地铁3号线过海区间施工现场。 (本报资料图)
本报记者 林钦圣
有人说,厦门的地铁,穿越了一座城,跨越了一片海。这样诗情画意的场景背后,其实克服了巨大的困难和挑战。
厦门地铁1号线、2号线和3号线,分别代表两种修建跨海地铁的主要方式,地铁1号线在海面架设桥梁,地铁2号线和3号线则借助隧道从海底穿行。
在便利公众出行、推动城市发展的同时,厦门跨海地铁也展现了厦门轨道交通工程建设领域的非凡智慧。
地铁2号线
海底隧道
“钢铁蚯蚓”
穿越18种不同地质 在海底换刀712把
厦门地铁2号线海底隧道是我国首条开工建设的海底盾构地铁隧道,它穿越的海底区域,位于太平洋火山地震带,共有18种不同地质,不稳定的软硬岩石纵横交错,还有繁忙的航道在隧道的正上方。
在这样的地质条件下,厦门地铁采用盾构机完成海底隧道的施工。盾构机在海底像“钢铁蚯蚓”一样,刀盘的刀头旋转削切下施工区域前的岩土,再通过管道注入泥浆,让泥浆携带岩土输送到地面上来。
据统计,在1000多个日夜的施工期内,厦门地铁2号线海底隧道建设团队打败一只又一只“拦路虎”:整条跨海隧道累计带压进舱3475次,人工清理孤石1000多立方米,海上爆破处理孤石2519立方米,海底换刀712把……这在国内隧道施工史上罕见。
厦门地铁2号线海底隧道还创造了国内轨道交通修建史上的多个第一,实现国内首次海上孤石及基岩凸起处理,国内首次海底冷冻法施工,并采用衡盾泥保压等国内首创新技术、新工艺20多项。
中国工程院院士钱七虎曾评价说,厦门地铁2号线海底隧道为今后海底隧道建设积累了宝贵经验,储备了重大关键技术。
地铁3号线
海底隧道
国内首创
“矿山+盾构”组合工法 提高效率降低风险
在厦门地铁3号线海底隧道建设中,采用“矿山+盾构”的组合工法,这是我国首次在海底隧道建设中采用这一组合工法。其中,靠岛内侧的2.6公里海域段微风化花岗岩多,采用矿山法施工;靠岛外侧1.4公里软弱地层多,采用泥水盾构法施工。
全长约2.6公里(双线5.2公里)的矿山法施工海域段,分布着大小不均的9条风化槽,总长达1.2公里,占比高达23%。风化槽是海底岩层因风化作用形成的深坑,它竖直地嵌入岩层,形成全强风化带。
厦门地铁建设公司副总工程师刘典基说,打个形象的比喻,风化槽如同外脆内软的“夹心饼干”,不动它时,它结构稳定,一旦有外力轻轻一碰,就有可能破碎。而且风化槽与海水相连,极易产生涌水突泥及坍塌。
为了穿越如“夹心饼干”般的风化槽,工程人员用水泥浆和水玻璃配置出特殊的双液浆,注入风化槽断面内,挤走里面的水分,将“夹心饼干”固结成较硬的“巧克力”,再用炸药炸碎,进行开挖。
为合理统筹工期、加快施工进度,厦门地铁3号线跨海段建设团队发挥才智,采取“长隧短打”的方式,巧妙地将2.6公里的隧道开挖分解成若干个小项目,施工高峰期有11个开挖作业面之多。同时,厦门地铁还投入三臂凿岩台车、钻注一体机、湿喷机械手等先进的机械设备,有效降低施工风险,提高施工效率和质量。