轨道交通建设的重点、难点是地下开挖和掘进,我市轨交2号线盾构施工中,克服了从大量城市建筑群下穿越、切削广济桥桩基以及穿越沪宁高速铁路等新问题。这也是2号线建设中降伏的三大“拦路虎”。通过不断摸索和创新,轨交2号线开创了不少国内轨交建设的先河,并在轨交1号线基础上,进一步提炼了轨交建设的“苏州工法”和“苏州经验”。
16个弯穿越数百房屋建筑
2号线线路绕了很多弯,大一点的弯就有16个;还要穿越大量房屋建筑,据统计,2号线隧道单线总长26270米,有15段盾构区间,要先后正穿和侧穿数百栋房屋建筑。
“施工期间,盾构通过房子下面不能出现故障,不然很容易引起地面沉降和塌陷。同时,在后期运营期间,还要考虑振动等微观影响”,苏州轨交公司建设分公司副总经理蔡荣说,因此,要做好深度控制和振动控制,隧道顶覆土达到12米以上。
轨交公司早在2009年9月就联合北京交通大学开展了“2号线下穿居民区安全关键技术研究”课题,并成立了盾构安全管理中心。通过在1号线4个标段的现场试验和检测,总结编制出盾构穿越建筑物施工指南和管理办法。
为提高隧道强度,2号线还创新了盾构同步注浆“准厚浆”工艺,其核心是提高注浆材料的含砂量,一立方浆含砂800公斤。最终,2号线穿越建筑物整体沉降控制在2厘米以内,全部符合预期要求。
大贝壳刀
可直接切断钢筋
2号线盾构成功切削广济桥14根桩基,在国内开创了有计划盾构切削群桩、穿越桥梁的先河。
蔡荣说,2号线的石路站至山塘街站之间,横跨上塘河的广济桥有14根钢筋混凝土钻孔灌注桩横亘于区间隧道内,直径1米至1.2米,“当时要么拆桥,要么切桩”,考虑到该桥临近石路商业中心,若拆桥再建新桥,将对公共交通引起较大干扰。经研究决定盾构机直接切削穿越广济桥桩基。
正式切桩之前,施工方进行了试验,研究出扰动最小、最适合切桩的盾构掘进速度和刀盘转速,还从多方面对盾构机进行了改造。“像刀盘改造,我们就新增了136把刀,其中有52把是大贝壳刀(重型合金撕裂刀),可以直接切断钢筋,加上原有的207把刀,改造后的刀盘总共布设了343把刀。”蔡荣说,切下来,损伤了近100把刀。
最终,切削推进速度控制在1毫米/分钟进行慢速切磨,采用手动出土模式精确控制出土量,并对切削土体进行渣土改良,还实施同步注浆控制。桥台整体沉降控制在4毫米之内,达到了预期效果。
横穿施工高铁沉降仅0.7毫米
2号线开通后,铁路与轨交将无缝对接。盾构穿越运营中的高速铁路,在国内还尚属首次,其协调问题难度大,沉降控制要求特别高。
2号线苏州火车站——山塘街站区间长1360米,区间所处地质条件复杂,并要分别长距离穿越苏州站9条铁路线,其中6条为沪宁高速铁路线,3条为普速铁路线。
据蔡荣介绍,为了保证盾构穿越安全,他们会同上海铁路局组织召开了方案评审会,对盾构机进行了技术改造,制定了严格的掘进、注浆和监测办法,铁路沿线还采用机器人实时监测细微沉降,并以“每日一会”的形式,对盾构施工情况进行现场分析。特别是盾构进入高铁段下方时,严格控制掘进速度,每天不超过4环。前期,还对高铁段的承台进行了加厚加固。
2011年12月28日,2号线苏州火车站——山塘街站区间顺利贯通,标志着国内盾构首次成功穿越运营中的高速铁路。最终穿越后的普速线最大沉降为3毫米,高铁线最大沉降仅为0.7毫米,而上海铁路局提出的要求是整体沉降控制在5毫米。
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2号线最快 7分20秒一班
1号线运输计划也将适当调整
昨天,轨交2号线开通运输方案公布。
依据该方案,2号线开通初期,行车间隔为高峰7分20秒、平峰9分20秒,周一至周五高峰时段为7:45-9:00、17:00-19:00,周六、日高峰时段为11:00-20:40。周一至周日统一服务时间,高铁苏州北站、宝带桥南站首班车均为6:10,末班车分别为21:45、22:20,全天服务时间17小时,保证高铁苏州北站发出的末班车可以换乘1号线木渎和钟南街方向的尾班车。
同时,为了配合轨交2号线开通,适当地调整轨交1号线的运输计划,高峰期增加上线列车至19列,间隔从5分45秒压缩至5分30秒,周一至周五的早晚高峰时间分别提前至7:45和17:00;平峰期增加上线列车至13列,间隔从8分30秒压缩至7分55秒。周一至周日木渎、钟南街站首班车由6:20提前至6:10;周一至周五末班车延长至与周六、日相同,木渎站末班车22:00,钟南街站末班车22:35。