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地鐵二號(hào)線渾河段大揭秘 [推薦]
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沈陽(yáng)地鐵二號(hào)線須下穿渾河500米，這是在沈陽(yáng)地鐵一號(hào)線施工中不曾遇到的問(wèn)題。那么，沈陽(yáng)地鐵二號(hào)線橫穿渾河的規(guī)劃設(shè)計(jì)難度到底有多大？設(shè)計(jì)和施工部門(mén)將如何“呵護(hù)”這500米？6月19日，記者前往市地鐵指揮部，采訪了有關(guān)地鐵專家。
渾河水下建地鐵
沈陽(yáng)地鐵二號(hào)線總體總包設(shè)計(jì)單位———北京城建設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司在沈陽(yáng)成立了分院。分院院長(zhǎng)陳東介紹說(shuō)，渾河水下建地鐵，自然要比地面直接建地鐵考慮因素多：首先，設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到河床底沖刷標(biāo)高線變化，即根據(jù)標(biāo)高變化數(shù)據(jù)�？紤]到未來(lái)一百年地鐵運(yùn)營(yíng)時(shí)，不能因建設(shè)過(guò)淺而使埋在河床上的管線等裸露出來(lái)，否則將來(lái)運(yùn)營(yíng)時(shí)，還需要河道管理部門(mén)回填土方等，浪費(fèi)資金，同時(shí)增加地鐵運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。
據(jù)介紹，渾河水深約為6－8米，而地鐵將在水下的6米砂土層下修建，這就相當(dāng)于地鐵列車(chē)上至少有12米高的安全距離才能看到水面。而按照目前渾河水對(duì)河床底沖刷的速度來(lái)看，6米深的河床下建設(shè)地鐵應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題。
此外，因渾河下采用的是盾構(gòu)施工法，機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)，將施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)降到最低點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)跨河穿海已經(jīng)具有成功的經(jīng)驗(yàn)，諸如北京、上海、武漢等城市的橫穿地鐵長(zhǎng)度均在1公里以上。受盾構(gòu)機(jī)壽命和換刀盤(pán)影響，如果盾構(gòu)區(qū)域越長(zhǎng)，盾構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)自然越大。
針對(duì)地鐵二號(hào)線全線的地震災(zāi)害性等級(jí)評(píng)價(jià)，市地鐵指揮部已委托給專門(mén)的公司對(duì)全線的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，而過(guò)渾河段的地層、斷層、地質(zhì)年代等的抗地震能力可達(dá)7級(jí)。
據(jù)介紹，渾河下穿地鐵，涉及水下作業(yè)。對(duì)此，設(shè)計(jì)上將盡量減少水下施工工序，好在渾河段水下作業(yè)只有500米，這就避免了建設(shè)橫向聯(lián)絡(luò)通道所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
