濟南軌道交通二期建設規(guī)劃的六條線路已全部開工，不少已進入到盾構(gòu)施工階段。更多地鐵線路正邁向主城區(qū)，將滿足更多市民的地鐵出行期待。這同時也意味著，本輪濟南地鐵建設也將進入到更多下穿主城區(qū)的階段，將面臨更多下穿既有交通線路、既有建筑、更靠近居民區(qū)的新挑戰(zhàn)。迎接這些新挑戰(zhàn)，濟南地鐵是否已做好準備？近日，記者進行了采訪。
挑戰(zhàn)一：
長距離“鉆”過既有交通線路怎么保安全
【資料圖】
盾構(gòu)施工已積累“零沉降”經(jīng)驗
從濟南軌道交通二期建設規(guī)劃批復的線路示意圖中看，本輪地鐵建設中4號線一期、6號線將東西向長距離穿城而過。2條線路的長度均超過40千米，將刷新濟南地鐵已有線路長度。線路更多沿既有交通線路延伸，其中4號線一期更是在濟南的交通“大動脈”經(jīng)十路地下施工。目前，4號線一期建設在二期線路中進展較快，全線33座車站全部進場，累計實現(xiàn)10座車站封頂，4個盾構(gòu)區(qū)間雙線貫通。而在繁忙的地面交通之下，地下施工會不會引起道路下沉，施工將怎么減少對既有道路、橋梁等交通設施的影響？
下穿既有交通線路施工同樣出現(xiàn)在濟南軌道交通一期建設之中，濟南地鐵建設也由此積累了下穿既有交通線路建設的豐富經(jīng)驗。2號線施工時，東西長距離穿過老城區(qū)，線路在北園大街下掘進。1號線隧道施工線路與京滬高鐵四條正線交會,施工風險極高，建設者們便率先實現(xiàn)了國內(nèi)首個多重復雜工況下對運營高鐵線路的下穿施工。在盾構(gòu)下穿施工中,須將跨距長64米的高鐵橋的沉降指標控制在1毫米以內(nèi),較其他類似下穿高鐵施工要求5毫米左右的控制指標更為嚴格。
最終在施工后的鐵路橋墩和梁底44個監(jiān)測點中,累計最大沉降值均不超過0.3毫米，僅相當于一張A4紙的厚度，基本實現(xiàn)了“零沉降”。
（濟南軌道交通R1線王府莊站-大楊莊站區(qū)間右線隧道在劉長山延長線京滬高鐵大橋下通過）
“盾構(gòu)法施工對既有交通線路的影響小。”濟南軌道交通集團建設投資有限公司4號線一期建設相關負責人解釋，地鐵下穿既有道路、既有橋梁、既有鐵路線施工都有相應的技術(shù)要求。“施工前我們會做好環(huán)境調(diào)查，摸清線路地下管線情況，與產(chǎn)權(quán)單位做好交底工作，確定好隧道位置。我們也會避開道路底層管線。，比如4號線一期最深的地下管線多在地面以下六七米，而盾構(gòu)隧道則在地下10多米到30多米。”該負責人介紹，在摸清地下管線情況后，對一些有需要的管線，還會做好防護。4號線一期全部是地下線路，隧道除部分明挖段外，掘進以盾構(gòu)施工為主。施工中使用土壓平衡盾構(gòu)，進行全封閉性施工，最前方的掌子面向前掘進時，全程通過一定氣壓和增加泡沫填充物保證壓力平衡，減少了掘進中出現(xiàn)塌陷的可能性，在掘進的同時，盾構(gòu)機頂進一環(huán)就安裝預制好的管片，同時開挖面與盾構(gòu)管片之間也進行同步注漿，保有原來土層的壓力，更好地減少可能的沉降。“在隧道施工后，我們還要通過雷達掃描隧道是否還存在空隙，同時采取相應措施。”
管片與盾構(gòu)是地鐵建設的“先行軍”。盾構(gòu)機每向前掘進1.5米，就可以使用預制好的管片，拼裝起一環(huán)完整管片。上述負責人介紹，線路根據(jù)埋深不同，確定不同深度區(qū)間的承重需要，使用不同承重能力的管片。為保持管片安裝后持久耐用，以2號線為例，其所用管片銜接處縫隙僅有0.5-0.3mm，遠低于-1—+3的滲水度，并且每一片管片的承重能力都經(jīng)過嚴格的測算，要保證足夠的承重力。
此外，施工期間持續(xù)監(jiān)測沉降的數(shù)值直到數(shù)據(jù)穩(wěn)定。上述負責人介紹，目前4號線經(jīng)過的濟南地下巖層相對比較穩(wěn)定，以泥土和巖石為主，有利于減少施工沉降。
挑戰(zhàn)二：
下穿既有城市建筑如何減少施工影響
