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BOB半岛:奋力走在前青岛地铁2号线西延段全线洞通

  交通是城市的动脉,是未来发展的命脉。发展轨道交通,不但是缓解青岛西部城区拥堵的首选,更能助力区域经济社会繁荣发展。

  12月15日上午,青岛地铁2号线国际邮轮港站-泰山路站区间TBM右线号线一期工程调整方案——四川路(轮渡)站-泰山路站段(简称“2号线西延段”)全线号线公里,起于市南区轮渡站折返线,终止于市北区泰山路站,新建四川路(轮渡)站、小港站和国际邮轮港站,共包含三站四区间。目前,2号线西延段工程将全面转入铺轨、装饰装修和机电设备安装阶段,力争2024年年底实现通车。

  2号线西延段是青岛市城市更新和城市建设三年攻坚行动重点项目,建成后将助推国际邮轮港区、小港、轮渡等区域突破胶济铁路及新冠高架路阻隔的交通瓶颈,为青岛西部老城区接入快速公共交通走廊提供重要支撑,可有效解决西部老城区沿线交通需求,同时为配合国际邮轮港区的开发建设提供有效交通支持,对于全面支持邮轮母港片区海陆空交通一体化发展策略、引领型现代海洋城市将发挥重要作用。

  临近海岸线、穿越老城区、下穿铁路和高架,2号线西延段在施工中遇到了“三道坎”。第一建设分公司通过精选一流队伍、创新技术手段、严格施工方案,有效利用双重预防机制提前对重大风险源进行研判。从2020年11月开始,2号线多个日夜中,新冠高架路上车流穿行、胶济铁路列车飞驰、金茂湾商业区人来人往……人们并不知道,地铁2号线建设团队在默默无声中打败了一只又一只“拦路虎”,终于实现全线洞通。“四川路(轮渡)站-小港站区间距离胶州湾海岸最近距离仅为7米,区间埋深约28米,主要以微风化花岗岩为主,在施工过程中极易发生涌水、涌砂等风险。在这么恶劣复杂的地质条件下,2号线西延段每一米的掘进都极为不易。”中铁二院2号线西延段设计负责人史宣陶感慨道。地铁2号线公里的TBM区间存在着七处构造碎裂岩破碎带,泥岩砂岩反复变化、节理裂隙带发育,地下水丰富,邻海施工存在极为严重的透水、涌水、卡机、塌方等重大风险。

  作为双护盾TBM掘进机主司机,中铁三局李锁在每天需要驾驶着长135多米、重800多吨的“钢铁巨龙”在地下穿梭,穿越一个接一个的风险源。为了保障掘进安全,第一建设分公司采用超前探水技术,借助电磁波阻抗变化特征,实现掌子面前方围岩含水位置与含水量的预报,能够超前探测施工机械前方不良地质条件,特别是地下水的位置和含水量,为安全高效掘进提供科学决策依据。同时,项目部就超硬岩地层进行专项研究,不断优化掘进参数,定期组织推演,助力双护盾TBM像“钢铁巨龙”一样,克服了地质条件差和地下水丰富等诸多困难,顺利穿越了诸多破碎带岩层。

  2号线西延段TBM区间多处下穿新冠高架桥,桩基基础埋深仅为6米-16米,区间拱顶距离基础底部约为16米-35米。一旦TBM在推进中对前方土体压力过大,就会导致桩基受压,存在桥桩桥柱倾斜的风险。国际邮轮港站-泰山路站区间需要以45°角下穿正在运营中的胶济铁路,距离铁路路基最小净距仅有18米,该区间从西往东依次下穿4股道,影响范围79米,而且隧道围岩处于中风化和强风化岩层中,施工过程中稍有不慎,就可能会造成路基倾斜、不均匀沉降等风险。此外,线路穿越居民小区及繁华地段,容易对居民工作生活造成影响。

  在恶劣的地质条件下,第一建设分公司以班组建设为抓手,严格落实双重预防机制,邀请专家对施工方案进行论证,优化施工方案、创新技术手段,对重大风险源超前研判和科学应对保障。一方面,把控制地面沉降手段(豆砾石吹填和回填灌浆)作为TBM施工关键管控指标;另一方面,通过科学数据模型,对TBM隧道下穿铁路全过程有限元分析仿真模拟,确保国泰区间下穿既有铁路工程顺利完成;此外,TBM在侧穿建筑密集区域时,同时精调两侧油缸推力,使两侧压差满足了转弯推进要求,攻克了小曲线转弯轴线偏位的技术难关,成功突破了周边施工环境复杂、施工组织和安全管理难度大等难题。

  2号线西延段在泰山路站接入已经运营的2号线,泰山路站紧邻居民区,双护盾TBM无法正常吊出,想要在1个月内将两台刀盘直径6.3米、总长135米、重约800吨的双护盾TBM完全拆解,然后运送至3.4公里外的地面,这在国内城轨领域建设史上是从未有过的。拆了,但是没完全拆!施工人员想出了“弃壳拆解”的新办法。

  第一建设分公司与设计院、施工单位工程师们反复研究后决定,将6.3米直径的TBM壳体留在隧道里做内壁,抹一层钢筋混凝土,成为工程的一部分;将可以拆解的电机、油缸等部件一一拆除,沿原路运输返回到TBM始发井吊出来。“洞内所需拆解的设备重量均超过20吨,主驱动机等大型设备部件重量更是达到了58吨。由于部件形状异形、体积庞大、十分笨重、数量较多,加上空间狭窄、潜在安全风险高,整个拆除作业步步充满挑战,整个拆机工作无任何经验可供借鉴,拆解和搬运都是大难题。”中铁三局项目总工李树光介绍道。

  “这是首次在国内城轨领域采用双护盾TBM洞内弃壳、解体工艺,节省拆迁安置等投资约4000万元。”李树光感慨道。为了确保“弃壳拆解”顺利进行,青岛地铁第一建设分公司邀请专家论证,制定施工方案,开展桌面演练,现场实地培训、交底、反复演算。“我们对吊点的布设、吊点焊接质量、管路拆除保护、隔板的割除等都详细交底。动火作业中,也时刻认真做好对洞内气体的实时检测,以确保安全。”李树光说。

  最终,两台TBM共计30000多个零部件都被安全拆除,装箱运回仓库。这创造了国内首次“双护盾TBM洞内弃壳拆解”新纪录。

  2号线西延段线路不长,只有三个新建车站,但肩负多重使命。地铁2号线西延段连接着国际邮轮港区、金茂湾商业区等重要片区,其中,国际邮轮港站作为青岛国际邮轮母港区综合客运枢纽(已被正式列入国家交通部“十四五”综合客运枢纽项目库)的重要组成部分,与邮轮母港客运中心等重大项目连接,与周边开发地块进行一体化设计,使已建、在建项目与地铁地下空间互联互通,实现地下综合空间的一体化整合。

  2号线西延段通车后,将为西部老城区居民出行提供便捷舒适的交通方式,并有效提升西部城区品质发展能级,为国际邮轮港区长远发展注入强大交通动力,推动青岛“港区、园区、城区”三区互融发展迈上新台阶。