挑战一：

 

　　长距离“钻”过既有交通线路怎么保安全

 

　　盾构施工已积累“零沉降”经验

 

　　从济南轨道交通二期建设规划批复的线路示意图中看，本轮地铁建设中4号线一期、6号线将东西向长距离穿城而过。2条线路的长度均超过40千米，将刷新济南地铁已有线路长度。线路更多沿既有交通线路延伸，其中4号线一期更是在济南的交通“大动脉”经十路地下施工。目前，4号线一期建设在二期线路中进展较快，全线33座车站全部进场，累计实现10座车站封顶，4个盾构区间双线贯通。而在繁忙的地面交通之下，地下施工会不会引起道路下沉，施工将怎么减少对既有道路、桥梁等交通设施的影响？

 

　　下穿既有交通线路施工同样出现在济南轨道交通一期建设之中，济南地铁建设也由此积累了下穿既有交通线路建设的丰富经验。2号线施工时，东西长距离穿过老城区，线路在北园大街下掘进。1号线隧道施工线路与京沪高铁四条正线交会,施工风险极高，建设者们便率先实现了国内首个多重复杂工况下对运营高铁线路的下穿施工。在盾构下穿施工中,须将跨距长64米的高铁桥的沉降指标控制在1毫米以内,较其他类似下穿高铁施工要求5毫米左右的控制指标更为严格。

 

　　最终在施工后的铁路桥墩和梁底44个监测点中,累计最大沉降值均不超过0.3毫米，仅相当于一张A4纸的厚度，基本实现了“零沉降”。

 

　　“盾构法施工对既有交通线路的影响小。”济南轨道交通集团建设投资有限公司4号线一期建设相关负责人解释，地铁下穿既有道路、既有桥梁、既有铁路线施工都有相应的技术要求。“施工前我们会做好环境调查，摸清线路地下管线情况，与产权单位做好交底工作，确定好隧道位置。我们也会避开道路底层管线。，比如4号线一期最深的地下管线多在地面以下六七米，而盾构隧道则在地下10多米到30多米。”该负责人介绍，在摸清地下管线情况后，对一些有需要的管线，还会做好防护。4号线一期全部是地下线路，隧道除部分明挖段外，掘进以盾构施工为主。施工中使用土压平衡盾构，进行全封闭性施工，最前方的掌子面向前掘进时，全程通过一定气压和增加泡沫填充物保证压力平衡，减少了掘进中出现塌陷的可能性，在掘进的同时，盾构机顶进一环就安装预制好的管片，同时开挖面与盾构管片之间也进行同步注浆，保有原来土层的压力，更好地减少可能的沉降。“在隧道施工后，我们还要通过雷达扫描隧道是否还存在空隙，同时采取相应措施。”

 

　　管片与盾构是地铁建设的“先行军”。盾构机每向前掘进1.5米，就可以使用预制好的管片，拼装起一环完整管片。上述负责人介绍，线路根据埋深不同，确定不同深度区间的承重需要，使用不同承重能力的管片。为保持管片安装后持久耐用，以2号线为例，其所用管片衔接处缝隙仅有0.5-0.3mm，远低于-1—+3的渗水度，并且每一片管片的承重能力都经过严格的测算，要保证足够的承重力。

 

　　此外，施工期间持续监测沉降的数值直到数据稳定。上述负责人介绍，目前4号线经过的济南地下岩层相对比较稳定，以泥土和岩石为主，有利于减少施工沉降。

 

　　挑战二：

 

　　下穿既有城市建筑如何减少施工影响

 

　　全方位监测加“弹簧床垫”减震

 

　　主城区进入盾构阶段，地铁施工还将面临靠近或下穿既有建筑施工的挑战，这也是几乎所有城市在主城修建地铁会遇到的问题，如何减少施工对既有建筑的影响确保施工安全，怎样减少后期地铁运营中的振动对既有建筑住户的影响同样是不小的挑战。

 

　　“地铁建设进入主城区确实很难避免下穿既有建筑这个问题，我们前期设计中坚持一个原则就是能不穿既有建筑就不穿，能侧穿就不正穿。但地铁线路设计主要是基于地铁站位的选择，考虑到方便市民出行，所以不少站点都在人流密集区，也不能离居住区太远，这样还是会遇到下穿既有建筑的问题。”上述相关负责人解释，这些地方往往是建筑物密集的区域，尤其在靠近站点的位置，因未来地铁列车拐弯半径有限，在越靠近车站的地方，可拐弯的半径越小，线路可调整避让的余地也就越小。

 

　　“这个问题并不是新问题，所以在地铁施工中，下穿既有建筑的技术已比较成熟。”目前，济南地铁建设中的区间隧道工法多选择对环境影响最小、沉降控制最有效的盾构法施工。“可以这样来理解，盾构施工并不是简单打一个隧道，而是将一个建筑结构在掘进的同时建在地下，并保证一次性成型，这样能大幅降低地层的应力损失。”上述负责人介绍，地铁建设的设计方案、施工方案都需要经过严格的专家论证，作为风险源之一的穿越既有建筑的设计和施工内容也是专家论证会重点关注的内容之一。

 

　　在施工开始前，会做好地下线路下穿或靠近房屋的鉴定，并从档案馆调阅建筑相关资料，并针对房屋结构以及地质结构进行全方位的评估和建设预案，根据每栋既有建筑的详细情况，确定风险等级，明确施工措施。同时，尽量增加埋深，同时做好盾构施工期间和后续监测。

 

　　“盾构施工本身会进行雷达检测，对发现的隧道管片中有缝隙的地方进行二次注浆。盾构结束后还将委托第三方监测单位对房屋进行高精度的沉降监测，这要严格按照国家标准进行。施工后还将对房屋情况进行二次调查，并邀请权威专家一同讨论研究，形成分析报告及结论进行告知。”上述负责人说，盾构施工下穿既有建筑物施工时，一般不会遇到既有建筑的地基，即便遇到了，目前也已有成熟的技术能确保既有建筑的安全。

