施工現(xiàn)場。資料片
市民樂享地鐵之旅。資料片
□本報記者 邢漢夫
近日,哈爾濱地鐵3號線二期工程西北環(huán)最后8座車站初期運營,3號線環(huán)線實現(xiàn)“閉環(huán)”,將為2025年第九屆亞冬會的成功舉辦提供有力的交通保障。屆時,運動員和游客可乘坐地鐵抵達競賽場館、接待酒店和主要景區(qū),享受獨具冰城魅力的地鐵之旅。
作為全國最北寒地地鐵,3號線西北環(huán)建設中經歷了哪些困難,創(chuàng)造了哪些奇跡?記者走進哈爾濱地鐵建設單位,聽技術專家揭開鮮為人知的“地下秘密”。
振動控制保護百年老建筑
哈爾濱地鐵3號線北馬路站、中華巴洛克街區(qū)站、清真寺站、靖宇公園站串聯(lián)這一區(qū)域,可謂“一站一景”。其中,中華巴洛克歷史文化街區(qū)是國內現(xiàn)存的面積最大、保存最完整的中華巴洛克建筑群。這里擁有獨特的建筑文化、民俗文化、餐飲文化等旅游資源,吸引著各地游客前來參觀體驗。當游客在這些百年老建筑中游覽時不禁會想,老舊建筑群下建地鐵,是怎樣做到的?
中交隧道局TJ2-1項目經理部基建總工單宇說,他們負責的區(qū)間為太平橋—友誼宮段,共分為6個區(qū)間,施工難度最大的莫過于地下穿越道外百年老建筑群。
道外區(qū)的施工區(qū)域中,沿線有一處地上是幾十棟超過百年的老建筑,給地下盾構機施工提出了前所未有的挑戰(zhàn)。在這樣大面積的保護建筑下施工,而且隧道是從正下方穿過,這在全國其他城市從未遇到過。
為完成這次前所未有的“地下穿越”,施工人員提前對這些百年建筑進行調查摸排,拍了照片。這還遠遠不夠,因為要減少對地面的影響,盾構機穿越此處時,需要24小時不停機連續(xù)作業(yè),如果停機太久,再開機時的壓力變化足以對地面產生“攪動”。因此,在正式挖掘前,施工人員進行了試掘進,即在一處試驗段進行掘進,驗證調整后的參數(shù)是否符合新標準。同時,在正式掘進的過程中,不換人連續(xù)施工。
在盾構機挖掘行進的過程中,還需要對隧道周邊進行加固。正常是用一種6個孔的“注漿管片”進行注漿加固,在穿越百年建筑群時,用的則是16個孔的“多孔注漿管片”,保證了隧道穿越之后,管道和土體之間縫隙更小,保證了地上建筑的足夠安全。
東北地區(qū)首創(chuàng)“疊落式”車站
市民乘3號線公路大橋站到丁香公園站時發(fā)現(xiàn),河松街站有點“怪”,乘車去往兩個方向,站臺竟然不在一層。這就要說到哈爾濱地鐵3號線在東北地區(qū)首創(chuàng)的“疊落式”車站。
中國交建哈爾濱地鐵3號線二期項目總經理部總工程師劉寶許介紹,河山街-河松街、河松街—公路大橋,這兩個建設區(qū)間都是疊落區(qū)間,之所以叫疊落,是由于施工環(huán)境的局限,因此是一上一下的。疊落空間總長達600米,是地鐵建設中東北首個地下疊落隧道。
“最小間距僅2.1米,這是疊落區(qū)間上下兩個隧道之間的間距。不到一層樓的高度,對于上下區(qū)間的挖掘來說,難度之大,創(chuàng)下東北三省之最?!眲氃S告訴記者,雖然下面區(qū)間是先施工的,但在對上面區(qū)間進行盾構時,由于間距小,需要盡量減少對已完成盾構區(qū)間的“攪動”。技術人員引進了先進的鋼結構臺車,對下面的區(qū)間做支撐,31米長的臺車隨著上面區(qū)間的盾構可以跟著前進,解決了這個難題。
“地鐵3號線西北環(huán)作為環(huán)線的一部分,是有急轉彎的。這樣的急轉彎,用數(shù)據(jù)來說話,就是半徑最短處只有300米?!眲氃S告訴記者,比如道里前進路、哈藥路交叉口,就是這樣的急轉彎。遇到這樣的急轉彎,水壓大,風險也很大,需要在盾構機掘進的過程中,對盾構機切口水壓等參數(shù)進行嚴格控制。經過對盾構機前部參數(shù)進行精確調整,施工單位順利完成了這些風險段。
裝配式建造更綠色
作為文化旅游名城,哈爾濱地鐵3號線建設走出一條綠色施工路徑。
3號線在施工中努力探索預制裝配式車站的建造工藝。地鐵丁香公園站,運用BIM智能設計,以工廠化預制、現(xiàn)場拼裝方式,實現(xiàn)了標準化地鐵車站側墻、中板、頂板的裝配。開創(chuàng)性地完成地鐵車站預制拼裝成套施工技術體系構建,推進地鐵綠色建造。
所謂BIM智能設計,就是在電腦上,像做動畫片一樣,把包括管道等設施的標準件先預拼一下,進行碰撞測試,保證現(xiàn)場安裝后拼到一起“不打架”。經“動畫”預演的預制裝配式車站,在精準度上可以達到毫米級的控制。
丁香公園裝配式建造工藝主要用于車站主體。車站施工時挖到一定深度,在常規(guī)建造方式中,墻需澆筑而成,而裝配式建造則直接把預制工廠做好的墻插到車站里,用連接件組裝并焊接起來,就像“搭積木”,大大縮短了工期,僅丁香公園站主體結構就縮短了兩個月工期。
預制裝配式車站的另一個優(yōu)點是標準件的精準。車站機電設備中預制的通風管也用到了該技術,每一個標準件都有二維碼,預制加工后即可組合到一起。同時,預制裝配式車站提高了機械化作業(yè)程度,場外工廠化生產更減少了路面占用,降低了對公眾出行的影響。
丁香公園站預制裝配式建造方式的成功應用,為今后哈爾濱地鐵建設提供了新的施工思路——在結構相同的車站建設中多次復制,不僅縮短工期,而且節(jié)省建設資金。
地鐵3號線開通試運營后,將起到連接城市中心城區(qū)、疏導城區(qū)交通、服務經濟建設等重大作用,環(huán)線建設中攻堅克難的技術創(chuàng)新,也生成并固化為哈爾濱地鐵建設的寶貴經驗,為城市軌道交通建設發(fā)展儲備了更多力量。