“地下30米”的冰城智建 探访地铁施工如何挑战“全国之最”
“地下30米”的冰城智建探访地铁施工如何挑战“全国之最”
http://m.hljnews.cn/bcsy/content/2023-07/05/content_705658.html
近日，一个重磅消息传来：从道里到道外，哈尔滨地铁3号线西北环隧道全线贯通。自哈尔滨地铁3号线西北环投入建设以来，每一个节点、每一次打通、每一个区域，都广受关注。西北环隧道打通都经历了哪些困难，创造了哪些奇迹？记者走进哈尔滨地铁建设单位，听技术专家揭开鲜为人知的“地下秘密”。
振动幅度控制到最小 保护地面老建筑
哈尔滨地铁3号线西北环道外段车站沿途多为老旧房屋，这给施工带来了极大难度。中交隧道局TJ2-1项目经理部基建总工单宇说，他们负责的区间为太平桥—友谊宫段，共分为6个区间，这几个区间中，难度最大的莫过于地下穿越道外百年老建筑群。
道外区的施工区域中，沿线有一处地上是几十栋超过百年的老建筑，给地下盾构施工带来了前所未有的挑战。在如此大面积的保护建筑下，而且隧道是从正下方穿过，在全国其他城市未曾有过。
为了完成这次前所未有的“地下穿越”，施工人员提前对这些百年建筑进行调查摸排，并拍摄了照片。这还远远不够，因为要减少对地面的影响，盾构机穿越此处时，需要24小时不停机连续作业，如果停机太久，再开机时的压力变化足以对地面产生“搅动”。
因此，在正式挖掘前，施工人员进行了试掘进，即在一处试验段进行掘进，验证调整后的参数是否符合新标准。同时，在正式掘进过程中，挑选最好的盾构司机和班组，他们有着穿越富水砂层的丰富经验，这一段实行不换人施工。
在盾构机挖掘行进的过程中，还需要对隧道周边进行加固。正常用一种6个孔的“注浆管片”进行注浆加固，在穿越百年建筑群时，则用的16个孔的“多孔注浆管片”，这也保证了隧道穿越之后，管道和土体之间缝隙更小，地上建筑足够安全。
东北首个地下叠落隧道 上下间隔最近2.1米
在人们的印象中，地铁隧道是平行而建，但3号线西北环却有叠落隧道。何为叠落隧道？就是隧道不是平行而建，而是上下而建。中交一航局项目副总工程师张宽说，河山街至河松街、河松街至公路大桥，由于施工环境的局限，这两个建设区间是叠落区间，“一来一去”两条地下隧道是一上一下的。叠落区间总长达600米，是地铁建设中东北首个地下叠落隧道。
最小间距仅2.1米！叠落区间上下两个隧道之间这样的间距，对于上下区间的挖掘来说，难度之大，创下了东北三省之最。难处在于：虽然下面区间先施工，但在对上面区间进行盾构时，由于间距小，需要尽量减少对已完成盾构区间的“搅动”，即干扰。那咋办？技术人员引进了先进的钢结构台车，对下面的区间做支撑，31米长的台车随着上面区间的盾构可以跟着前进，解决了这个难题。
地铁3号线西北环，作为环线的一部分，是有急转弯的。这样的急转弯，用数据来说话，就是半径最短处只有300米。比如道里前进路、哈药路交叉口，就是这样的急转弯。遇到急转弯，水压大，风险也很大，需要在盾构掘进的过程中，对盾构机切口水压等参数进行严格控制，经过对盾构机前部参数进行精确调整，施工单位顺利建设完成了这些风险段。
清除700根“拦路索” 巧妙施工抢回工期
地面上“风平浪静”，地面下“波谲云诡”。当靖宇五道街—北马路段施工时，突然遇到了一片地下锚索，全部是钢丝绳。这是当初地上高层建筑施工时遗留的，如果不切断清除，卷到盾构机里后果不堪设想。
而此时再找这栋高层建筑的施工单位，施工图纸已经不全了，推断这种直径达2厘米的钢丝绳至少有700多根。地铁集团和建设单位邀请国内顶尖专家，研究解决方案，最终从地面挖钻，切断并清除了这些拦路的钢丝绳。
就当西北环地下隧道即将打通最后一个区间，即北马路—兆麟公园段时，又发现了一群“拦路虎”：132根混凝土桩，正好是位于左线始发的地下十几米处。
混凝土桩必须从地下拔出来。施工单位多次研究，最后决定：用一种国内先进的钻机，从地面进入，对混凝土桩进行扭断，再抓取出来。说是容易，实际上用了4个月的时间，才把这些混凝土桩全部清除。
清理地下桩群的过程中，这一区间的盾构施工不能停。由于盾构机被桩群困在地下，对于只能前进不能后退的盾构机来说，完全没有用武之地。项目单位迅速改变施工方案，这边把被困住的盾构机从隧道侧面施工移走，另一边从兆麟公园车站再下一台盾构机，向北马路站掘进。对于已经铺完轨道的北马路侧来说，新隧道由于挖掘方向改变，推进的精度要求更高了。最后，新隧道打通前，桩群被成功拔除，打通后的新隧道也和北马路铺好的轨道精准对接。
地铁3号线西北环隧道已经成功贯通，仅仅几年时间里，它创下了多个全国之最。据专家介绍，哈尔滨地铁3号线二期工程是中国寒地最大地铁环线，建设了国内外首创叠合装配式车站——丁香公园站、全国最特殊的联络通道——C型联络通道、全国首个富水砂层地铁叠落区间——河山街站至河松街站区间、全国最难的富水砂层地铁叠落区间——公路大桥站至河松街站区间、全线最大最深车站——河山街站。
记者走访中了解到，哈尔滨地铁3号线西北环共有12座车站，设13个区间，总长13公里。“下一步，哈尔滨地铁西北环将以轨道铺设、机电等工程为主，预计今年底前实现‘轨通’，明年年底全线开通运营。”哈尔滨地铁集团建设分公司经理助理陈培军告诉记者。
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