依山靠海建地铁 城市东行新坦途
深圳地铁2号线三期、8号线一期开启东行快捷键
莲塘口岸站施工
盐田路站区间隧道施工
仙湖路站施工现场
莲塘口岸站车站设备机房
仙湖路站航拍
深圳市民关于“乘坐地铁去观光”的畅想,终于快要实现了。深圳地铁相关负责人介绍,地铁2号线三期和8号线一期已进入空载试运行的关键阶段,开始为期20天以上的“跑图”。
深圳地铁2号线三期、8号线一期沿山海掘进,从城市中心到山海之滨,助力深圳“东进战略”精准落地,在深圳地铁及中国交建建设者历时四年多的努力下如约而来,这也是中国交建承建开通的第一条深圳地铁线路。建设过程中,建设者克服了复杂的地质条件和严苛的建设环境,智解多重技术难题,为深圳乃至全国临海地铁的设计、工艺与技术的升级翻开了崭新篇章。
啃下复杂地质硬骨头 堪称地铁“施工博物馆”
地铁2号线三期、8号线一期依山靠海,受华南褶皱系的三大主断裂带影响,且要穿越人工填海层等多种地层,沿途地质条件复杂,对地铁施工提出了巨大考验。
两条线路在施工过程中遇见许多极端考验:梧桐山南站-沙头角站区间穿越梧桐山,三条断裂带拦腰横在长达4136米的区间内,且穿越罗沙高架;深外高中站最大断面面积达365平方米,为寻常大断面面积的三倍之多;沙头角站-海山站区间存在大量孤石,大小强度各异的石块极易导致盾构刀盘失稳、刀具受损崩断;盐田港西站基岩强度高达120兆帕,常规工艺工效极低;新秀站-莲塘口岸站区间,总长不到500米,断面形式多达14种。
面对一系列地质难题,深圳地铁及施工单位中国交建不断突破常规,为9站9区间“量身”制定了多达17种工法的详尽施工方案,并应用多项新型设备加持建设。车站与区间隧道建设涵盖了暗挖法、局部铺盖法、矿山法、TBM法等多种工法,期间还使用了TBM空推、桩基托换等特殊工法辅助施工。
应对少见的大断面,深圳地铁在深外高中站的施工中,采用大断面暗挖与明挖法结合施工,将不到150米的暗挖段划分出4个大类,匹配以不同的工序开挖,为了确保车站结构的安全稳定,单单一个开挖支护工序就达18步之多。
面对盐田港西站高达120兆帕的岩石强度,常见的抓槽机、冲桩机在此种地层中根本无法使用,而冲桩机也仅仅有抓痒挠腮之效,地铁建设者另辟蹊径,采用全套筒跟进螺旋潜孔锤、双轮铣槽机等设备,在平均入岩深度10米以上的情况下,工效达到了4米/小时,较同等条件下旋挖钻施工效率翻了13倍之多,完美解决了硬岩超深成槽的施工难题。
在区间隧道建设过程中,8号线一期先后8次穿越了断裂带。断裂带岩石破碎、内富地下水,极易引起塌方或泥石流。建设者利用矿山法开挖软岩区段后空推通过,弥补了TBM法“吃硬不吃软”的缺点。即便在如此艰难的环境中,8号线一期双护盾TBM于2018年连续3个月掘进里程达500米以上,更是创下了单月掘进552米的惊人数据,刷新了当年全国双护盾TBM城市地铁施工的最高记录。
2号线三期与8号线一期,每一米掘进都非易事,就是靠这样一米一米的耐心掘进,挖出了山海之滨的地铁线,深圳地铁及中国交建建设者“遍尝”工法造就的两条新线路,被业内专家称为“地铁施工博物馆”。
抗下结构控制硬标准 挑战地铁施工新极限
2号线三期、8号线一期穿越社区、学校与盐田区主干道,区间地下管线错综复杂,车站紧邻建筑群,在保证周边建筑物安全的情况下极限施工,是现场团队必须突破的一层关卡。
在穿越莲塘片区施工时,仙湖站与莲塘站与两侧房屋的最近距离仅0.9米,建设人员进行了大量的推演与测算,最终选择采用素有桩工机械家族中的“奢侈品”之称的双轮铣,及抗沉降变形能力一流的全套管咬合桩来解决难题,把对周边土体的扰动降到了最小程度。并智能运用钢支撑称伺服系统,在基坑开挖阶段实时智能补充支撑损失轴力,实现了为基坑支护和周边环境稳定的保驾护航。
面对2号线新秀站-莲塘口岸站区间的暗挖隧道断面,深圳地铁首次使用“挑顶进洞”的工法暗挖隧道,通过“先行导洞,纵向爬坡挑顶,反向扩挖”的精湛技艺,克服了大跨软弱围岩地铁隧道挑顶进洞的施工难题。不仅如此,深圳地铁在两条线路的施工中还创新提出了多项技术方案,来推进密集城区复杂条件下的地铁施工。针对线路周边条件,制定了独一无二的聚能水压光面爆破方案,在国内率先掌握了水压数码微震爆破技术。施工方中国交建负责人介绍:“这种新技术可以控制爆破振动速度,并显著降低隧道内粉尘浓度,在紧邻房屋的隧道区段施工效果极佳,避免了地铁施工引起周边房屋裂缝及倾斜等问题。”水压数码微震爆破技术克服了传统爆破技术的几大弊端,在城市施工中性能异常卓越。2号线三期、8号线一期包括水压数码微震爆破技术、挑顶进洞相关工法在内的近十项技术发明,均获得了国家专利证书,深圳地铁坚持创新驱动,为深圳乃至全国的地铁施工提供了更加精准、环保的创新经验。
巧化占道“阵痛” 地铁建设不“添堵”
事实上,地铁建设者面临的技术挑战,远不只体现在环境上。地铁建设带着服务城市,便利于民的初心,在建设过程中一直努力降低对原有交通生态的影响。
仙湖路站、莲塘站位于国威路,而国威路作为粤港路、畔山路、畔山支路、聚宝路、仙湖路、鹏兴路等与罗沙路串联的纽带,一旦道路封闭施工,势必将引起莲塘片区的交通瘫痪,几十个小区居民及三所学校的日常生活受阻。尤其罗沙路是市区与盐田联系的唯一快速路,路面承载能力已接近饱和,且路段管线密布,在如此条件下进行车站跨路作业,堪比在“动脉”上做“手术”。
面对瓶颈,深圳地铁建设者有“勇”有“谋”。仅用1个月的时间,对仙湖路、畔山路、莲塘路等进行区域交通疏解,完成了对莲塘片区的交通道路的区域重组,并在交通疏解前启动基坑施工。面对复杂的管线,在围护结构施工时同步对管线进行了悬吊保护。这些举措不仅节约工期6个月,还把对路面的影响降至最低,有效维护了正常的道路秩序,堪称城市建设中交通疏解的“样板工程”。
2号线三期、8号线一期建设伊始,深圳地铁便将“百年品质,至臻至美”的质量理念、中国交建将“诚信务实,拼搏进取”的管理理念融入到地铁建设的每个环节,在填补多项行业空白的同时,不断刷新地铁建设的极端上限。4年多来,面对掘进之路上自然与城市提出的挑战,深圳地铁及中国交建建设者用智慧与坚守打赢了每一次破局之战,终于在山海之巅迎来了曙光,为城市的东行愿景,连通一条地下坦途。(来源:深圳特区报)