本報記者 王海霞
在深圳這座“每天一層樓”的超級都市,地下軌道交通的延伸正悄然改變城市格局。然而,盾構機轟鳴背后,巨量渣土何去何從?填埋污染、運土擾民、資源浪費……這些難題如今被一項創(chuàng )新做法破解。
深圳灣畔,中建二局華南分公司承建的穗莞深城際前皇先開(kāi)段項目開(kāi)展了“無(wú)廢工地”建設,建設者在濱海大道旁“螺螄殼里做道場(chǎng)”,讓盾構渣土化身優(yōu)質(zhì)石子、砂子、泥餅、清水甚至低碳建材,小場(chǎng)地里實(shí)現了盾構渣土分離、分選、循環(huán)利用大循環(huán),對國內地下工程綠色建造方案創(chuàng )新實(shí)踐的成功做法,受到了生態(tài)環(huán)境部固管中心和中國建筑技術(shù)中心“無(wú)廢工地”建設試點(diǎn)工作專(zhuān)家組的一致好評,為 “無(wú)廢城市”建設和“雙碳”目標實(shí)現提供了探索路徑。

圍護結構施工階段航拍圖
智慧大腦交出高分成績(jì)單
聯(lián)合國環(huán)境署數據顯示,建筑廢棄物占全球碳排放8%,中國年產(chǎn)量約35億噸,建筑垃圾“源頭減量”勢在必行。為此,穗莞深城際前皇先開(kāi)段項目裝上了名為BIM的“智慧大腦”,讓施工變得更精準、更高效、更低碳。
“以前施工靠圖紙,現在我們在電腦里就能看到立體的建筑模型。”項目總工李浩然介紹,“就像玩拼裝積木一樣,可以提前發(fā)現各種問(wèn)題。”通過(guò)這項技術(shù),項目團隊已經(jīng)提前發(fā)現了50多處設計問(wèn)題,包括工序沖突、結構沖突、管線(xiàn)沖突等,避免返工損失超百萬(wàn)元。

場(chǎng)地BIM效果圖
這項技術(shù)還能模擬施工全過(guò)程,比如鋼筋怎么排布最省材料?電腦自動(dòng)優(yōu)化方案后使鋼筋損耗率降至1.2%,較行業(yè)平均水平降低40%。在環(huán)保方面,項目也交出了漂亮成績(jì)單:盾構渣土比同類(lèi)項目少30%;土方重復利用達65%;有害垃圾100%分類(lèi)處理;碎石等廢棄物55%變廢為寶……就像給工地裝上了綠色低碳芯片,不僅省錢(qián)省時(shí),更重要的是保護了環(huán)境。
項目地處濱海大道——這條串聯(lián)前海、深圳灣的“城市主動(dòng)脈”,每天車(chē)流如織。在經(jīng)BIM引導下的設計、施工、運維一體化“源頭減廢”措施的管控后,施工現場(chǎng)一改建筑垃圾亂堆亂放的舊面貌,工程車(chē)不再拖著(zhù)渣土“長(cháng)途奔襲”,周邊居民終于告別晴天揚塵、雨天泥濘的困擾。“我們工地圍擋上畫(huà)的是紅樹(shù)林白鷺,未來(lái)這里的地下,也會(huì )留下綠色低碳施工的印記。”李浩然告訴記者。
跑出智能化渣土處置循環(huán)利用深圳速度
在深圳地下幾十米深處,一條直徑9米多的鋼鐵“巨龍”正日夜不停地掘進(jìn)。這個(gè)巨型盾構機每前進(jìn)一米,都會(huì )“吐”出大量渣土。傳統處理方式下,這些渣土往往被簡(jiǎn)單填埋,不僅占用土地,還會(huì )污染環(huán)境。數據顯示,每填埋1立方米渣土,就會(huì )產(chǎn)生相當于一輛小汽車(chē)行駛100公里的碳排放量。更令人擔憂(yōu)的是,渣土中的化學(xué)添加劑可能滲入地下水,造成長(cháng)期污染。
這些曾經(jīng)令人頭疼的盾構渣土,如今正借一項創(chuàng )新技術(shù)華麗變身,成為可循環(huán)利用的城市寶藏。李浩然說(shuō),項目團隊研發(fā)了一套智能化渣土處置循環(huán)利用系統,成功將盾構渣土“變廢為寶”。
記者站在濱海大道北側的狹長(cháng)工地上,眼前景象令人驚嘆:占地僅1100平方米的藍色“魔術(shù)工廠(chǎng)”內,渣土如流水般經(jīng)過(guò)層層“關(guān)卡”——振動(dòng)篩像勤勞的分揀員,將渣土中的砂子、石子精準分離;壓濾機化身脫水專(zhuān)家,把黑臭泥漿變成干燥泥餅;清水循環(huán)系統則像血液凈化器,讓每一滴水重獲新生。