全方位監(jiān)測加“彈簧床墊”減震
主城區(qū)進入盾構(gòu)階段，地鐵施工還將面臨靠近或下穿既有建筑施工的挑戰(zhàn)，這也是幾乎所有城市在主城修建地鐵會遇到的問題，如何減少施工對既有建筑的影響確保施工安全，怎樣減少后期地鐵運營中的振動對既有建筑住戶的影響同樣是不小的挑戰(zhàn)。
“地鐵建設進入主城區(qū)確實很難避免下穿既有建筑這個問題，我們前期設計中堅持一個原則就是能不穿既有建筑就不穿，能側(cè)穿就不正穿。但地鐵線路設計主要是基于地鐵站位的選擇，考慮到方便市民出行，所以不少站點都在人流密集區(qū)，也不能離居住區(qū)太遠，這樣還是會遇到下穿既有建筑的問題。”上述相關負責人解釋，這些地方往往是建筑物密集的區(qū)域，尤其在靠近站點的位置，因未來地鐵列車拐彎半徑有限，在越靠近車站的地方，可拐彎的半徑越小，線路可調(diào)整避讓的余地也就越小。
（國外軌道交通穿越城市樓宇）
“這個問題并不是新問題，所以在地鐵施工中，下穿既有建筑的技術(shù)已比較成熟。”目前，濟南地鐵建設中的區(qū)間隧道工法多選擇對環(huán)境影響最小、沉降控制最有效的盾構(gòu)法施工。“可以這樣來理解，盾構(gòu)施工并不是簡單打一個隧道，而是將一個建筑結(jié)構(gòu)在掘進的同時建在地下，并保證一次性成型，這樣能大幅降低地層的應力損失。”上述負責人介紹，地鐵建設的設計方案、施工方案都需要經(jīng)過嚴格的專家論證，作為風險源之一的穿越既有建筑的設計和施工內(nèi)容也是專家論證會重點關注的內(nèi)容之一。
在施工開始前，會做好地下線路下穿或靠近房屋的鑒定，并從檔案館調(diào)閱建筑相關資料，并針對房屋結(jié)構(gòu)以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行全方位的評估和建設預案，根據(jù)每棟既有建筑的詳細情況，確定風險等級，明確施工措施。同時，盡量增加埋深，同時做好盾構(gòu)施工期間和后續(xù)監(jiān)測。
“盾構(gòu)施工本身會進行雷達檢測，對發(fā)現(xiàn)的隧道管片中有縫隙的地方進行二次注漿。盾構(gòu)結(jié)束后還將委托第三方監(jiān)測單位對房屋進行高精度的沉降監(jiān)測，這要嚴格按照國家標準進行。施工后還將對房屋情況進行二次調(diào)查，并邀請權(quán)威專家一同討論研究，形成分析報告及結(jié)論進行告知。”上述負責人說，盾構(gòu)施工下穿既有建筑物施工時，一般不會遇到既有建筑的地基，即便遇到了，目前也已有成熟的技術(shù)能確保既有建筑的安全。
地鐵施工過程中會對既有建筑是否發(fā)生了沉降進行監(jiān)測，一般持續(xù)半年。“這個期間施工帶來的沉降明確在安全范圍內(nèi)，后續(xù)再發(fā)生沉降的可能性很小，可以忽略不計。”此后在地鐵運營過程中，為確保隧道安全和列車運營安全，仍會有第三方有資質(zhì)的監(jiān)測公司長期監(jiān)測隧道豎向和橫向位移情況，做好充足預案，確保地鐵運營安全。“地鐵運營標準對隧道本身的位移要求非常嚴格，這也從另一個方面確保了地鐵對既有建筑的影響持續(xù)可監(jiān)測持續(xù)可控。
”對既有建筑本身我們會做好施工前后的評估，確保建筑結(jié)構(gòu)安全，此外對一些已有的裂縫是否加大，是否增加了裂縫等會保留可追溯和比對的數(shù)據(jù)。”上述負責人表示，對經(jīng)鑒定是由地鐵建設和運營帶來的既有建筑的受損，濟南軌道交通集團會持續(xù)做好房屋維護。
（地鐵盾構(gòu)施工穿越城市既有建筑）素材來源網(wǎng)絡
除了要解決下穿既有建筑減少沉降的問題外，地鐵建成投入運營后，列車經(jīng)過時的震動也有可能對既有建筑的居民生活帶來影響，這樣的問題怎么解決？
上述相關負責人說，地鐵產(chǎn)生振動的主要原因是列車跟鋼軌之間的振動，聲音通過鋼軌下傳到隧道結(jié)構(gòu)上，隧道結(jié)構(gòu)通過地層傳遞到地面，繼而可能影響地鐵上方的居民樓住戶休息。
