近日，福州地鐵4號(hào)線一期工程首通段順利通過初期運(yùn)營(yíng)前安全評(píng)估。回顧地鐵4號(hào)線的建設(shè)歷程，一塊又一塊“硬骨頭”被福州地鐵人“啃下”，創(chuàng)下多項(xiàng)地鐵建設(shè)工程中的國(guó)內(nèi)、省內(nèi)之最，受到評(píng)審專家充分肯定。
匯集萬噸推力挖通國(guó)內(nèi)
跨度最大地鐵頂管隧道
提到地鐵隧道，大家總會(huì)想到列車在半圓形隧道內(nèi)開行的場(chǎng)景。隧道一定是半圓嗎？在地鐵4號(hào)線省立醫(yī)院站至東門站區(qū)間（簡(jiǎn)稱“省東區(qū)間”），記者看到一段特別的矩形隧道。這段隧道是地鐵4號(hào)線的臨時(shí)停車線，寬10.8米，高7.5米，是目前國(guó)內(nèi)已竣工地鐵工程中，跨度最大的斷面頂管隧道。跟以往的地鐵工程頂管斷面相比，面積大了一倍左右。待地鐵線路開通后，作為臨時(shí)停車線，這里將用于存放備用列車，或用于列車折返等。
該區(qū)間施工方、上海隧道工程有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人閆威介紹，由于省東區(qū)間穿越建筑密集區(qū)，覆土埋深較淺，僅10米左右，地層主要為淤泥層，使用傳統(tǒng)的明挖法施工會(huì)給周邊市民出行帶來諸多不便，且難度較大、工期較長(zhǎng)。因此，建設(shè)者創(chuàng)新采用頂管法暗挖工藝，力求把施工對(duì)周邊的影響降到最低。有別于盾構(gòu)施工法，頂管法是在工作井內(nèi)使用千斤頂?shù)仍O(shè)備，將管節(jié)逐一推入土體，同時(shí)挖除并運(yùn)走管節(jié)正面的泥土，讓隧道得以不斷向前延伸。
“頂進(jìn)系統(tǒng)由32個(gè)千斤頂編組而成，具備萬噸推力。每當(dāng)頂管機(jī)向前掘進(jìn)一個(gè)管節(jié)的距離，千斤頂編組就精準(zhǔn)地施力，推進(jìn)已鋪設(shè)的頂管向前移動(dòng)。”閆威說，靠著編組與量身定制的頂管掘進(jìn)機(jī)的默契配合，不僅工期大大縮短，更重要的是避免了明挖工藝帶來的施工占地面積大、交通疏解困難、地下管線復(fù)雜難遷改等問題，最大限度減少工程建設(shè)對(duì)市民出行的影響。
國(guó)內(nèi)首創(chuàng)單風(fēng)亭車站
減少拆遷面積1.3萬平方米
地鐵4號(hào)線多個(gè)站點(diǎn)位于中心城區(qū)，其中省立醫(yī)院站及光明港站周邊建筑物密集?，F(xiàn)有場(chǎng)地條件下，滿足車站常規(guī)平面布局情況，必須拆遷部分建筑，而前期協(xié)調(diào)摸查反饋拆遷難度極大。為確保兩個(gè)車站站址和服務(wù)功能不變，綜合考慮省立醫(yī)院站—東門站站區(qū)間長(zhǎng)約560米，光明港站至鰲峰洲站區(qū)間長(zhǎng)約950米的實(shí)際情況，項(xiàng)目組創(chuàng)新性提出取消車站設(shè)備小端風(fēng)亭，整站僅設(shè)一處風(fēng)亭的方案。
因新方案涉及將地鐵消防和通風(fēng)要求的兩組風(fēng)亭直接取消一組，國(guó)內(nèi)尚無先例，設(shè)計(jì)項(xiàng)目組反復(fù)論證并組織專家咨詢把脈，通過優(yōu)化車站活塞風(fēng)道布置、隧道風(fēng)機(jī)的數(shù)量及選型參數(shù)，調(diào)整車站層高，整合車站各功能房間總體布局等一系列措施，采用單端單組風(fēng)亭且區(qū)間無須設(shè)置風(fēng)井的方案，最終獲得專家認(rèn)可并落地實(shí)施。
因地制宜的單端風(fēng)亭方案，也為省立醫(yī)院站與融僑花滿庭購(gòu)物商場(chǎng)合建創(chuàng)造了條件，使車站空間與地塊商圈完美融合，為周邊居民生活提供便利。上述車站為國(guó)內(nèi)首個(gè)未在區(qū)間設(shè)置風(fēng)井的單端車站，在滿足地鐵各方面功能和安全要求基礎(chǔ)上，減少拆遷面積1.3萬平方米，節(jié)約工程投資約4.5億元。