據(jù)介紹，聯(lián)絡(luò)通道是連接地鐵往返列車(chē)的通道，當(dāng)一列列車(chē)遇有火災(zāi)、毒氣等突發(fā)事故時(shí)，乘客可通過(guò)聯(lián)絡(luò)通道最短時(shí)間內(nèi)疏散到另外一個(gè)列車(chē)線路上。再通過(guò)出入口逃離。陳東院長(zhǎng)說(shuō)：如果這個(gè)聯(lián)絡(luò)通道建在渾河500米內(nèi)，那就增加了施工難度。而渾河段只有500米寬，聯(lián)絡(luò)通道完全可以建在河岸兩側(cè)的地面上，設(shè)計(jì)上省去這道工序，自然減輕了施工難度。
關(guān)鍵在于盾構(gòu)機(jī)
專家吳鳳婁坦言，沈陽(yáng)地鐵二號(hào)線下穿渾河，雖然有一定風(fēng)險(xiǎn)，但如果盾構(gòu)機(jī)選擇合適，下穿渾河安全上沒(méi)有問(wèn)題：“好的盾構(gòu)機(jī)一氣呵成，從頭拱到尾500米不用更換刀盤(pán)。如果為了圖便宜，選擇質(zhì)量一般的，很難說(shuō)結(jié)果怎么樣�！�
那么盾構(gòu)機(jī)到底是什么樣的？它又采用什么樣的工作原理呢？陳東院長(zhǎng)介紹，跨河穿海等不適宜用人力施工的重大工程項(xiàng)目一般都采用盾構(gòu)法，并適宜在地鐵區(qū)間開(kāi)掘，而不用于地鐵站。一般情況下，是從地面上下挖一個(gè)大深洞（豎井），將龐大的盾構(gòu)機(jī)安放到洞里，其主要的原理就是依據(jù)蛀蟲(chóng)挖木原理。蛀蟲(chóng)在挖木前行時(shí)，身后就會(huì)留下空了的皮殼。盾構(gòu)機(jī)根據(jù)這一原理，前面刀盤(pán)挖土，后面隨時(shí)加入管片固定，形成的隧道就像蛀蟲(chóng)脫皮后留下的空殼。等挖到頭，空殼也就貫穿到頭了，隧道也就形成了。據(jù)了解，每開(kāi)挖1米左右，施工人員就將千斤頂卸下，然后安裝管片。在安裝管片時(shí)，管片與土壤之間狹小的縫隙中有混凝土同步注入。
要建成“百年地鐵”
沈陽(yáng)市政府副秘書(shū)長(zhǎng)、地鐵指揮部總指揮佟晶石曾表示：雖然選擇哪種盾構(gòu)機(jī)是施工單位自己的事，但沈陽(yáng)地鐵要建設(shè)一個(gè)科技地鐵和經(jīng)濟(jì)地鐵。施工單位一定要針對(duì)自己的實(shí)際情況選擇適合本標(biāo)段工程的盾構(gòu)機(jī)。諸如，本來(lái)僅有200百米的工程，施工難度對(duì)盾構(gòu)機(jī)耐磨性要求不高，購(gòu)買(mǎi)價(jià)位適宜的就可；如果施工難度非常大，非用耐磨刀盤(pán)強(qiáng)的不可。施工單位不能怕花錢(qián)，要舍得投入。沈陽(yáng)地鐵一定要建成一個(gè)百年經(jīng)濟(jì)地鐵。
中鐵九局集團(tuán)總經(jīng)理柳漢橋表示，因?yàn)榈罔F二號(hào)線難度大、地鐵一號(hào)線的盾構(gòu)機(jī)一定選擇一個(gè)性價(jià)比高的。已從沈重集團(tuán)購(gòu)買(mǎi)七臺(tái)盾構(gòu)機(jī)并運(yùn)送到遼寧之外施工的中鐵隧道集團(tuán)表示：在國(guó)際上，惟有沈重的盾構(gòu)機(jī)性價(jià)比最合理。而這種觀點(diǎn)與具有多年設(shè)計(jì)研究地鐵的專家吳鳳婁不謀而合。他嚴(yán)肅地說(shuō)，沈陽(yáng)建設(shè)地鐵，一定不要吝惜，要舍得投入。雖聽(tīng)說(shuō)沈重的機(jī)器有點(diǎn)貴，但是渾河地下這段只有沈重的盾構(gòu)機(jī)才適合。北京建設(shè)十余條地鐵，雖然也用過(guò)其他企業(yè)產(chǎn)的盾構(gòu)機(jī)，但是北京沒(méi)有過(guò)河段工程。而從國(guó)內(nèi)其他城市經(jīng)驗(yàn)看，過(guò)河過(guò)江段盾構(gòu)機(jī)的選型十分重要�！斑@是國(guó)內(nèi)地鐵專家的共識(shí)———沒(méi)有比沈重更先進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)了�！眳区P婁，這位來(lái)自北京的“老地鐵”堅(jiān)信：只有沈陽(yáng)自產(chǎn)的盾構(gòu)機(jī)才能橫穿地鐵二號(hào)線渾河500米。
