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持续发力!民企缘何青睐双轮铣,地铁地下连续墙未来潜力巨大!

发布者:君小豪

【轨道交通蓬勃健康发展正当时】


自1845年伦敦地铁的兴建开始,地下空间这一概念正式问世,截至目前已经有了170余年的发展历史。而在中国,城市轨道交通发展的历史刚好50年。截止2019年4月1日,包含港澳台地区在内,我国通车运营轨道交通的城市38座,通车线路176条,总运营里程5656公里。



中国城市轨道交通运营里程增长情况


而且,预计未来5年左右,运营里程将增至1万公里,也就是说目前城市轨道交通的在建规模就高达5000公里左右。另据不完全统计,我国内地还有近万公里轨道交通项目已上报或准备上报国家审批。在城市轨道交通如此大规模的建设背景下,如何更安全、更经济和更高效地建设轨道交通成为行业的热门话题,作为轨道交通建设的控制性工程,地下车站的施工尤为关键。近年来,车站围护结构施工时发生的安全事故屡见不鲜。例如,2008年11月15日,杭州地铁1号线 湘湖车站北2基坑发生基坑坍塌事故,造成21人死亡, 4人重伤,20人轻伤,直接经济损失4961万元。


随着我们对施工安全的要求越来越高,越来越多的新技术、新工艺应用于轨道交通建设中,比如,近年来,经济、安全、高效的地下连续墙工法便广泛应用于我国大部分城市的地铁施工中。


【地下连续墙应用前景广阔】


地下连续墙开挖技术起源于欧洲。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的,1950年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工,20世纪50~60年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广,成为地下工程和深基础施工中有效的技术。由于目前挖槽机械发展很快,与之相适应的挖槽工法层出不穷;有不少新的工法已经不再使用膨润土泥浆;墙体材料已经由过去以混凝土为主而向多样化发展;不再单纯用于防渗或挡土支护,越来越多地作为建筑物的基础,所以很难给地下连续墙一个确切的定义。一般地下连续墙可以定义为:利用各种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体。


经过几十年的发展,地下连续墙技术已经相当成熟。进入90年代中期,国内外越来越多的工程中将支护结构和主体结构相结合设计,即在施工阶段采用地下连续墙作为支护结构,而在正常使用阶段地下连续墙又作为结构外墙使用,在正常使用阶段承受永久水平和竖向荷载,称为“两墙合一”。 如新闸路地铁车站、上海银行大厦、越洋广场、平安保险广场和上海二十一世纪中心大厦等均采用了“两墙合一”设计。“两墙合一”减少了工程资金和材料投入,充分体现了地下连续墙的经济性和环保性。2000年以后,随着国内又一轮建筑高潮的兴起,深大基坑和市区内周边环境保护要求较高的基坑工程不断涌现,对工程的经济性和社会资源的节约要求越来越高,一系列外部条件的发展,促进了地下连续墙工艺又得到了进一步推动,同时也出现了一批设计难度较高的工程。例如上海500kV世博地下变工程直径130m的圆形基坑,基坑开挖深度为34m,采用了1.2m厚的地下连续前作为围护结构,同时在正常使用阶段又作为地下室外墙。




意大利土力双轮铣用于地下连续墙施工


1958年,我国水电部门首先在青岛丹子口水库用此技术修建了水坝防渗墙,到目前为止,全国绝大多数省份都先后应用了此项技术, 估计已建成地下连续墙120万~140万平方米。地下连续墙已经并且正在代替很多传统的施工方法,而被用于基础工程的很多方面。在它的初期阶段,基本上都是用作防渗墙或临时挡土墙。通过开发使用许多新技术、新设备和新材料,现在已经越来越多地用作结构物的一部分或用作主体结构,最近十年更被用于大型的深基坑工程中,尤其在地铁车站施工基坑开挖中应用广泛,之所以广泛的应用和其具有的优点是分不开的,大体来说具有以下优点:


1.施工时振动小,噪音低,非常适于在城市施工。

2.墙体刚度大,用于基坑开挖时,可承受很大的土压力,极少发生地基沉降或塌方事故,已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构。

3.防渗性能好,由于墙体接头形式和施工方法的改进,使地下连续墙几乎不透水。

4.可以贴近施工。由于具有上述几项优点,使我们可以紧贴原有建筑物建造地下连续墙 。

5.可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大,易于设置埋设件,很适合于逆做法施工。

6.适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广,从软弱的冲积地层到中硬的地层、密实 的砂砾层,各种软岩和硬岩等所有的地基都可以建造地下连续墙。

7.可用作刚性基础。目前地下连续墙不再单纯作为防渗防水、深基坑维护墙,而且越来越多地用地下连续墙代替桩基础、沉井或沉箱基础,承受更大荷载。

8.用地下连续墙作为土坝、尾矿坝和水闸等水工建筑物的垂直防渗结构,是非常安全和经济的。

9.占地少,可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间,充分发挥投资效益。

10.工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。


根据目前国内轨道交通在建项目及预建项目估算,未来还有15000公里左右的轨道交通项目等待施工,按照轨道交通地铁车站合理站间距匡算,未来几年十几年时间里,还将有约10000座轨道交通车站陆续开工建设,也就是有10000多个大型地下空间等待开挖,这确实是一个巨大的体量,而地下连续墙施工工艺是目前国内地铁车站的基坑施工的主流工法,将继续发挥巨大的作用,在我国轨道交通领域有着广阔的应用空间!

