5月21日,备受市民关注的武汉轨道交通纸坊线(27号线)顺利实现全线隧道贯通,为年底开通运营奠定了坚实的基础。
武汉地铁集团相关工作人员介绍,作为在岩溶区上建起的地铁线路,今年底,纸坊线将与轨道交通7号线实现贯通运营、无缝对接,江夏市民今后坐地铁半小时可达武昌,并可通过换乘通达武汉三镇。
穿越4335个溶洞为你而来
纸坊线起于洪山区新路村站,止于江夏区青龙山地铁小镇站,全线长16.9公里,设站7座,目前公示站名分别为新路村站、大花岭站、江夏客厅站、谭鑫培公园站、北华街站、纸坊大街站和青龙山地铁小镇站。全线隧道挖掘共分为8个区间,其中从野芷湖站到纸坊大街段为其中的6个区间,共计近12公里,采用盾构法挖掘隧道;剩下的两个区间间段为纸坊大街站至地铁小镇站区间、出入场线区间,采用矿山法挖掘。
2017年11月14日,野芷湖站到纸坊大街站顺利贯通。施工方统计,这10多公里的距离足足有3295个溶洞,仅大花岭街站至江夏客厅站就有2284个。地下溶洞宛如蜂巢,平均每米就有1个溶洞,最大溶洞垂直高度约31米,相当于10层楼高;最宽近50米,相当于一个标准游泳池。
溶洞一旦处理不当,盾构掘进时可能引发地面沉陷、透水、坍塌等险情,严重的直接造成盾构机“栽头”“沉陷”,导致线路报废。为保障工程进度,确保施工安全,项目部采取“先溶洞处理”方法施工,高峰时段同时投入地质钻机、高喷台车等大型设备150多台。对于垂直高度大于6米的特大溶洞,投碎石后注浆加固,经取芯检测强度并进行压水试验,各项指标满足盾构条件再进行盾构穿越。
从首台盾构机始发,到最后一台盾构机抵达,武汉地铁纸坊线盾构施工期间用于溶洞加固处理的钻孔注浆量约11万立方米,相当于在15个足球场上浇筑1米高混凝土的体量。
5月21日,整个纸坊线“最难啃的骨头”—— 出入场线区间终于实现洞通,至此,纸坊线全线隧道贯通。
据介绍,纸坊大街至地铁小镇区间,短短几公里,依然是溶洞密布。施工方中煤三建公司统计显示:该区间共有溶洞1050个。加上此前贯通区间的3295个溶洞,纸坊线全线穿越溶洞多达4345个,不愧为在岩溶区上建起的地铁。
矿山法每天用掉千余斤炸药
与其它区间采用盾构法施工不同,纸坊大街站至地铁小镇站区间,采用矿山法挖掘施工。所谓矿山法,指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。主要通过钻眼爆破方法开挖断面,从而修筑隧道,因借鉴矿山开拓巷道的方法,所以叫做矿山法。
武汉地铁集团业主代表王向远介绍,纸坊大街站至地铁小镇段需要穿越青龙山森林公园,山体较为复杂,岩层特别硬,地下也有岩溶,因此不能轻易盾构,只能采用矿山法人工开挖,隧道的掘进速度比常规的盾构慢得多,也是整个纸坊线最难啃的硬骨头。
5月11日上午,在纸坊大街站,楚天都市报记者通过施工楼梯下到地下25米深处,该处不仅在建直通青龙山地铁小镇站的隧道,还有通往列车停车场的出入场线隧道,这些隧道都要穿越青龙山。
记者来到通往列车停车场的出入场线隧道施工现场,这里同样采用矿山法施工,进入马蹄形的巨大隧道,几台大型挖掘机械正在加紧作业,隧道内已对爆破完成的隧道结构进行初期加固,前行数十米远,几名工人正在坚硬的岩石上打炮眼,即将爆破施工。
矿山法施工一开始就遇到难题。王向远介绍,该区间地下溶洞数量庞大,曾在30米距离内出现56个溶洞。溶洞平均每小时向外涌水量达到50立方米左右,而且水中还裹挟着大量泥沙,施工非常艰难。施工前94米的掘进用了13个月,平均每天仅能掘进24厘米。施工方遇到最大一个溶洞就在纸坊大街地下14米深处,溶洞又有15米深,施工方花了两个月时间才搞定这个溶洞。
