合肥地铁1号线百米隧道试验手工挖掘
隧道开挖现场,由于地面泥泞,人工开挖和清运都很艰难。
合肥 滨湖新区轨道施工现场,工人们在地下隧道进行人工开挖。
隧道四周墙壁采用人工现浇。部分已经浇筑完成。
合肥滨湖新区轨道施工现场,工人们在地下隧道搅拌混凝土。
大量湿泥等待运出地面。
合肥滨湖新区轨道施工现场,工人们在地下隧道搅拌混凝土。
随着合肥 地铁 1、2 号线建设的全面推进,很多市民对盾构隧道都有所了解,不过,并不是所有地下隧道都是靠盾构机这个大家伙完成的,在地铁1 号线,还有一段长度近100 米的隧道采取的是纯人工挖掘方式在进行。这段区间是怎样靠铁锹、风镐一点点掘进的?为什么在现代化地铁施工中还需要这么传统的施工方式?记者近日前往施工现场为您一一揭秘。
揭秘:台阶法施工,一天只挖1.5 米
今年6 月开始,在位于滨湖新区地铁试验段的南侧,一批工人就开始陆续下井,进行地铁隧道的施工,不过,与盾构隧道不同,这些工人得靠铁锨、风镐等传统工具一点点地手工挖出隧道。
这种施工工艺有个专业的名词,叫“暗挖”,顾名思义,就是地上看不到,地下在开挖。
中铁二十四局合肥 轨道交通 1 号线9 标项目部唐永利副经理告诉记者,为防止塌方,暗挖采取“台阶法”施工,即将隧洞分为上下两个断面,先开挖上半断面,仿佛是前进了一个台阶,然后再进行下半断面开挖,两个断面错开施工,防止土质松动造成滑塌。
具体来说,先在上断面打入一圈长3米的超前小导管,然后在这些小导管“框”出来的作业面内进行开挖,之后再在挖出的一截半圆柱形隧道里立钢筋拱架并挂上钢筋网片,下一步对拱架喷混凝土,形成隧道外壁。每天24小时不间断施工,一天正常开挖1.5米。
这个速度相比较盾构机要慢很多,记者此前采访了解到,盾构机正常一天掘进距离能达到十几米,而且隧道一次成形。
这种暗挖隧道需要在整个区间挖通以后,再来一次内壁的二次衬砌,这样才能形成隧道最终的内壁。现场负责人介绍,这段不到100米的区间预计要到年底前后才能完成。
现场:流水线作业,涉及多个工种
唐经理告诉记者,由于井下作业空间有限,一次不可能下去太多人,必须按照工种流水线作业,一个班组干完下一个班组上,每个班组大约6~7名工人。井下施工涉及电焊工、钢筋工、开挖工,还有负责运输土料、喷混凝土等工种。
记者顺着施工楼梯,来到了位于地下6 米多深的隧道开挖现场。此时,耳边传来的是阵阵机器的轰鸣声。西侧隧道口处,尘土飞扬,几名工人正在搅拌混凝土。隧道口地面上,堆满了挖掘出来的泥土。隧道的前方,工人们正利用风镐向前掘进。
东侧隧道的施工进度更快,沿着已经浇筑好墙壁的隧道口,记者走进了隧道,这一侧的隧道已经全部挖通,但是尚有部分隧道墙壁还未浇筑完成。在泥泞的隧道内,几名工人正在清理地面残土。工人张师傅介绍,因为采用人工开挖,所以即便是土方的清理,也需要人工用小推车一车车地运到隧道外,然后再用吊车将土吊运到地面上。
安全:最担心塌方,井下全方位监控
据介绍,真正盾构隧道时几乎不太可能出现塌方,但是暗挖隧道这方面的风险相对就会较大。
以这段正在进行的暗挖区间来说,它属于1 号线方兴大道站与云谷路站区间,真正需要暗挖的隧道长度约为95.8 米。唐经理告诉记者,暗挖区域采取左线右线同向开挖的方式,左线贯通后再开挖右线,开挖线间距最小处只有2.87 米,做完二次衬砌后这个部位的间距也只有4.07 米,相隔太近,同时挖隧道非常容易造成塌方。于是施工中采取错位进行,目前左线区间已经贯通,右线则刚刚开挖6米。
另外,这一段的隧道埋深是超浅埋,埋深只有4~6 米,这样无形中也增加了施工难度。
虽说暗挖塌方的风险较大,但是相关人士告诉记者,严格按工法施工可以避免塌方。首先挖隧道时采取“台阶法”,可以有效防止开挖面过大而引起的土质松动造成滑塌。不仅如此,为随时掌握地下施工情况,特别是监控施工中可能发生的隐患,隧道内安装多个摄像头实现全方位监控。施工现场每天还会对施工段地表进行沉降监测,通过数值及早发现安全隐患。
原因:为积累经验,承担试验任务
既然挖起来如此费力还不如盾构机快,风险又挺高,为什么1 号线这一区间要采取暗挖方式呢?记者采访了解到,这一段采取暗挖隧道更多的是承担“试验”的任务。
唐永利告诉记者,这段暗挖隧道原本可以采取明挖的方式进行,但是为了合肥市今后地铁施工积累更多的经验,就选取了连接云谷路站的近100米区间进行暗挖施工。
记者采访了解到,目前就在建的1、2 号线来说,基本上区间都是采用盾构法施工,但是也不排除将来部分地方可能地质或施工条件达不到盾构要求,只能采取暗挖法施工,因此需要提前积累施工经验。
通常采用暗挖法施工的隧道,有些是地质条件所限,比如部分区间土质松散破碎或者是富砂土层,达不到盾构条件;另外,大部分联络通道由于距离较短,通常不会超过20 米,而盾构机全长就有80米,无法用盾构机推进,联络通道采用暗挖施工非常普遍。
延伸阅读:14 条联络通道采取暗挖施工
记者采访中获悉,合肥市轨道交通1 号线除记者探访的唯一一段暗挖区间外,还有十余条将采取暗挖法施工的联络通道将陆续开始。
据介绍,1 号线总计14条联络通道均将采用暗挖法施工,目前第一条联络通道南一环—太湖路站联络通道已通过开挖前的重大风险点验收,正式进入暗挖施工,其它暗挖的联络通道也将陆续展开。
相关人士告诉记者,所有地铁的联络通道由于距离较短,且大部分位于中心城区,考虑交通因素,明挖的可能性很小,大部分都将采取暗挖法施工。
潘成龙 本报记者 伍静/文 项春雷/图