宁波采用专业化信息化管控咨询模式的地铁盾构隧道顺利贯通

2018-05-14 491 0

  近日,宁波轨道交通3号线一期盾构隧道区间全线贯通。3号线一期全线长16.73公里,共有16个区间,15座车站,其中15个盾构隧道区间累计全长约12.6公里。宁波轨道交通3号线一期线路自南向北,是宁波市轨道交通第二轮建设规划中的重要项目之一,工程线路途经江北、鄞州二区,也是宁波市轨道交通远景线网规划的“一环两快七射”的重要组成部分。
  从2015年12月底,3号线一期首个盾构隧道区间开始施工,到全线盾构隧道区间贯通,前后历时2年零4个月,共投入12台单圆盾构机和1台类矩形盾构机有序掘进。其中宁波轨道交通牵头自主研发“阳明号”类矩形盾构机也在3号线一期“小试牛刀”。2016年11月,“阳明号”掘进的国内第一条城市轨道交通类矩形盾构隧道,也是世界上最大断面类矩形盾构隧道在3号线一期出入段线贯通。为解决城市核心区地下空间集约化利用及高标准环境保护开辟了一条新路。
  3号线一期是国内首条采用专业化、信息化管控咨询模式的地铁盾构隧道,通过科学的管理模式、严格的标准化流程,落实各个管控关键环节,按照盾构法隧道施工不碎、不裂、不浮、不沉、不漏、不偏“6不”原则要求开展质量管控,并积极运用成型管片质量实名制及拼装质量评价公示等手段进行管控,隧道成型管片轴线平面偏差和高程偏差处于±70mm范围内的分别达到98.6%和94.1%,而超过±100mm的分别只有0.02%和0.38%。隧道质量良好,相比宁波轨道1号线、2号线一期隧道质量大大提高。
  行业首创 解决传统盾构施工问题
  我国城市轨道交通的建设项目管理,绝大部分城市均采用常规的车站与区间隧道统一管理模式。由于这种按线路长度划分的“X站X区间”的综合管理模式,在实际施工管理过程中往往存在很多的问题,我国盾构施工管理模式主要面临盾构施工人员管理问题、盾构施工过程精细化控制问题、盾构设备管理问题这三方面的问题。
  鉴于以上诸多原因,在总结了前期许多经验教训后不断摸索,宁波轨道交通创新地提出了盾构专业化独立管理的指导思想,将盾构建设管理向专业化、精细化方向进行转型,最大程度地发挥专业化盾构施工队伍的优势,将车站、盾构进行分开招标,并成立盾构施工的专门管理机构——宁波轨道交通盾构中心(中铁工程设计咨询集团有限公司,以下简称中铁设计),利用“互联网+”及大数据等先进信息化技术研发专业盾构施工信息化管控平台,来构建盾构专业化、精细化、信息化管控体系。
  在盾构中心成立之初,中铁设计高度重视盾构施工信息化管控咨询项目的落地和运营。在项目进场之前,根据业主方(宁波轨道交通)的要求,组建项目部,落实管理人员,合理安排人员分工,加大专业设备支持,中铁设计航遥院院长以及院领导班子多次和业主单位进行接洽,确保项目的顺利运行。
  盾构机设备管理
  配备专业人员,完善管理制度,全过程跟踪管理
  在传统的盾构施工过程中,存在盾构机设备选型配置不合理,盾构机设备管理的重要性认识不足,管理制度的不完善,管理的专业人员缺乏,流动情况严重,且工作人员技能水平差,导致机械设备管理工作的不到位,还普遍存在着操作不规范的现象,给隧道生产安全带来了隐患。另外盾构机设备在施工过程中维修保养不能控制,导致设备故障率高,影响工程进度。
盾构中心配备盾构机设备管理经验丰富的专业人员,制定完善的盾构机设备管理制度,对盾构机选型、生产制造过程、生产制造厂内验收、施工现场验收及施工过程的维修保养进行全过程跟踪,加强对盾构机全生命周期的管理。
  人员管理
  定期开展培训、认证、考核,扩大技术覆盖面

