武漢地鐵造出世界級越江隧道
——全球權威專家學者來漢研討觀摩
圖為：2016年底6號線剛開通不久，漢正街地鐵站“人造天空”吸引眾多游客拍照留念。（倪娜攝）
武漢，長江經(jīng)濟帶上的“超大城市”，由于長江、漢江的分隔，“過江難”一直是城市交通的痛點。
地鐵作為現(xiàn)代化、大運量、高效率、快速便捷、綠色環(huán)保的客運方式，被寄予厚望。
擼起袖子加油干，一年接著一年干。武漢地鐵從無到有，從線到環(huán)，從環(huán)到網(wǎng)，如今運營線路8條，通車里程237公里，日均客流305萬乘次，已經(jīng)成為眾多市民出行的首選。
武漢闊步邁向世界級地鐵城市，一個世界級越江隧道群隨之誕生！
2號線、4號線、7號線、8號線越長江隧道，3號線、6號線越漢江隧道；根據(jù)規(guī)劃，未來11號線將穿越長江，10號線、12號線均兩穿長江、一穿漢江……由十余條越江隧道組成的“豪華陣容”環(huán)通三鎮(zhèn)，奮力突破大江大河對城市的分割和阻隔。
今日上午，由武漢市人民政府和中國城市軌道交通協(xié)會聯(lián)合主辦的軌道交通越江隧道國際論壇將盛大開幕，來自全球各地權威專家學者將分享軌道交通越江隧道建設和運營經(jīng)驗。
圖為：盾構機吊裝。
地鐵超級工程攻堅克難過長江
本次國際論壇期間，參會專家學者以及各界代表將前往武漢地鐵7號線三陽路長江隧道現(xiàn)場觀摩。
這是世界首條公鐵合建的盾構隧道、中國大陸在建最大直徑的盾構隧道，曾走進央視《超級工程Ⅱ》紀錄片，已實現(xiàn)雙線隧道貫通，標志著7號線一期工程全線“洞通”，為年內開通試運營奠定堅實基礎。
這條越江隧道位于武漢長江二橋、青島路長江隧道之間，長約2.6公里。其隧道管片直徑15.2米，相當于五層樓高，是武漢地鐵2號線的兩倍多，比武漢地鐵8號線單洞雙軌隧道直徑還多3.1米；盾構斷面195平方米，是2號線、4號線的6倍多。
業(yè)界人士介紹，世界上有多條超大直徑盾構隧道正在建設中，但從建設周期、隧道長度等因素綜合考慮，武漢地鐵三陽路長江隧道是其中的佼佼者。
中國香港屯門赤鱲角隧道是一條超大直徑盾構隧道，盾構直徑超過武漢地鐵7號線三陽路長江隧道。根據(jù)公開報道，隧道開工時間是2013年6月，啟用時間最快也要到2020年。
美國西雅圖SR99工程也涉及到超大直徑盾構施工，盾構直徑同樣也超過三陽路長江隧道，但施工過程中曾發(fā)生過嚴重故障，被迫更換盾構機主軸承，耽誤兩年工期。此外，盾構機始發(fā)時間SR99工程遠遠早于三陽路長江隧道，截至目前，該項工程尚未開通運營。
三陽路長江隧道2016年4月完成盾構始發(fā)，兩年后就實現(xiàn)貫通目標，再次彰顯武漢地鐵建設的強大實力。
武漢地質條件特別復雜，此前曾被專家認定為“不適宜修地鐵的城市”。而三陽路長江隧道面臨的最大難題，便是復雜的地質條件——在長約1360米的江底，同時分布著強度極高的礫巖和黏性極大的泥巖，兩者如同“鉆石層”和“年糕團”，一方面快速磨損盾構機的刀具，另一方面又結成泥餅貼在刀盤上，大大增加盾構機地下切割的難度。
從2016年11月開始，盾構機掘進速度由每天8環(huán)16米快速下降，到2017年6月，出現(xiàn)1天僅能掘進1環(huán)2米的情況。
這種“上軟下硬”地層，在以前越江施工中也遇到過，但7號線盾構機太大，施工難度呈幾何級數(shù)放大。沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以借鑒，所有人都只能摸著石頭過河。
武漢地鐵集團二級項目經(jīng)理倪正茂回憶，那段時間，整夜整夜睡不著，幾乎處在崩潰的邊緣。施工方項目經(jīng)理王志華也說，當時的情況完全可以用“暗無天日”來形容。國內其他一流施工單位也派專人前來觀摩，有人甚至悲觀地預測，這條隧道可能永遠都無法打通！
殘酷的現(xiàn)實擺在面前，闊步邁向世界級地鐵城市的大武漢，已經(jīng)沒有退路，必須打通這條越江隧道！為此，武漢地鐵集團與各參建單位，首先對施工工藝進行優(yōu)化，對盾構機刀盤進行改進，同時邀請中國科學院院士孫鈞、中國工程院院士錢七虎、陳湘生及國外著名盾構專家組成專家團隊剖析難題。