“零距離”下穿1號(hào)線
方便乘客更快捷換乘
為緩解1號(hào)線客運(yùn)壓力，地鐵4號(hào)線城門站和1號(hào)線城門站設(shè)計(jì)了共享站廳。
如何與運(yùn)營(yíng)中的1號(hào)線城門站站廳實(shí)現(xiàn)共享，給乘客帶來更快捷的換乘？建設(shè)者為此決定挑戰(zhàn)福州地鐵建設(shè)有史以來施工難度最大的車站工程之一——城門站工程“零距離”下穿既有1號(hào)線。
地鐵4號(hào)線城門站橫通道下穿1號(hào)線城門站，下穿段4號(hào)線的結(jié)構(gòu)頂板距1號(hào)線車站底板凈距僅0.3米，這條換乘通道是全線特級(jí)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，是省內(nèi)地鐵最小凈距下穿既有車站工程。
由于兩條隧道過于貼近，極易形成滲水通道，建設(shè)人員必須提前采取嚴(yán)密的隔水措施。整個(gè)施工過程中，24小時(shí)監(jiān)控1號(hào)線城門站的沉降情況，不容絲毫馬虎。工程先后克服穿越弱承壓水地層、1號(hào)線凍脹隆起、防水板滲水等多個(gè)重大風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)“零距離”下穿既有線路，創(chuàng)下省內(nèi)首次采用冷凍暗挖法成功實(shí)現(xiàn)“零距離”下穿既有線的新紀(jì)錄。
定制雙模式盾構(gòu)機(jī)
“軟硬兼施”掘進(jìn)長(zhǎng)區(qū)間
地鐵4號(hào)線林浦至城門區(qū)間左線長(zhǎng)2183米，右線長(zhǎng)2173米。該區(qū)間水文地質(zhì)條件復(fù)雜、地表建構(gòu)筑物密集，施工難度大且風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)較多，尤其是掘至隧洞中段遭遇全斷面微風(fēng)化熔結(jié)凝灰?guī)r，該段巖層強(qiáng)度極高，最大抗壓強(qiáng)度高達(dá)193兆帕（平均抗壓強(qiáng)度143兆帕），這種高硬度的地層給盾構(gòu)施工加大了難度。
根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，單一模式盾構(gòu)機(jī)無法滿足軟硬交替變化地層的施工需求，福州地鐵與施工單位、設(shè)備廠家聯(lián)合設(shè)計(jì)制造，為此區(qū)間量身定制集土壓平衡和硬巖掘進(jìn)兩種功能于一體的“軟硬兼施”的雙模式盾構(gòu)機(jī)。與傳統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)相比，該機(jī)體的土壓平衡模式能滿足軟土地層及上軟下硬地層掘進(jìn)，硬巖掘進(jìn)模式又能在長(zhǎng)距離超硬巖地層內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效破巖掘進(jìn)。
2021年9月，地鐵4號(hào)線城門站右線盾構(gòu)接收，省內(nèi)首個(gè)雙模式盾構(gòu)區(qū)間雙線實(shí)現(xiàn)貫通。
多年奮斗，這條蜿蜒于地下的交通動(dòng)脈一點(diǎn)點(diǎn)延伸，一個(gè)個(gè)難題被攻克，一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)被打通……背后是福州地鐵上下的智慧結(jié)晶，是建設(shè)者的汗水澆筑。如今，地鐵4號(hào)線首通段將于月底開通，福州即將迎來地鐵環(huán)線時(shí)代。
來源：掌上福州客戶端