盾構渣土處置循環(huán)利用系統
“這里每天可消化1800立方米渣土。”李浩然指著(zhù)精密布局的設備介紹,這套新型盾構渣土回收系統配備了篩分系統、洗砂機、制砂機、破碎機和壓濾系統,每日最高消化渣土量可達到2000立方米,常規砂和碎石處理能力均達到每小時(shí)300噸,壓濾機處理能力達到每小時(shí)40噸,可滿(mǎn)足超大盾構機的施工進(jìn)度要求。自2020年投用以來(lái),助力項目跑出了智能化渣土處置循環(huán)利用的深圳速度。
從盾構渣土到城市寶藏
隨著(zhù)深圳城市地下交通網(wǎng)絡(luò )日臻完善,如何實(shí)現資源高效循環(huán)利用,破解傳統施工帶來(lái)的環(huán)境困局,成為工程建設面臨的綠色低碳轉型關(guān)鍵課題。這套擁有渣土篩分系統、制砂系統、巖石破碎系統和混凝壓濾系統“四大金剛”的新型盾構渣土回收系統便是破題利器。
面對寸土寸金的土地資源現狀,項目團隊首創(chuàng )“垂直+水平”立體化處理鏈:地下37米深的隧道渣土通過(guò)智能皮帶“坐電梯”到地面,經(jīng)篩分、破碎、壓濾等12道工序,96%的渣土轉化為再生資源。其中,壓濾工序將泥漿含水率從80%降至20%,清水循環(huán)系統實(shí)現水資源重復利用。“該系統已創(chuàng )造了近千萬(wàn)元的顯著(zhù)經(jīng)濟效益。”李浩然說(shuō)道。

皮帶機
一塊直徑5厘米的渣土“變身”為可再利用砂石,需要幾步走?面對記者的疑問(wèn),項目技術(shù)部經(jīng)理張勛梳理了系統的多級處理工藝:首先通過(guò)篩分裝置和破碎裝置對渣土進(jìn)行初步分選;隨后利用洗砂裝置和細砂回收裝置提取可用骨料;最后通過(guò)污水處理裝置實(shí)現水資源循環(huán)利用,泥漿處理裝置則將剩余泥漿壓制成可再利用的泥餅……這套新型盾構渣土回收系統讓砂石重獲了新生。

渣土處理系統廠(chǎng)棚
張勛介紹,項目穿越的地下隧道中,90%屬于花崗巖地層,掘進(jìn)高峰期日產(chǎn)接近2000立方米的地下花崗巖渣土最后變身為砂石,必須經(jīng)“圓錐破碎機+雙螺旋洗砂+摩天輪精洗”組合拳,如此一來(lái),砂石含泥量降至2.2%,品質(zhì)媲美天然河砂,可用于同步注漿,反哺隧道建設自身,形成“挖隧—回填”的生態(tài)循環(huán)閉環(huán)。
與此同時(shí),泥餅也實(shí)現了“再就業(yè)”。壓濾泥餅成為管片背后的“綠色填充劑”,杜絕了盾構添加劑污染土體及地下水的隱患,最終處理后的水質(zhì)更是清澈見(jiàn)底。
為雙碳時(shí)代無(wú)廢城市建設貢獻深圳答案
從盾構渣土到城市寶藏,這項“吃土”技術(shù)的突破,不僅為城市地下空間開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了新路徑,更讓無(wú)廢城市建設的低碳綠色夢(mèng)想照進(jìn)現實(shí)。
張勛給記者算了一本綠色低碳賬本:每立方米盾構渣土的減碳強度高達70.77公斤二氧化碳當量,相當于四棵大樹(shù)一整年的“吸碳”能力。截至目前,該項目已累計實(shí)現減碳1496.27萬(wàn)公斤二氧化碳當量,相當于在城市中新增了一片約3700畝的森林,恰如給鋼筋森林添了一片“隱形綠肺”。
目前,該技術(shù)已申請12項國家專(zhuān)利,未來(lái)或將在深汕高鐵、地鐵五期等工程中推廣。“這不是簡(jiǎn)單的技術(shù)升級,而是一座超大城市對可持續發(fā)展的人文思考。”李浩然認為,深圳年均建筑廢棄物超1億噸,但資源化率僅約30%。該技術(shù)的推廣,或將改寫(xiě)“渣土圍城”困局。

隧道實(shí)景
值得一提的是,新實(shí)施的《深圳市建筑廢棄物管理辦法》要求重點(diǎn)工程渣土綜合利用率不得低于90%,隨著(zhù)粵港澳大灣區建設持續推進(jìn),深圳再一次在先行先試中為雙碳中國建設提供新樣本。
夜幕降臨,渣土處理廠(chǎng)的燈光與濱海大道車(chē)流霓虹交相輝映。在這片土地之下,盾構機仍在向前掘進(jìn),而地上的“魔法工廠(chǎng)”正將渣土化為城市新生的養分。一座城市的綠色低碳發(fā)展智慧,正隨著(zhù)鐵軌的延伸,書(shū)寫(xiě)新的篇章。