根據(jù)專家建議，進行4項革新，一是調整刀具配置，使切、削、刮、磨更加有效；二是向刀盤注入化學藥劑，消解泥餅；三是增加流量加快對刀盤的沖洗；四是增加工業(yè)氣體，阻止渣土在刀盤面板上黏連，緩解泥餅產(chǎn)生。癥結問題迎刃而解！
三陽路長江隧道的建設經(jīng)驗，不僅讓武漢人民為之振奮，也讓兄弟城市的地鐵建設者備受鼓舞，一些超大直徑盾構施工項目紛紛從幕后走向前臺。
濟南濟濼路下穿黃河隧道工程去年底破土動工，成為黃河上第一條超大直徑公鐵合建的隧道。設計單位負責人孫文昊說，正是武漢地鐵三陽路長江隧道的示范效應，堅定了濟南下穿黃河建設公鐵兩用隧道的決心。
除濟南外，杭州正在對富陽富春江隧道進行前期研究，超大直徑盾構施工是重點研究內容。
“三陽路長江隧道公鐵合建方式，驗證了超大直徑盾構施工方案在實踐中的可行性、經(jīng)濟性，不僅施工過程安全可控，而且一次性完成公路和地鐵建設，大大節(jié)約單獨建橋或建隧的成本?！睂O文昊說。
圖為：越江隧道內施工。（梅濤攝）
地鐵越江隧道群突破江河阻隔
從首次穿越長江的2號線隧道，再到首次穿越漢江的3號線隧道；從完成單洞雙隧的8號線隧道，再到世界上首條公鐵合建盾構隧道三陽路長江隧道……為突破大江大河對城市的分割和阻隔，武漢地鐵創(chuàng)造了一系列驕人成績，不僅攻克遇水快速膨脹的泥巖難題，還開創(chuàng)性提出在世界罕見“上軟下硬”地層進行超大盾構隧道建設的方法。
更為重要的是，這些足以載入工程建造史冊的越江隧道，均集結于大武漢，讓這座城市在收獲“建橋之都”“設計之都”之外，再添新的美名——“建隧之都”。
作為武漢的第一條地鐵，2號線在穿越長江的過程中創(chuàng)造當時國內地鐵施工多個“第一”“之最”：第一條穿越長江的地鐵隧道；國內最長地鐵區(qū)間，一次掘進3100米；國內埋深最大、水壓最高的地鐵隧道；國內第一條在江中修建帶泵房聯(lián)絡通道的隧道工程。
彼時，武漢地鐵建設剛剛起步，遇到棘手難題，還不得不依靠“外援”。一位曾參與當年隧道建設的技術人員說，2號線越江隧道掘進中，盾構機被障礙物擋住，一時無法前進，為解決難題，只好請來德國專家?，F(xiàn)在，面對這樣的問題無需“外援”，可以獨立自主解決。
2014年，當4號線越長江隧道與復興路車站相接處連續(xù)遭遇3次涌水險情，700余名地鐵英雄關鍵時刻搶險攻堅，打了一場漂亮的地鐵越江隧道保衛(wèi)戰(zhàn)。
3次險情，一次比一次兇險，其中第二次險情涌沙總量達150立方米，附近地面2小時內沉降10厘米。第三次險情出現(xiàn)時，隧道頂部管片發(fā)出異響，局部迸裂，不少工人驚慌失措，開始往隧道外奔跑。關鍵時刻，武漢地鐵集團負責人守在現(xiàn)場穩(wěn)住施工隊伍，此后緊急調用方木，搭成塔狀支撐，撐住管片，保住隧道。
在不斷摸索中，武漢地鐵順利完成跨越長江天塹的兩次大考。大考過后，逐漸成熟，以4號線越江隧道貫通為標志，武漢地鐵越江隧道建設技術攀上新臺階。
此后3號線、6號線越漢江隧道建設過程中，武漢地鐵人又兩度與“泥巖”交手，積累了豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗。
圖為：7號線越江盾構控制室內，工作人員正在進行操作。（梅濤攝）
2015年4月，3號線越漢江隧道盾構機掘進速度突然下降，最低時每分鐘只能掘進5至10毫米。施工人員檢查刀盤時驚呆了：刀盤九成以上的刀孔和開口被泥餅糊住，刀盤面板中心位置完全堵死！
技術人員發(fā)現(xiàn)，泥餅是由泥巖遇水劇烈膨脹后形成，僅僅依靠人力清理，將耗去大量時間，無法保證3號線按時開通。于是，武漢地鐵集團廣發(fā)“英雄帖”，并根據(jù)專家意見和土體成分配制出最合適的分散劑“溶化”泥巖，同時改進設備，讓刀盤一邊掘進一邊沖洗。同時在確保安全的情況下，高頻率常壓進倉清理泥餅。多措并舉，盾構機掘進從最慢時每分鐘5毫米提升至每分鐘20毫米，速度提升了三倍，確保隧道按時貫通。
6號線越漢江盾構機即將始發(fā)時，有針對性地改裝機器前部設施，配置相關藥劑，大大提升掘進速度，保證線路按時開通。