“針對振動問題，在建設前我們進行了嚴格的預測和評估，會使用最好的減震設計。”上述負責人介紹，比如4號線工程設計采用的60kg/m 鋼軌無縫線路，對預防振動污染具有積極作用，在適當加大埋深的同時采取鋼彈簧浮置板道床或同等效果的特殊減振措施。“我們會在軌道和隧道結(jié)構(gòu)接觸的地方增加浮置板，用類似‘席夢思’床墊的原理和特殊材料隔開二者，軌道未來的振動大部分會被浮置板這張‘大床墊’吸收，最大限度減少運營振動影響。
除此之外，對需要穿越既有建筑施工的標段在選擇施工方時更加嚴格，會參考該施工方此前參建項目下穿既有建筑的施工效果。“比如我們有的標段的是施工方，他們在南昌建設地鐵時，在地質(zhì)條件極其復雜的情況下，成功穿越了20多棟老舊房屋。”
不僅是在南昌，在大家所熟知的重慶“網(wǎng)紅打卡點”軌道交通2號線李子壩站，由于列車經(jīng)過時會在居民樓中穿過，每天都吸引來無數(shù)游客打卡。受重慶地形的影響，重慶軌道交通2號線在建設時需穿越李子壩正街39號商住樓，這其中1-5層和9-19層是居民區(qū)，6-8層設計為軌交站，車站長度達到132米。據(jù)資料顯示，該車展在建設中沒有借用樓房的承重結(jié)構(gòu)，支撐列車軌道梁的6根樁基均有38米高，直接打樁到地面地基中，而樓棟的樁基約有90多根，每根高度69米，在6根軌道梁樁基與樓房建筑之間并保持有20厘米的安全距離。此外，為避免噪音問題，輕軌采用低噪聲和低振動設備，車輪為充氣體橡膠輪胎，平均噪聲甚至低于普通市區(qū)的平均聲級。
（重慶軌道交通李子壩站列車在居民樓中穿過）圖片來源網(wǎng)絡
此外據(jù)媒體報道，在武漢地鐵6號線的建設中一次性在地下穿越了65棟老建筑，這其中既有中國銀行（大清銀行舊址）、大陸坊等武漢市優(yōu)秀歷史建筑，也有寶潤里等系列老建筑群。武漢地鐵6號線中山大道沿線從地質(zhì)條件來看處在長江一級階地上，地下水水位高、水壓大，掘通這段隧道，猶如在一塊泡在水里的豆腐上打洞，既要保證豆腐不能碎，還要確保隧道抵抗住地下水的重壓。隧道貫通后，這些老建筑安然無恙，也讓地鐵開進武漢中山大道成為現(xiàn)實。
同樣據(jù)媒體報道，在廣西南寧地鐵建設中，其5號線五新區(qū)間左右線需要下穿的36棟老舊建筑。樓高主要為2-8層，建筑物密集且年限久遠，樓間距普遍狹窄，且建筑物周邊燃氣、電力、給排水管線復雜不規(guī)范。在保證下穿時附近居民樓和居民的安全的基礎上，其5號線五新區(qū)間左右線盾構(gòu)順利下穿36棟老舊建筑。目前，南寧地鐵五號線已經(jīng)順利通車一年半多了。
挑戰(zhàn)三：
市區(qū)施工噪音揚塵咋減少
首次用上全封閉大罩棚
二期建設6條線路穿越主城區(qū)施工時，施工可能帶來的揚塵、噪音問題同樣不可避免。這其中，在車流人流繁忙、代表城市形象的經(jīng)十路的施工中如何減少施工影響備受關注。4號線一期就首次在全市地鐵建設過程中引入全封閉式綠色施工罩棚。
“地鐵施工在車站建設時需要進行地下連續(xù)墻施工，需要有效解決揚塵和噪音問題，我們在施工過程中通過加高圍擋、加強施工現(xiàn)場標準化管理，嚴格落實揚塵治理相關措施，做好揚塵治理和安全文明施工有一系列的措施，在條件允許的地方，建設了全封閉的大罩棚。”上述負責人介紹，目前大罩棚起到了較好的降塵降噪效果，4號線接下來將進入盾構(gòu)施工為主的階段，這些大罩棚也將迎來“退役返廠”，目前部分站點已在進行拆除。
在泉城公園站施工現(xiàn)場，記者看到大罩棚已開始了拆除。記者從現(xiàn)場工作人員，大罩棚的拆除工作將持續(xù)3個月左右的時間，整體采用從上向下，從外向內(nèi)的保護性拆除順序，隨后返回廠家再循環(huán)利用。4號線其他站點的罩棚拆除工作也將陸續(xù)展開拆除工作。（來源：齊魯壹點）
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