       

【打响进军地下空间建设第一枪】


有业内专业人士指出,“随着城市化的进程,未来人口超过100万的城市不会仅限于一二线的城市,在没有更严厉政策的限制下,轨道交通的黄金发展期绝对不只10年。”


关于国内城市的城区人口规模,目前并未有权威统计数据,参考相关分析研究报告,国内市区人口超过100万的城市有220个以上,建成区人口超过100万的城市估计有100个以上,而城轨交通得到批复的城市仅为43个,仍有至少数十个城市期待城轨交通在当地变为现实。


在如此庞大的市场面前,参与“分蛋糕”的除了央企、国企等传统势力外,越来越多的民企也加速进军轨道交通行业,而且也起得了不俗的成绩。


四月的头一周,中地君豪就分别与两家桩工机械巨头品牌——德国宝峨、意大利土力公司签订合作协议。共斥巨资11亿元,购置10台宝峨MC-9610双轮铣槽机和10台土力SC-135机型双轮铣,创造了双轮铣的采购记录。




这个采购量是个什么概念?德国宝峨进入中国二十多年以来,其销售的双轮铣设备总销量也只有50台左右。“市场平稳的时候,在中国桩基行业中,双轮铣一年的总销量也就20多台。”一位桩工机械领域的观察者直言。


这意味着,经过与两家的合作,中地君豪一举成为保有双轮铣设备数量最多的企业,熟悉地下空间开发的从业者都清楚,双轮铣设备是建造地下连续墙的“利器”,所以中地君豪也成为施工地连墙业务实力最大企业。由此可以看出,此次中地君豪在今年打响进军地下空间建设第一枪的同时,也向业界展示了其进军地下空间领域的决心以及其具备的硬实力!


【凭借技术硬核打造品质工程】


依托全球领先的桩工设备和强大的技术实力,是中地君豪助力国家地下空间建设的先决条件。合作的德国宝峨和意大利土力都属于桩工机械行业的“巨无霸”。


德国宝峨成立于1790年至今已有两百余年的发展历史,不仅拥有行业内最完善、最为领先的桩工机械产品线,而且拥有丰富的基础施工经验。其最早的双轮铣设备就是用于被称为三峡工程“三大技术难点”之一的二期围堰防渗墙工程。


同样,意大利土力公司隶属于当今世界上两大跨国基础工程承建商之一的意大利TREVI集团,其双轮铣产品早已处于世界领先地位。迄今为止,土力双轮铣槽机仍保持着世界最深铣槽250米的施工纪录。




双轮铣槽机作为目前世界上最为先进的地下连续墙施工设备、其搭载的技术创新成果更是备受瞩目,不仅施工精度准、效率高、环保、污染小,而且功能多样,通过更换不同类型的刀具在不同硬度地质中施工,已经被广泛应用于大坝建设、地铁建设、大型桥梁锚锭、深基坑等各地下项目施工中。


特别是在地铁施工中,使用传统的冲桩机辅助液压抓斗机成槽施工适用于较软的地质,在面对中风化、微风化等岩石坚硬、岩层深厚的地质,容易出现偏空、冲孔缓慢等问题,导致施工低效、质量问题、工期延误等现象都有可能发生。而采用双轮铣槽机则能避免这些问题,不仅噪音小,功效高,成槽的质量也好。


 美国波特兰工地工作竖井



施工设备的优劣往往对工程的质量及进度产生决定性的影响,这对于地铁项目更为重要。地铁基本是服务于特大城 市、大城市的城市建成区中心地带,地铁车站的选址更是敷设于大型的客流集散点、重要功能区、交通枢纽等高度建成地区,人口集中、建筑密集、道路交通流量大基本是地铁车站周边的共有特征,所以明挖地铁车站在施工期间往往需要进行围挡并交通导改,对社会道路及周边居民产生持续影响,使用传统冲桩机往往噪音较大,对周边居民正常生活造成影响,引起居民投诉等社会问题,严重可对项目产生影响,造成工期延误等。使用先进设备保质保量完成项目并可缩短工期,降低施工影响,绝对是一项利国利民的好事。


像人们所熟知的上海世博500kV地下变电站上海中心大厦的地下连续墙等工程,都是依靠双轮铣设备开展的建设。“据一名专业人士对北美过去30年大型基建的项目统计,在20个应用连续墙设备的堤坝建设项目统计中,其中9个项目都在重点使用双轮铣进行施工作业,这9个项目中完成的连续墙总量达到2.23×10⁵㎡,尤其在最近10-15年在建的基础建设项目当中,几乎无一例外都会用到双轮铣。”中地君豪相关负责人表示。

上海500kv世博变电站圆形基坑

上海中心大厦塔楼圆形基坑



中地君豪此次引进的设备均为两大品牌的拳头产品,“设备的引进只是一部分,更重要的是,他们会给予行业中最前沿的技术支持。”中地君豪相关负责人表示,“这对于注重技术研发投入的中地君豪来说,是更为关注的条件。”早在几年前,中地君豪就专门成立技术研究院,拥有岩土施工核心技术,是《旋挖钻机》国家标准的参编单位,凭借过硬的工程质量赢得业内良好的口碑。历经十年发展,中地君豪的“朋友圈”在强化深度合作的同时不断延伸,成为全国前20强的房产企业,以及中铁、中建、中交等在内的央级施工单位的优质合作伙伴。


如今,随着地下空间开发利用的趋势所向,中地君豪与强企联手,在基础行业转型升级进程中推进企业的快速发展,继续抢占地连续墙业务新风口,成为中国轨道交通建设、地下空间开发和利用领域中一股强势崛起的新力量。