創(chuàng)新路上，永無止境。在相繼取得一系列成果后，武漢地鐵集團上下將目光瞄向技術難度更大、經(jīng)濟社會效益更高的超大直徑盾構隧道。
最先得到突破的是8號線長江隧道。這條隧道在長江二橋上游約450米處下穿長江，越江隧道區(qū)間全長近3.2公里，隧道直徑12.1米，相當于四層樓高。
這是國內直徑最大的單洞雙線地鐵盾構隧道，在盾構隧道中首次設置二襯結構，首創(chuàng)常壓下滾刀與齒刀互換技術。
與8號線長江隧道相隔不遠的7號線三陽路長江隧道，則是地鐵建設中的“超級工程”，對應的是“世界級難度”：盾構機總重量達到4400噸左右、長度達到創(chuàng)紀錄的167米；從隧道里挖掘出來的土方約100萬立方米，出土量相當于建造一座上海金茂大廈的建筑體量；1360米長的“泥巖+礫巖”復合地質讓盾構機舉步維艱，最慢時掘進速度僅為每天1環(huán)，長度只有2米……通過持續(xù)不斷地技術創(chuàng)新攻堅克難，最終實現(xiàn)隧道貫通，武漢地鐵從勝利不斷走向新的勝利。
圖為：7號線控制性工程三陽路長江隧道分三層。
地鐵承擔大武漢四成過江客流
地鐵藍、梅花紅、芳草綠、歸元金、鸚鵡綠、編鐘青、云苔紫……
這些，是武漢已開通地鐵線路的標志色。
每天，它們來回穿梭，滾滾向前。
目前，武漢軌道交通開通運營1號線、2號線、3號線、4號線、6號線、8號線、機場線和陽邏線共8條線路，通車里程237公里，日均客流305萬乘次，占全市公共交通客運量比重達38%，承擔過江客流達40%。
今年，還將開通7號線一期工程和紙坊線，運營里程有望突破300公里，直逼國內一線城市水平。
數(shù)據(jù)不斷攀升，肩上責任更重。
“城市隨地鐵而發(fā)展，生活因地鐵而改變?！?月5日，武漢市委副書記、代市長周先旺前往地鐵7號線越江隧道施工現(xiàn)場和武漢地鐵集團調研。他強調，要保持戰(zhàn)略定力，強化使命擔當，加快建設世界級地鐵城市，做到思路藍圖不改、政策措施不變、投資力度不減、建設速度不降，以地鐵引領公共交通，更好滿足市民美好生活需要。
武漢地鐵集團負責人表示，將瞄準既定目標，把以越江工程為代表的武漢地鐵超級工程建設好、運營好。
到2020年，武漢還將陸續(xù)建成8條線路，屆時將建成400多公里軌道交通線網(wǎng)，達到“主城聯(lián)網(wǎng)、新城通線”的戰(zhàn)略性提速要求。同時，根據(jù)正在報批武漢市第四期軌道交通建設規(guī)劃，至2024年武漢將建成600余公里的軌道交通網(wǎng)絡，形成“環(huán)+放射”的軌道交通架構。
讓市民乘車舒適，為城市文明添彩，這一直是武漢地鐵集團思考的問題。2015年3月，武漢地鐵部署開展“微笑服務”品牌創(chuàng)建工作，力圖打造良好的窗口服務形象為文明城市增色添彩。專門出臺品牌創(chuàng)建工作方案、考核獎懲辦法、評定星級辦法等文件，從制度上讓員工在服務質量、業(yè)務素質及民主支持度等方面展開公平的服務水平競爭。今年3月，武漢地鐵“微笑服務”獲評中國運輸領袖品牌。
既要提供優(yōu)質服務，也要努力增加文化內涵。2012年，武漢地鐵依托軌道交通這一公共出行流動平臺，面向廣大市民群眾提供豐富的閱讀及學習資源，打造地下公共文化空間，形成書香與地鐵共延伸、全民廣泛參與閱讀的良好氛圍，并助力武漢讀書之城和學習型城市建設，重磅推出“書香地鐵”品牌。與此同時，武漢地鐵集團致力于把地鐵打造成藝術宮殿，讓每一條地鐵，每一座地鐵站，都成為展示武漢城市形象和地鐵形象的窗口。3號線中央商務區(qū)站、6號線漢正街站和8號線竹葉山站等，都已成為城市新景觀。
武漢地鐵集團現(xiàn)有地鐵沿線站點及周邊打包土地9.2萬畝，規(guī)劃開發(fā)項目總建筑面積達2826.9萬平方米，將用于規(guī)劃建設地鐵小鎮(zhèn)、地鐵商業(yè)以及相關物業(yè)項目。正是通過開發(fā)利用土地資源和物業(yè)資源，實現(xiàn)對建設和運營的反哺，進一步促進軌道交通可持續(xù)發(fā)展。
武漢，正闊步邁向世界級地鐵城市。明天，會更美好！
策劃：武漢地鐵集團
撰文：王桂蘋、常敏、袁永華
圖片除署名外均由武漢地鐵集團提供
