□张 刚
2021年12月6日8时58分,随着首趟牡佳高铁分别从佳木斯站、牡丹江站同时发车,标志着由中铁上海工程局参建的牡佳高铁正式开通运营,与既有哈牡高铁、哈佳铁路共同构成黑龙江省东部高铁环线,进一步完善了东北地区路网结构,在广袤无垠的三江平原之上,再次腾起一条演绎着速度与激情、传播着幸福和温暖的巨龙。
牡佳高铁位于黑龙江省东部地区,是我国目前最东端的高铁,线路南起牡丹江市,经鸡西市、七台河市、双鸭山市,终至佳木斯市,全长372公里,设计时速250公里。中铁上海工程局承建的牡佳铁路7标位于佳木斯市桦南县境内,线路全长40.455公里,施工内容主要有路基23公里、桥梁13座,隧道4座以及703孔箱梁预制和架设。
科学管理,走“胜而后战”之路
“能够在被誉为‘华夏东极’‘东方第一城’的佳木斯市参与高铁建设,感觉很荣幸。然而,一系列接踵而来的施工难题也给我们带来了前所未有的挑战。”这是时任项目总工程师钮小祥当初参加工程建设时的复杂心情。
由于地处严寒地区,地面表层有季节性冻土层,每年10月下旬开始冻结,全年有效施工时间短,尤其在进入初冬季节以后质量管理难度剧增。9月进场,10月底就开始结冰,次年3月底土壤才开始解冻,工程建设成了一场与时间的赛跑,片刻也不能耽误。牡佳铁路项目部以决战决胜的勇气迎难而上,积极与属地资源、上级组织沟通联络,凝心聚力,迅速集结人力物力,抢抓进场施工。
2017年9月7日,牡佳客专线7标段施工合同签订;9月26日,项目部驻地装修完成,人员入驻办公;10月20日,南柳树河特大桥钻孔桩顺利开钻。19天完成人员初步进场,44天完成管段内首桩开钻,牡佳铁路项目顺利实现了良好开局。
项目部还利用建模软件建立三维模型,快速完成了大临生活区、生产区、拌合站等场地设施、设备的规划;利用BIM技术动态跟踪可视化施工组织设计(4D虚拟建造)的实施情况,将现场实际进度完成情况反馈回BIM应用平台中,与计划进行对比、分析及纠偏,及时对工程进度控制管理,有力推动了各节点目标的顺利实现。
知难而上,走破茧成蝶之路
隧道施工中有一个很常见的名词,叫“埋深”,意为从最高点到隧道顶的距离。保丰隧道全长2095米,设计为单洞双线隧道,隧道最大埋深97米,最小处不到3米,是全线隧道中浅埋段最长的一座隧道。这样的隧道施工安全风险极大,掘进过程困难重重。
面对该隧道有效施工时间短、岩体破碎、围岩变化频繁带来的施工难题,项目部积极开展技术攻关,不断优化施工方案,采用隧道进出口往中间同时掘进的施工方法,齐头并进;建设全封闭式保温型拌合站,并在隧道口搭设两道防风保温门,门内采用生火炉和配备电暖风24小时不间断加热升温,确保隧道冬季施工温度稳定可控,保障混凝土浇筑后的温控和养生,确保了工程质量和进度两不误。
“隧道围岩自动化量测信息系统在牡佳铁路隧道施工中可起了大作用,它采用激光测距的方法24小时在线监测隧道拱顶下沉、隧道净空变化,前端采集数据,监测平台进行数据分析,APP上轻轻一点就能查看分析结果。”负责掌子面监控量测工作的技术员黄鑫对此十分自豪。根据量测数据和测量频次变化值,随时掌握围岩变化情况,及时调整施工方案,“岩变我变”的施工理念有效保障了保丰隧道的安全质量。
向阳山水库特大桥从享有“三江第一湖”美誉的向阳湖湖面穿行而过。由于水库季节性因素对大桥深水基础施工制约大,必须赶在水库汛期来临之前“出水”,如果不能按时完成,将会影响整个施工计划安排。该桥有51个台身涉及水中作业,施工难度大,安全风险高,极度考验施工单位在复杂地质及水文条件下的作业能力,因此大桥横跨水库成为了项目重点控制性工程。
狭路相逢勇者胜。牡佳铁路项目愈战愈勇,科学组织,精准发力,在水中墩施工前就超前谋划进行便道及钻孔平台筑岛施工,同时,设置了两个长48米的钢栈桥,便于水库内流水。施工过程中,集中投入了4家施工队伍、500多人和一百多台机械设备,24小时不间断施工。成功实现了汛期来临前51个水中台身顺利“出水”的任务目标。51朵出水莲花,整齐地排列在碧波湖面上,成了向阳湖一道靓丽的风景。
信息化管理,走科技创新之路
BIM通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,具有信息关联性、可视化、协调性、模拟性等等众多优点。将互联网+BIM技术作为核心,不仅能促进项目精细化管理,更能切实提高建筑施工管理质量,将建筑工程存有的风险降到最低。牡佳客专八虎力河特大桥全长3007.11米,主跨跨越既有S307省道,是制约牡佳客专全线贯通的“咽喉”工程。施工中,项目部采用悬臂浇筑施工,利用BIM技术对桥梁施工全过程进行仿真分析,为施工过程各个阶段提供线形、预应力等控制数据,保证了桥梁线形精准度,降低了施工安全风险。
数字化管理助力降本增效。在土石方计算中,牡佳铁路项目依靠倾斜摄影技术进行三维建模,精准掌握现场构筑物与实体工程位置关系,利用实景建模对取土场及弃土场面积和体积直接量取,以策划现场的实际需求量,进一步提高了施工效率,也真正做到了管理意义上的“所见即所得”。
七峰林场1号大桥大里程端是标段内BIM模型深化工点,线路以填挖相间通过,地形复杂,有较明显起伏。项目部根据图纸对不同纵坡的栅栏建立标准骨架模型,再根据地形情况在不同纵坡上选用拼装3米、1.5米或1.15米的不同长度的防护栅栏模型,通过布置后的栅栏进行上下槛、栏片预制算量,深化设计,以指导现场施工。通过BIM模型完成对小型预制构件的形象进度管理,显示现场安装实际进度,避免栅栏安装过程中构件的浪费或破损。
“牡佳铁路7标项目建设过程中全力推进信息化、互联网+和BIM技术深度融合发展,在牡佳铁路建设中发挥了积极影响和重要作用!”哈牡客专公司负责人在精品工程交流会上称赞。该项目《BIM技术在牡佳7标高速铁路施工中的应用》成果还获得了“龙图杯”全国BIM大赛二等奖。
1000多个日夜,中铁上海工程局数千名建设者,迎着祖国最早的朝阳,扎根在这片黑土地上,付出了青春、汗水与智慧,实现了佳木斯人民期盼多年的“高铁梦”。如今,牡佳高铁正式开通运营,佳木斯至牡丹江列车运行时间由原先的7个多小时缩短至最快2小时10分钟,人民群众出行更加方便快捷,东北地区高速铁路网更加完善,新时代下三江平原的交通新画卷正徐徐展开。