5月30日上午,随着盾构机刀盘破壁而出,广州中心城区地下综合管廊工程全线廊体顺利贯通!这是目前国内一次建成的规模最大、里程最长的多功能地下环城隧道,线路全长45.7公里,共穿越越秀、海珠、荔湾、天河、白云五个主城区,形成与广州地铁十一号线同路径的地下管线闭环“大动脉”。
综合管廊是在城市地下建成的隧道空间,集电力、通信、热力、给水等各类工程管线于一体,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。自2017年启动建设以来,广州环城综合管廊全线42座工作井依序施工,全部采用地下管线敷设方式施工,终于取得重大阶段性成果。
目前,广州市累计开工建设管廊310公里,建成投入使用90公里,在建管廊220公里,初步形成“以中心环线为核心、以若干放射线为延伸、干线支线缆线相结合的综合管廊骨架系统”,对构建国际领先的新型基础设施体系,引领广州城市高质量发展提供优质空间承载。
难点:
在城市“地质博物馆”穿山越水
人潮涌动城轨穿梭,地铁如一条条长龙穿越城市地下空间,有效缓解了路面交通压力,地下的广州是一个丰富多彩的世界。云山珠水的空间格局赋予了城市灵动的气质,造就了广州多元的地质风貌——溶洞、冲击岩、碎屑石、砂层等,不同切面共同构成了一座城市“地质博物馆”。
为更加高效利用地下空间,广州环城综合管廊与市轨道交通十一号线同路敷设,同步实施、同步投入运营,两个项目统一设计、统一征借地、统一管线迁改,从而实现了节约土地资源、节约投资的目的。另一方面,为避让地铁十一号线施工路径,综合管廊的挖掘空间更为深邃,其地下作业深度达17~43米不等,面临着更为复杂的地质结构和作业环境。
首先,管廊工作井大部分设于规划绿地内,受周边建构筑物、地下重要管线影响,大部分工作井借地面积仅为1200~2500平方米,工人可谓在“一线天光”下作业。广州市住房和城乡建设局相关负责人介绍,综合管廊工程在保证质量、安全的前提下,选取沿线远离民居及地面附着物的片区开采作业井,尽可能减少对地面空间资源的利用,最大限度节约资源、减少对环境的影响。随着盾构机不断向前推进作业,市住建部门严格控制盾构掘进速度,建设单位同步注浆填充土层间隙,保障工人施工作业安全。
3次穿越珠江、3次下穿既有铁路,16次穿越既有地铁运营线,30余处与地铁十一号线交会穿越,20余处下穿、侧穿危旧房屋群、敏感建构筑物……广州中心城区地下综合管廊所经之路,不仅有着“地质博物馆”的景观,更是城市高风险的“隐秘角落”。
“地质太硬、太软都让人头大,前者很难挖通,后者又极容易导致塌陷。特别是管廊作业不仅关乎到地下空间,还会涉及地上环境安全以及中间的地铁工程的安全。”中国中铁股份有限公司(下称“中铁”)广州中心城区综合管廊项目负责人回忆,偶尔在溶洞区间作业时,机器一动便犹如“倾盆大雨从天降”,工人们在地下35米开展“潜水式”作业,盾构机在水里面穿越;又或遇到石头与淤泥的结合,一身泥泞地艰难推进,在黑漆漆的地下空间举步维艰……
征借地、管线迁改、交通疏解、绿化迁移……既要保护地面环境安全,又要保障地下人员安全,广州中心城区地下综合管廊工程在惊险中赢得精彩。
亮点:
平急两用智慧管廊也“设防”
地下综合管廊分为上下两个舱,切面犹如一粒胶囊颗粒,其中,上舱为电力舱,主要放置8回220kV及4回110kV(共12回路)电缆等;下舱为综合舱,放置给水管和通信、广播电视管线等,共计9排(25孔),左侧设通信桥架。
“之前的管线都是露天搭设,特别是在建筑密度高的中心城区里,管线占用了很多城市空间不说,还要受各种天气环境的影响,既影响市容市貌也容易发生危险。”中铁中心城区地下综合管廊负责人说,今后,综合管廊为各类管线盖起了“新家”,对比从前的环境,管线相当于从户外“入住”酒店了。
不仅如此,广州中心城区地下综合管廊还是目前全国首个落实人防防护要求的管廊项目,率先打造平急两用的大型公共基础设施,实现设施的多功能性和对空间的高效利用。六年耕耘一朝贯通,高标准、高性能、高品质的地下管廊空间是如何保障安全的呢?复杂的盾构法等10项先进技术撬动了深不见底的地下隐秘世界。