 

　　地铁施工过程中会对既有建筑是否发生了沉降进行监测，一般持续半年。“这个期间施工带来的沉降明确在安全范围内，后续再发生沉降的可能性很小，可以忽略不计。”此后在地铁运营过程中，为确保隧道安全和列车运营安全，仍会有第三方有资质的监测公司长期监测隧道竖向和横向位移情况，做好充足预案，确保地铁运营安全。“地铁运营标准对隧道本身的位移要求非常严格，这也从另一个方面确保了地铁对既有建筑的影响持续可监测持续可控。

 

　　”对既有建筑本身我们会做好施工前后的评估，确保建筑结构安全，此外对一些已有的裂缝是否加大，是否增加了裂缝等会保留可追溯和比对的数据。”上述负责人表示，对经鉴定是由地铁建设和运营带来的既有建筑的受损，济南轨道交通集团会持续做好房屋维护。

 

　　除了要解决下穿既有建筑减少沉降的问题外，地铁建成投入运营后，列车经过时的震动也有可能对既有建筑的居民生活带来影响，这样的问题怎么解决？

 

　　上述相关负责人说，地铁产生振动的主要原因是列车跟钢轨之间的振动，声音通过钢轨下传到隧道结构上，隧道结构通过地层传递到地面，继而可能影响地铁上方的居民楼住户休息。

 

　　“针对振动问题，在建设前我们进行了严格的预测和评估，会使用最好的减震设计。”上述负责人介绍，比如4号线工程设计采用的60kg/m钢轨无缝线路，对预防振动污染具有积极作用，在适当加大埋深的同时采取钢弹簧浮置板道床或同等效果的特殊减振措施。“我们会在轨道和隧道结构接触的地方增加浮置板，用类似‘席梦思’床垫的原理和特殊材料隔开二者，轨道未来的振动大部分会被浮置板这张‘大床垫’吸收，最大限度减少运营振动影响。

 

　　除此之外，对需要穿越既有建筑施工的标段在选择施工方时更加严格，会参考该施工方此前参建项目下穿既有建筑的施工效果。“比如我们有的标段的是施工方，他们在南昌建设地铁时，在地质条件极其复杂的情况下，成功穿越了20多栋老旧房屋。”

 

　　不仅是在南昌，在大家所熟知的重庆“网红打卡点”轨道交通2号线李子坝站，由于列车经过时会在居民楼中穿过，每天都吸引来无数游客打卡。受重庆地形的影响，重庆轨道交通2号线在建设时需穿越李子坝正街39号商住楼，这其中1-5层和9-19层是居民区，6-8层设计为轨交站，车站长度达到132米。据资料显示，该车展在建设中没有借用楼房的承重结构，支撑列车轨道梁的6根桩基均有38米高，直接打桩到地面地基中，而楼栋的桩基约有90多根，每根高度69米，在6根轨道梁桩基与楼房建筑之间并保持有20厘米的安全距离。此外，为避免噪音问题，轻轨采用低噪声和低振动设备，车轮为充气体橡胶轮胎，平均噪声甚至低于普通市区的平均声级。

 

　　此外据媒体报道，在武汉地铁6号线的建设中一次性在地下穿越了65栋老建筑，这其中既有中国银行（大清银行旧址）、大陆坊等武汉市优秀历史建筑，也有宝润里等系列老建筑群。武汉地铁6号线中山大道沿线从地质条件来看处在长江一级阶地上，地下水水位高、水压大，掘通这段隧道，犹如在一块泡在水里的豆腐上打洞，既要保证豆腐不能碎，还要确保隧道抵抗住地下水的重压。隧道贯通后，这些老建筑安然无恙，也让地铁开进武汉中山大道成为现实。

 

　　同样据媒体报道，在广西南宁地铁建设中，其5号线五新区间左右线需要下穿的36栋老旧建筑。楼高主要为2-8层，建筑物密集且年限久远，楼间距普遍狭窄，且建筑物周边燃气、电力、给排水管线复杂不规范。在保证下穿时附近居民楼和居民的安全的基础上，其5号线五新区间左右线盾构顺利下穿36栋老旧建筑。目前，南宁地铁五号线已经顺利通车一年半多了。

 

　　挑战三：

 

　　市区施工噪音扬尘咋减少

 

　　首次用上全封闭大罩棚

 

　　二期建设6条线路穿越主城区施工时，施工可能带来的扬尘、噪音问题同样不可避免。这其中，在车流人流繁忙、代表城市形象的经十路的施工中如何减少施工影响备受关注。4号线一期就首次在全市地铁建设过程中引入全封闭式绿色施工罩棚。

 

　　“地铁施工在车站建设时需要进行地下连续墙施工，需要有效解决扬尘和噪音问题，我们在施工过程中通过加高围挡、加强施工现场标准化管理，严格落实扬尘治理相关措施，做好扬尘治理和安全文明施工有一系列的措施，在条件允许的地方，建设了全封闭的大罩棚。”上述负责人介绍，目前大罩棚起到了较好的降尘降噪效果，4号线接下来将进入盾构施工为主的阶段，这些大罩棚也将迎来“退役返厂”，目前部分站点已在进行拆除。

 

　　在泉城公园站施工现场，记者看到大罩棚已开始了拆除。记者从现场工作人员，大罩棚的拆除工作将持续3个月左右的时间，整体采用从上向下，从外向内的保护性拆除顺序，随后返回厂家再循环利用。4号线其他站点的罩棚拆除工作也将陆续展开拆除工作。