的场景时常让各方宾客眼前一亮。

  “结合多年管理实践,编制的《盾构施工标准化手册》《安全文明施工标准化手册》《项目驻地建设标准化手册》已成为指导每个工程高起点策划、高品质建造的‘大盾构标准’。”大盾构公司负责人表示,从盾构施工工艺、风险管控流程到每一根管线的布序,他们都以标准先行,打造品牌形象、技术实力展示的窗口。

  建一项工程,树一件精品,立一座广告牌。10多年来,他们坚持安全质量为先,把稳时代脉搏,不断追求精致建造、绿色建造、智能建造。

  为加强现场管控,他们依托“互联网+大数据”搭建盾构数据监控指挥中心,实现院士专家远程问诊精准化、施工过程远程联网监控信息化、施工安全预警实时化、监控数据集中化,与一线“零距离”对接解难题、控风险,为安全、智能建造赋能;他们创新应用三维管模测量技术、管片上浮自动化监测系统等,形成生产、拼装、后期监测全流程管片质量把控体系,确保成型隧道质量;他们以苏通GIL项目为试点,推行的“5S”精细化管理模式实现了盾构作业工厂化、安全文明施工常态化,如今“苏通模式”已在北京东六环路等项目落地……

  在扬州,瘦西湖隧道零污染穿越5A级景区,获评全国建筑业绿色示范工程。在武汉,地铁8号线越江隧道安全穿越长达500米的历史建筑,保护了古城原貌。在南京,长江五桥夹江隧道,盾构开掘的5万立方米渣土全部用于江堤回填加固,固堤防洪……一个个精品工程圆满履约,一个个“后起之秀”屹立而起,为大盾构品牌注入源源不断的生命力。目前,他们已成功取得“中铁建大盾构”“十四局大盾构”国家注册商标。

  2020年,中铁十四局先后揽获深圳市皇岗路快速化改造工程、广湛高铁湛江湾海底隧道、深江铁路珠江口隧道。这支劲旅正在“新舞台”粤港澳大湾区继续穿江越海……