礫砂堅(jiān)硬難度大
作為市地鐵指揮部首個(gè)地鐵顧問(wèn)，現(xiàn)年72歲的吳鳳婁老人是一位“老地鐵”。數(shù)十年的地鐵修建生涯中，他曾有考察沈陽(yáng)地鐵16年的經(jīng)歷，成功參與設(shè)計(jì)北京、上海、杭州、天津等部分地鐵�！艾F(xiàn)在設(shè)備先進(jìn)，并具有高科技手段，月球都能上去，在渾河下建地鐵從技術(shù)上絕對(duì)沒(méi)有問(wèn)題。國(guó)內(nèi)有廣東穿越珠江的、上海穿越黃浦江的、武漢穿越長(zhǎng)江的市政工程的成功先例。”吳鳳婁對(duì)沈陽(yáng)地質(zhì)情況十分了解。從北京城建設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司離退后，他被聘為沈陽(yáng)地鐵顧問(wèn)，又邁出了對(duì)沈陽(yáng)地鐵二號(hào)線考察和調(diào)研的腳步�！芭c國(guó)內(nèi)其他城市相比跨渾河建地鐵相對(duì)難度稍大些，渾河土層砂層密度大，多為小圓礫砂，這一點(diǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有上海在黃浦江下建地鐵輕松，因?yàn)辄S浦江下都是淤泥，地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較單一，土層松軟當(dāng)然下穿就省力。而圓礫砂堅(jiān)硬，對(duì)盾構(gòu)機(jī)的刀頭磨損大。
據(jù)了解，貫穿城市東西的地鐵一號(hào)線只有新開(kāi)河一段在建中涉“水”，但新開(kāi)河有枯水期，中鐵九局負(fù)責(zé)施工期間，專門(mén)將該工程安排到枯水期。
從地鐵二號(hào)線線路示意圖上可以看出，整個(gè)線路共有兩部分與湖、河有關(guān)的水下作業(yè)，一處是青年湖，另一處便是渾河。青年湖水淺而且水流穩(wěn)定不說(shuō)，還可以采取與地鐵一號(hào)線新開(kāi)河段同樣施工策略既把工期安排到枯水期，或者干脆將上游的水閘關(guān)上，斷水施工。但是針對(duì)渾河，北京城建設(shè)計(jì)研究院有限公司沈陽(yáng)分院院長(zhǎng)陳東表示：上述兩種方法都不能奏效，只有采取盾構(gòu)機(jī)水下作業(yè)。
吳鳳婁介紹說(shuō)：“渾河深近十米，在這么深的水下作業(yè)，水壓力大，如果盾構(gòu)機(jī)不能一鼓作氣‘拱’到頭，中間換刀盤(pán)，將涉及到抽水的問(wèn)題，也就是說(shuō)工作人員在水下給盾構(gòu)機(jī)換刀盤(pán)時(shí)，必須保證盾構(gòu)機(jī)周?chē)鷽](méi)有水，就像人要到太空船外一樣，這需要大型的抽水機(jī)不間斷在周?chē)樗�，而這種抽水風(fēng)險(xiǎn)大，萬(wàn)一灌水便前功盡棄。
地鐵設(shè)計(jì)進(jìn)行時(shí)
地鐵出入口對(duì)乘客來(lái)說(shuō)，重要程度不言而喻。如果設(shè)計(jì)合理，會(huì)大大方便乘客，如果設(shè)計(jì)不好，乘客繞著橋找地鐵入口不方便，也不安全。這就是地鐵二號(hào)線設(shè)計(jì)者們?cè)诠I(yè)展覽館站遇到的棘手問(wèn)題。
據(jù)介紹，工業(yè)展覽館站曾有兩種方案，其一是想在文化路立交橋下建站，即圍繞橋樁建環(huán)島型車(chē)站，這樣四個(gè)出入口均能照顧到四面八方的客流。但是這種方案施工難度大。主要是考慮保護(hù)文化路立交橋。為了減小波振，地下施工時(shí)，只能見(jiàn)縫插針，同時(shí)給“橋腳”灌注水泥混凝土或打樁加固，另外還要給四個(gè)腳增重，施工難度非常大。
