10月27日,经过15天的盾构机“磨墙”掘进,中铁四局承建的无锡地铁6号线东风站至春江桥站区间右线成功下穿既有运营地铁3号线东风站,成为国内首例区间小角度切削H型钢接头地连墙、格构柱立柱桩盾构机直接下穿既有运营地铁车站工程。建设者攻克城市地铁近接既有线施工重大技术难题,为国内同类复杂工况地铁建设提供了宝贵实践案例。
无锡地铁6号线是无锡市轨道交通第三期规划的重要骨干线路,线路全长24.26公里。其中,由中铁四局承建的东风站~春江桥站区间右线全长1574.2米,隧顶埋深约18.8米,盾构机穿越地层主要为粉质黏土、黏土层。
本次施工最大风险点在于,盾构机需以55度小角度下穿正在运营的地铁3号线东风站,掘进路径上遭遇两道800毫米厚H型钢接头地连墙及直径1200毫米立柱桩。新建隧道距离既有3号线车站底板垫层竖向净距仅2.43米,离底板下翻梁最小竖向净距仅1.2米,相当于在既有运营车站“脚下”开展地下高精度手术,既要切削钢筋、型钢等高强度地下构筑物,又要严格控制地层扰动,保障既有地铁全天候运营安全。
为破解这一无成熟工程先例经验的技术难题,无锡地铁集团、中铁四局建设团队特邀中国工程院院士陈湘生牵头对盾构机直接切削清障专项方案开展院士评审,并组织北京盾构工程协会理事长袁大军、中国勘察设计大师史海鸥等27位专家先后开展6次评审,从设备改造、刀具选型、掘进控制、风险防控、应急处置等维度反复推演优化。同时,建设团队联合中国矿业大学、苏州城市学院开展盾构机磨墙切削室内模拟试验,获取切削推力、扭矩、刀具损耗等关键数据,形成适配本工程的掘进参数参考体系,为现场施工提供了坚实科研支撑。
盾构机“磨墙”掘进前,建设团队完成全员分级技术交底、编制专项应急预案并组织多轮实战化应急演练,同步实施盾构机设备升级改造、地层预加固、全维度自动化监测体系布设等工作。
施工期间,建设团队安排现场管理人员、盾构司机、技术人员24小时驻场盯控,及时处置型钢切削、钢筋出渣、设备降温、姿态纠偏等各类现场工况,对土仓压力、推进速度、出土量、既有车站结构及地面沉降等关键指标实行全过程动态监测,明确既有站累计沉降或上浮达10毫米即触发预警的管控标准,做到“掘进一米、监测一轮、动态调整”,施工全周期盾构机磨墙掘进参数全程平稳,各项监测数据均在可控范围。
本次盾构机磨墙的成功实施,摒弃了传统大开挖清障思路,依靠盾构机直接切削工艺,大幅减轻管线迁改、交通导改压力,最大限度降低对城市地面、既有地铁运营的干扰,较原有施工方案大幅提前工期4个月。无锡地铁集团、中铁四局建设团队通过“院士把关+专家助阵+高校室内磨墙试验+分级技术交底+实战应急演练+现场工程实践”的产学研联动模式,形成涵盖设备改造、参数匹配、风险管控、监测预警的成套施工技术经验,填补了相应施工技术空白。
作为直接打通太湖新城(城市新核心)与三阳广场(老城核心)的南北向快速通道、无锡轨道交通线网中唯一与既有1-4号线全部换乘的线路,地铁6号线建成后,将助力沿线产业、居住、商业配套一体化升级,以及无锡“一城两核”空间格局落地。 徐松 王昊