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无锡地铁“惊天穿越”从老楼脚下3.7米深处悄悄穿过

http://jiangsu.sina.com.cn  2012-06-13 11:06:39  来源:扬子晚报字号:
地铁楼底穿越现场。地铁楼底穿越现场。
无锡地铁1号线楼底穿越示意图 本报张叶 制图无锡地铁1号线楼底穿越示意图 本报张叶 制图

  中国江苏网6月13日讯 站在无锡市喧嚣的中山路旁,你丝毫感觉不到脚下的动静,地下有一条“地龙”正在奋力穿行。盾构机在这里悄悄完成一次“惊天大穿越”,解决无锡地铁1号线施工中的最大“拦路虎”,化解了一宗困扰数年的拆迁急症,为工程节约了巨大成本。

  2幢老楼挡住无锡地铁去路

  “我们几年前就中标了,可以说是最早中标最晚开工,因为拆迁受阻,成了无锡一号线的‘关门工期’,”位于市中心的无锡地铁1号线8标段(胜利门站—三阳广场站)承建方——中铁十四局项目部负责人言语焦急。什么时候这一标段完成施工,整个无锡地铁1号线就可以实现全线洞通,这段的受阻势必影响将来的建成运营计划。作为业主方的无锡市轨道办更是为此焦急万分。

  让大家头疼不已的“拦路虎”是两座位于该市中山路旁的老楼。根据调查,其中的新雅都大酒店原来是一家皮鞋厂,始建于上世纪70年代(原设计是4层砖房和框架组成的混合承重结构,这种由内外不同材料组成的复合结构,抗震、抗裂性能都较差,受到震动时的震害都比较严重,现行设计规范已不允许采用这类结构)。经过30多年的风风雨雨后,在中山路鳞次栉比的楼群中已经老态毕现。在1992年,该楼又先后加盖了两层。在被人为拔高的同时,其下部正面临掏空。因为破墙开店的需要,正面承重墙大部分被凿除,房屋结构进一步削弱。“他们这样又是加盖,又是凿墙,早已经把结构设计预留的量用完了……”一位工程技术人员担忧道。

  根据原有计划,新雅都大酒店和一旁建于90年代的绿洲商场,都将进行拆迁为无锡地铁1号线让路。由于种种原因,这两处地处繁华商业街、铺面众多的建筑迟迟无法谈拢拆除,拦住了地铁施工的去路。经过多方努力后,两楼拆除仍遥遥无期,而2014年通车的压力则越来越大,业主无锡市轨道办综合了拆迁、工期、技术等多方面因素,与十四局一起先后组织了5次专家论证会,小心论证,审慎决策,决心实行盾构下穿!在业主大力支持下,中铁十四局项目部决心负“重”前行,组织盾构穿越施工,从“拦路虎”的“肚子”下钻过。

  楼底3.7米深处穿越史无前例

  这是一次几乎无法完成的任务。经过计算,盾构隧道顶部距离新雅都大酒店地面7米,绿洲商场有地下一层地下室,距离隧道顶部3.7米。而盾构机始发井位置紧挨着新雅都大酒店,也就是说,盾构机一下去就要穿越楼房地基,而且是一个急转弯的弧线穿越。

  两座楼宇门前的中山路是无锡最繁华的商业街之一,这场施工无疑是在这个城市的心脏位置上进行一次精密手术,牵一发而动全身,而它的肌体异常脆弱。经过调查,盾构机要穿越的是软流塑地层,主要为粉质粘土。一招不慎就可能导致楼宇倾斜或结构裂缝。

  “在国内,这样难度的盾构穿越还没有过,很多专家看了以后,第一建议还是说,最好把楼拆除吧,这样难度太大了。”中铁十四局隧道公司副总经理、总工程师杨明金表示。北京交通大学袁大军教授在查看施工现场后认为,这一施工挑战了地铁盾构的极限,在世界上也是首例。外国盾构机专家说这次穿越是“great challenge”(大挑战)。

  中铁十四局隧道公司盾构部部长刘玉江,是一位有近10年经验的技术专家,他坦言这次自己真正遇到了难题。5月21日,庞大的盾构机正式开始掘进。“穿越那几天,根本不敢合眼,”他向扬子晚报记者坦言,一直到6月8日盾构机完成穿越,他悬着的心终于放了下来。项目部特意给施工人员放了一天假,放松半个月来一直紧绷的神经。

  冰冻加密封,“豆腐地层”未垮塌

  万事开头难,在施工现场记者看到,隧道进口上方的土层被插了各种各样的管子,犹如一抢救室里的病人。

  “始发阶段是软流塑地层,在这施工相当于在豆腐里穿行,而且上面就是危楼。”项目总工程师贺飞向记者介绍,为了确保始发安全,让始发段软弱的“豆腐”地层能经得起折腾,他们采用了水平冻结的技术,通过56个孔往里注射冷冻液和盐水,让其变成一个零下10度的冻土。“这等于给土层进行了一个整体加固,冻住以后它相当于砖头的强度,确保洞门凿除安全。”在整个“手术”过程中,这一“输液”需不断进行。

  考虑到地层冻胀和融沉的影响,这些管子还肩负着一个使命:在地层冻胀时进行泄压减载,在地层融沉时进行补偿注浆。为防止在始发过程中,富水的软流塑土体涌出,他们还在原有洞门密封的基础上,加设了两道特制盾尾刷和一道弹簧钢板,并增设了油脂注入系统及高分子材料注入装置,确保了始发过程中滴水不漏,有效减少了地层和建筑物沉降。

  在盾构隧道的每一环管片(也就是隧道内壁)上,有16个注浆孔,及时注浆非常关键。经过实施监测,施工中建筑物只沉降了5-6毫米,通过及时注浆对其进行及时抬升,实际沉降控制在了3-4毫米。远远低于10毫米的预警指标。

  一次穿越节约巨大拆迁成本

  盾构机在楼宇脚底下穿行,到底产生多大的震动,对地面建筑有何影响?南林大的工程专家对此进行了监测,结果显示小于一辆汽车开过的震动,周边市民不会有察觉。事实上,在盾构穿越期间,绿洲商场的多家金店、商铺和办公室都正常营业工作,没有受到影响。现场监测显示楼宇安然无恙。

  这次左线隧道成功穿越后,随后盾构机将掉头回来,右线隧道同样将穿越绿洲商场地下,不过有了之前的经验,这次他们已经胜券在握。完成了这次惊险穿越后,他们还来不及庆功,又开始新一轮挑战。这是无锡1号线中情况最复杂的一个标段,他们接下来要完成隧道盾构穿越无锡火车站,这里包括穿梭如流的京沪高铁、沪宁城际高铁在内的多条铁路线。

  这次惊心动魄的极限穿越,在刷新地铁盾构施工纪录的同时,也为化解地铁拆迁难题找到了一条新出路,备受公众和业界关注。这一成功穿越,使近4万平米的商铺免于拆除,节约拆迁成本巨大。记者了解到,目前在城市地铁建设中,由于线路大多贯穿市中心,拆迁难题成为影响工程进度的一大症结。而无锡地铁1号线这次复杂条件下的盾构下穿楼房,无疑为解决城市地铁施工的拆迁问题提供了一个成功范例。

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