設(shè)計(jì)者們不得不尋求另一種方案，盡量回避橋下建站，將站的重心轉(zhuǎn)移到展覽館門(mén)前。此種方案自然不受保護(hù)上層建筑的壓力，但其入口一邊倒，又會(huì)給去家樂(lè)福超市等方向的乘客增加了繞橋而過(guò)的不安全隱患。
“兩種方案，都不是很完美，我們希望尋找一個(gè)既能保護(hù)文化路立交橋，又能方便市民出行的最佳平衡點(diǎn)，目前正處于優(yōu)化方案階段�！毕嚓P(guān)負(fù)責(zé)人表示，無(wú)論采取哪種設(shè)計(jì)方案，為施工期間不影響交通，該站的施工方法都只能采用暗挖法。
地鐵設(shè)計(jì)完成時(shí)
地鐵北站站將建在北站廣場(chǎng)下，其設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。
從地鐵二號(hào)線規(guī)劃線路圖上，可以清晰地看到，如金廊影子一樣的地鐵二號(hào)線，在沈陽(yáng)北站拐了一個(gè)彎兒�！盀榱死媳闭境丝�，方便市民出行，讓地鐵發(fā)揮大容量載客功能。才搭乘北站拐點(diǎn)�！笔械罔F指揮部相關(guān)負(fù)責(zé)介紹說(shuō)，為實(shí)現(xiàn)國(guó)鐵、公交與地鐵的方便換乘，將沈陽(yáng)北站站建在北站廣場(chǎng)下。
據(jù)設(shè)計(jì)者介紹，所謂的零距離換乘是相對(duì)的，在北站廣場(chǎng)下建設(shè)地鐵站，合理設(shè)置出入口，將方便旅客到北站購(gòu)票、候車(chē)，同時(shí)還能顧及公交樞紐站的換乘。地鐵二號(hào)線拐至北站這一重要交通樞紐站，這種立體交通網(wǎng)絡(luò)正是國(guó)際最先進(jìn)、最經(jīng)濟(jì)的一種交通結(jié)構(gòu)，會(huì)提升沈陽(yáng)這座城市空間利用率。
地鐵設(shè)計(jì)將來(lái)時(shí)
地鐵二號(hào)線的換乘站也有預(yù)留。
地鐵二號(hào)線共有三個(gè)換乘站：除青年大街站與一號(hào)線換乘外，松山路站和工業(yè)展覽館站均與規(guī)劃中的五號(hào)線換乘。設(shè)計(jì)者透露，雖短期內(nèi)沈陽(yáng)市不啟動(dòng)地鐵五號(hào)線，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，在初步設(shè)計(jì)階段，兩站都應(yīng)給地鐵五號(hào)線的銜接預(yù)留充分的空間和接口。
按照規(guī)劃，沈陽(yáng)啟動(dòng)呈十字型交叉的地鐵一二號(hào)線后，地鐵三至五號(hào)線呈環(huán)形繞著市中心在地下編織軌道交通網(wǎng)絡(luò)。如果在地鐵一二號(hào)線設(shè)計(jì)階段，不給規(guī)劃中換乘站留有銜接余地，待到規(guī)劃實(shí)施時(shí)，銜接口如挪用它建后，將很難實(shí)現(xiàn)“零距離”換乘，這樣會(huì)給地面乘客帶來(lái)繞道換乘之苦。
出入口因地制宜
既然地鐵站的出入口對(duì)于乘客來(lái)說(shuō)非常重要，為何不多設(shè)計(jì)幾個(gè)？設(shè)計(jì)出入口有沒(méi)有規(guī)律可循？陳東院長(zhǎng)表示：地鐵站的出入口有點(diǎn)像火車(chē)站的出站口，從功能角度講，出入口就是乘客進(jìn)出通道，設(shè)置太多，浪費(fèi)資金沒(méi)有必要。比如，周?chē)薪ㄖ锏膮^(qū)域——廣場(chǎng)下建地鐵站，一般建3個(gè)出入口就足夠了，其出入口主要考慮照顧客流。如果地鐵站處于交叉路口附近，一般設(shè)置4個(gè)出入口，這樣能夠保證4條路旁各有一個(gè)出入口，方便乘客自由進(jìn)出。
至于地鐵站的間距問(wèn)題，設(shè)計(jì)者們表示，首先從功能出發(fā)，其站間距一般保持在千米左右�！ �
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