这个巨型溶洞处理完之后,爆破施工就顺利了很多,平均每天隧道能向前延伸2.5米。施工方还邀请了中国工程院院士、我国著名炸药与爆破专家汪旭光对爆破方案进行指导;同时,扩大作业面,在竖井和隧道施工过程中,最多时有14个断面同时爆破,最高峰时每天消耗800公斤炸药。
地质雷达探路确保安全
除了穿越蜂巢式的溶洞外,纸坊线盾构区间段的土层类型也十分复杂,导致施工难度增加。
据武汉地铁集团业主代表王向远介绍,施工中,盾构机在掘进中时常遇到红黏土,这种土质遇水特别容易软化,黏性非常高,容易在盾构机上形成泥饼,阻碍盾构机刀盘的转动。此外,软硬不均的地层也是拦路虎,会导致盾构机的掘进状态不好控制。
为了应对这个问题,武汉地铁集团在施工进场前专门就此开了一个专家评审会,把刀具在原来出厂设置上进行了优化,刀具的配置实现“加强版”:原来盾构机的刀具配置分为刮刀和滚刀,滚刀主要是针对硬岩,起到破岩的作用,而刮刀针对的是软岩。而纸坊线盾构机配置的是全盘滚刀,中间配上了部分刮刀,让施工进度增加了50%左右。
在纸坊大街站至地铁小镇站的矿山法施工中,施工方采用多种手段做好地质超前预报,确保施工安全:利用地质雷达提前扫描前方地质情况,雷达可一次扫描前方15米范围;利用红外技术探测岩溶水,可探测前方30-50米远的地方,有没有大量的岩溶水出现,以提前做好预案;打爆破炮眼时,尽量往前多打几米,超前探明地质情况,保证施工安全。
另外,在矿山法施工中,一处隧道开挖截面高达152平米,对此,施工方采用“九宫格”的办法,将截面分成九个区间,分开施工,大大提高了施工效率。
最靓车站营造和谐景观
今日下午,记者来到纸坊线地铁小镇站,这是武汉地铁纸坊线终点站,也是特色车站之一。在现场,钢结构车站主体结构已安装完毕,通过项目部的效果图,可见地铁小镇站建成后的全貌:整个车站由45个巨型钢伞撑开形成,采用钢材靓化结构,长184.5米、宽48米、高9.15米,顶部有大面积透明“天窗”,站台四周墙壁均为透明玻璃幕墙,与所在的青龙山森林公园融为一体,非常漂亮。
施工方介绍,地铁小镇站使用特级钢800余吨,仅钢材实实在在的堆积在一起就有100多立方米大小。
地铁小镇站靓化结构是武汉地铁集团最难施工的靓化结构之一。施工过程中多作业点、多工种、多个分项工程立体交叉作业,且场内可利用的场地较少,正常的施工方法根本“转不开”。更为严峻的是:靓化结构有8节钢伞位于220KV高压线下,钢伞冠顶点距离电线最小距离仅有6.78m,传统的吊装作业方案在施工中已经不可行。
如何施工好这个工程,技术人员进行了多次探讨,成立了“高压线下非常规吊装施工技术”课题攻关小组,并两次召开专家论证会。最终首创了高压线下滑移安装钢伞施工方法,圆满解决了高压线下吊装施工难题并有效提高了施工效率。
年底江夏乘地铁可直达武昌汉口
2018年1月10日,武汉市第十四届人民代表大会第二次会议开幕,市长万勇向大会报告政府工作。报告中提到,2018年,武汉将以地铁引领公共交通,开通7号线、27号线(纸坊线)。目前,纸坊线全线隧道贯通,7号线全线隧道贯通在即。
武汉地铁集团介绍,两条线路年内开通后,纸坊线将与轨道交通7号线实现贯通运营,运营模式与地铁2号线与天河机场线相似,采用大小交路,车辆、线路色与地铁7号线保持一致。
轨道交通7号线一期工程北起园博园北站,南至野芷湖站,线路全长31公里,全部地下线,共设19座车站,途经洪山区、武昌区、江岸区、江汉区、硚口区和东西湖区。
纸坊线与7号线无缝对接后,野芷湖片区将实现地铁线路南北向打通,江夏与汉口成功“牵手”。此外地铁8号线二期也将在野芷湖实现换乘,江夏区居民将可坐地铁半小时直达武昌,50分钟左右直达汉口主城区。楚天都市报讯(记者 吕锐 曲严 通讯员常敏 袁永华 李秉灿)
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