  盾构中心成立之后,定期举行专业人员技能培训以及盾构施工安全培训。在培训结束后进行考试,考试合格者可颁发合格证,并要求现场施工要持证上岗,责任落实到个人。在几次的专业培训之后,扩大了盾构技术培训覆盖面,提高各施工单位和监理单位的盾构施工水平,为宁波培养一批技术过硬的轨道交通盾构队伍,保障了盾构施工的专业性和安全性,携手推动宁波轨道交通的发展。
  盾构管片管理
  引进新技术,加强对管片生产的把控力度
  在地铁管片生产过程中,模具容易产生变形,而传统检测方法不能准确描述模具变形的问题,盾构中心引进管片模具三维激光扫描检测技术,经过多方探索,确定了外业工作流程及内业数据处理方法,新方法可以通过3D色谱偏差图准确描述模具的变形情况,为模具修复提供了准确的依据,保证了成品管片的尺寸精度满足规范要求。
  管片管理团队通过巡视,对管片生产过程的关键环节进行不定期检查,确保成品管片质量。对各管片生产单位不合格品流向进行监控,确保不合格品管片不流入盾构隧道施工环节。
  风险管控
  制定风险分级,建立新的预警体系,全过程动态风险管控
  为了更直观的体现盾构工程本身的施工控制风险,同时结合地质条件因素等,将不同的施工控制难易程度直接进行归类,区别于以往的风险评估方法,盾构中心将盾构法结构工程自身风险分级方式;另外为了清晰的制定出环境风险等级划分规则,提出了根据更具有实际可操作性的分级方法,主要依据环境设施的重要及环境设施与盾构隧道区间的接近关系来判断。并且建立了新的预警体系,拟定了一套包括盾构监测、盾构姿态、盾尾间隙、成型管片轴线偏差等在内的量化预警指标,用以指导现场施工,保证盾构施工各类风险提前预防,确保成形隧道质量有较大提升。
  3号线一期仇毕站~儿童公园站区间左右线在下穿宁波东站西咽喉区(甬台温)铁路时,盾构中心加强整个铁路穿越期间的各项管控,及时了解现场施工变化,为施工的顺利开展提供了更多一重的保障。这一重大风险源的解决,标志着3号线一期控制性工程“任督二脉”被成功打通,是国内首个“上跑高铁,下造地铁”的施工案例,为国内同类施工提供了宝贵的技术支撑和经验。
  监测管理
  施工全过程动态跟踪,推进标准化建设
  在施工前期,进行监测交底3次,明确各单位职责和监测工作要求;协助建设单位考察施工监测专业分包的资质情况;指导现场分中心建设;督促指导监测方案编制工作,编写第三方监测方案,组织方案专家评审5次,各标段监测方案均顺利通过评审。
施工过程中,参加测点验收会51次,组织联合巡检130次,对5个标段15个区间进行了现场监测总计676次,抽测点位超十万点次。施工完成后,按要求进行后期稳定性监测,对于后期沉降满足要求的工程进行停测审批,完成停测审批4次。管理上,配合建设单位推进监测标准化工作,配合编制完成《宁波市轨道交通盾构施工监测管理细则》并下发。
  测量管理
  加强管理及技术上的创新,实行标准化、信息化测量管控

  在既有模式中,盾构施工测量工作属于车站测量管理,各个关键点的测量管理未形成明确的节点要求,且建设单位和第三方也未形成系统的标准化管理要求。此外盾构施工管理信息化程度也不高,在信息化管理环节中存在问题较多,管理层不能实时监控、提取盾构掘进关键参数数据。而对于长大隧道地下控制网测量也未提出明确的要求,各种管理报验存在较大随意性。
  盾构中心结合盾构施工测量要求与宁波轨道交通既有管理文件,针对宁波轨道交通建设的特殊性,将测量从车站测量管理中分离开来,提出了一些管理及技术上的标准化要求及创新,编制了符合盾构施工测量的各项管理细则,对盾构施工中的各个测量环节的要求进行了标准化要求,对施工单位报验及复核的内容、规程等进行详细要求。
  盾构中心对六大块工作加大管控力度,不断推陈出新,推进了盾构施工标准化建设。同时,盾构中心领先行业,首创构筑盾构施工信息化管控体系,利用“互联网+”、“大数据”等先进计算机技术开发了盾构施工信息化管控平台及手机APP,对盾构施工全过程进行在线监控。通过数据图表等形象化展现,对施工概况总览、在线监控、预警系统、设备管理、隧道质量管理、管片管理等主要实现盾构施工的可视化。

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