广州市城市建设事务中心相关负责人介绍,因受到平面及立面建筑物交叉干扰的影响,综合管廊项目施工最小曲线半径仅为235米,最大纵坡达42‰,线形设计基本达到盾构施工的极限,设备操作难度很大,水平运输风险较高。
在小半径、大坡度的盾构区间掘进,特别是面对着断裂带、溶洞区、透水砂层等复杂地质情况,综合管廊工程自动化监测系统像一名“体检医生”保障着施工作业安全。通过压差式沉降仪、裂缝计等传感技术对管廊的沉降、收敛、振动、裂缝等进行监测,将管廊变形信息实时采集、上传、分析,智能识别廊体结构的病害与危险,实时对管廊的健康状况发出预警,保障已建廊体结构的安全。
在施工过程中,技术人员基于设计图纸进行参数化建模,模拟主体结构隧道与其他建构筑物之前结构相冲突现状,运用三维数字模拟分析计算区间影响变化趋势,保障管廊建设不对其它地表建筑和地下工程造成影响。在充分利用BIM技术的基础上,施工团队定制研发施工信息综合管理平台、盾构集群远程监控与智能决策支持平台,实现更高标准的进度管理、安全管理、质量管理、构件加工厂及设备管理。
地质风险9个,工程自身风险34个,周边环境风险91个……不问天气、不计环境,一场山田湖海的地下穿越之旅,累计使用10项新推广技术、9项新设备应用、6项工法和多项技术专利,一系列管理、技术、设备和工法的创新,让这场长达六年的隐秘空间“探索之旅”安全、顺利抵达终点!
起点:
民生“动脉”串联城市“生命线”
位于科韵路的广州中心城区综合管廊运营管理中心,毗邻高楼林立的金融城片区,地上施工建设有序推进,地下管线运营安全给力。这里是广州环城综合管廊的试运营段,总长3.1公里,自2021年10月试运营以来,随着电力管线地迁移入驻,目前该段管廊已成为金融城片区开发建设的电力“命脉”。
粗大的高压电缆不再阻挡着华丽的城市天际线,地表之下的廊道里,它们的有序工作维持着片区的生产、生活电力供给。在运营管理中心办公室里,智慧的大屏幕上显示着管廊内的温度、湿度和实时运营状况等信息,综合管廊统一管理平台24小时全天候运行,对地下管廊运行监测、巡检维护、应急演练、应急指挥、数据分析和服务保障等业务进行智慧化管理,实现对城市“生命线”的全周期信息化、可视化、智慧化管理。
科韵路试点段为中心城区综合管廊全线运营作出了示范,今年10月,广州中心城区地下综合管廊将完成全线实体工程验收,预计年底各管线具备入廊运营条件。届时,综合管廊将全面提升中心城区水、电、通信等运营、应急能力,节约优化城市公共基础设施建设空间,避免因管线迁移、维修等造成对地下空间的反复开挖。
广州中心城区环城管廊穿越五个主城区,将串联中心城区变电站及各大自来水厂、通信枢纽,打通新老城区“生命线”主动脉。作为全市管廊骨架系统中的重要一环,中心城区综合管廊建成后将连通18座规划变电站、11座现状变电站、12座自来水厂及加压泵站,将有效改善所经老城区的电、水供应能力,实现全市供电供水的综合平衡和远程调度。
“综合管廊投入运营后,资源可在全市更大范围内统筹调动,停水、停电等应急管理问题将有效解决,让城市运营更具安全、韧性,资源管理更加智慧、高效。”广州市住房和城乡建设局相关负责人介绍,在环城管廊投入运营后,还将接入市内部分支线管廊,完善资源的跨区域整合、调度,高效集约利用广州的地下空间。
目前,广州中心城区综合管廊预留了充足的入栏空间,将充分保障民生资源所需,补足老城区城市基础设施“短板”。市住建局上述负责人介绍,当前,除中心城区环城管廊外,广州市在建主要综合管廊还有广花一级公路地下综合管廊,长15.79公里,入廊管线为给水、天然气、电力、通信、污水等;天河智慧城地下综合管廊,全长19.39公里,可保障供水、电力、通信、热力、燃气等服务;以及琶洲西区综合管廊,总长约7000米,入廊管线包括给水、中水、供电、燃气、通信等。
无论是环城“大动脉”还是分支的“毛细血管”,综合管廊都是城市运营的“生命线”。在竭尽全力穿越城市的地质肌理后,管廊也成为了城市机体的一部分,在地下的隐秘空间发散着光和热。环绕五区会师原点,这里将成为广州城市运营的新起点。
【南方+记者】郎慧
【摄影】梁文祥
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