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我市地铁施工首次采用“冷冻法”

2018-07-03  来源:中国徐州网-徐州日报  作者:  编辑:杨茜茜
核心提示:我市轨道交通三线齐发,施工目前都在如火如荼进行中。因地质复杂多变,这些项目都会遭遇许多困难和考验。
  
轨交线路区间通道冷冻站。

中国徐州网-徐州日报(全媒体记者 樊海涛)我市轨道交通三线齐发,施工目前都在如火如荼进行中。因地质复杂多变,这些项目都会遭遇许多困难和考验。据建设部门评估,这三条线路中,施工难度最大的当属西北东南走向、斜贯老城区连接新区的2号线。据介绍,为了顺利推进全程24.3公里的2号线一期工程建设任务,施工方立足技术求创新,积极引进和推广新技术、新工艺,确保了工程安全、优质、快速、有序地进行。

6月26日,记者随市重点办人员探访2号线建设情况,来到一期工程10标新区东站工区,工地非常洁净。该区间线路出新区东站后侧穿古黄河桥基,下穿古黄河河道后,沿昆仑大道南侧绿地进入新元大道站。在河面下、流沙层等环境施工,如此复杂的地质条件,是如何保障安全与质量的呢?

中国铁建徐州轨交2号线工程部10标的总工曹立波介绍,新元大道站——新区东站盾构区间因地质情况确实复杂,主要穿越砂质粉土、黏土地层、液化地层,掌子面自稳性极差、地层渗透系数大且下穿故黄河,施工难度和安全风险极大。为保证顺利施工,通过对现场地质情况、施工周边环境的研究,经过国内知名专家多次论证,他们决定采用比土压盾构更易控制掌子面稳定、防渗水的泥水平衡盾构施工。

“它的原理是通过向所挖土仓内注入一定配比的泥浆建立压力,来平衡开挖面的土压力和水压力,控制泥水压力可保持掌子面稳定,减少地面沉降,排土则用管道外输,地下承压水压较高地段也不会出现喷涌现象。”曹工表示,这也是我市唯一使用泥水盾构施工的区间。这确保了施工安全、避免了涌水突泥事故的发生,目前已经安全顺利通过了风险最大的故黄河地段。

记者随后来到新元大道站——汉源大道站盾构区右线。进入隧道,记者发现里面长龙般陈设着消防电气开关柜、盐水泵、冷媒水箱及一束束手腕粗蓝色与黄色的液压管等设施。相对地面31℃以上的炎热,这里则寒气逼人,如同进入冬季一般。

据了解,2号线“汉源大道—新元大道站”所处的地质为液化沙土层,含沙量大、下层地质结构复杂,使用普通的工法虽造价相对较低,但安全风险大、管线迁改多,也会对百姓出行造成不便。

“经过论证,我们在施工时采用了技术更为先进,在徐州以往的施工中还未曾使用过的冷冻法,虽然施工周期要更长些,但能有效解决富水砂层下的开挖安全风险难题。”曹立波介绍,所谓冷冻法,就是利用人工制冷技术,冻结了地层水分,把天然岩土变成零下10℃的冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水,以便在冻结壁的保护下进行安全开掘。

“就像给施工岩土送上了电,将其变成一座临时大冰箱。”曹立波介绍,冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中,由于地层冻结仅仅是将地层中的水变成冰,并且所固结的地层最终要回复到原始状态,因而能保护城市地质结构和地下水不受污染。

汉源大道站5公里外的大龙湖站,“矩形顶管”技术的应用也同样开创了徐州地铁建设之“首”。

由于地铁2号线大部分车站设在路侧,出入口不可避免要增设过街通道,但采用断路明挖的方式,封闭交通,将造成市民出行的极大不便。

“现在采用的矩形顶管法, 占地面积小,对地面交通基本无影响,也可以避开地下管线,有效控制地面下沉,并且比圆形顶管能更有效地利用地下空间。”2号线09标项目经理曹华表示,它的工作原理基本与盾构机雷同,也是在掘进的前端建立相对平衡的土仓压力,确保掌子面土体的稳定,也需要设始发井和接收井,不同之处就是管片的安装。此法的应用除了不影响地面交通、周边管线情况,还可大大缩短工期。

中国铁建徐州轨交2号线工程部负责人田瑞忠告诉记者,徐州地处鲁南山区向黄海平原过渡的部位,以平原为主,中部斜插丘陵山带,在业内素有“地质博物馆”之称。2号线一期工程穿越的地层复杂,沿线河流纵横交错,经过石灰岩、岩溶(溶洞)、采空区、上软下硬、液化砂层砂土等复杂地层,安全风险巨大,各级风险源共计447项,对于轨道交通建设具有极大的挑战。

“为此我们始终用成熟、先进的施工工艺、机具和技术保障施工质量和安全,并在工艺和技术上不断创新。”该负责人说,开工至今在2号线统一推广使用了多项“四新”技术,其中新元大道站——新区东站区间穿越故黄河采用“泥水平衡盾构”;物资市场站——彭城广场站区间穿越故黄河采用“双螺旋土压平衡盾构”;奔腾大道站——二环北路站区间穿越徐运新河采用“压重板技术”;汉源大道站盾构接收采用了“钢套箱接收工法”;市区路中车站采用“半盖挖+控制爆破+防护棚”等,这些技术的运用在徐州轨道交通施工中均属首例,解决了施工中遇到的复杂地层和重大风险源等技术难题,为该号线的安全顺利建设提供了可靠的技术保障。

据悉,目前徐州地铁2号线土建工作完成近半,铺轨基地也正在建设,计划在今年年底完成姚庄—新区东车辆段的轨通目标,2019年10月全线轨通,2020年10月建成通车。

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