11月26日，哈爾濱地鐵3號線二期工程西北環(huán)最后8座車站初期運(yùn)營，3號線環(huán)線由此實(shí)現(xiàn)正式“閉環(huán)”，將為2025年第九屆亞冬會的成功舉辦提供有力的交通保障。屆時，運(yùn)動員和游客可乘坐地鐵抵達(dá)競賽場館、接待酒店和主要景區(qū)，享受獨(dú)具冰城魅力的地鐵之旅。
作為全國最北寒地地鐵，3號線西北環(huán)建設(shè)中都經(jīng)歷了哪些困難，創(chuàng)造了哪些奇跡？記者走進(jìn)哈爾濱地鐵建設(shè)單位，聽技術(shù)專家揭開鮮為人知的“地下秘密”。
東北首創(chuàng)疊落式車站
市民試乘3號線公路大橋站到丁香公園站時發(fā)現(xiàn)，河松街站有點(diǎn)怪，乘車去往兩個方向，站臺竟然不在一層。這就要說到哈爾濱地鐵3號線在東北地區(qū)首創(chuàng)的“疊落式”車站。
疊落隧道區(qū)間
什么是疊落隧道？中國交建哈爾濱地鐵3號線二期項(xiàng)目總經(jīng)理部總工程師劉寶許介紹，河山街-河松街，河松街—公路大橋，這兩個建設(shè)區(qū)間都是疊落區(qū)間，也就是說，這兩個區(qū)間的“一來一去”兩條地下隧道，正常建設(shè)是并排的，而之所以叫疊落，是由于施工環(huán)境的局限，因此是一上一下的。疊落空間總長達(dá)600米，是地鐵建設(shè)中東北首個地下疊落隧道。
“最小間距僅2.1米！這是疊落區(qū)間上下兩個隧道之間的間距，已是不到一層樓的高度，這對于上下區(qū)間的挖掘來說，難度之大，創(chuàng)下了東北三省之最?！眲氃S告訴記者，雖然下面區(qū)間是先施工的，但在對上面區(qū)間進(jìn)行盾構(gòu)時，由于間距小，需要盡量減少對已完成盾構(gòu)區(qū)間的“攪動”。技術(shù)人員引進(jìn)了先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)臺車，對下面的區(qū)間做支撐，31米長的臺車隨著上面區(qū)間的盾構(gòu)可以跟著前進(jìn)，解決了這個難題。
區(qū)間隧道鋪設(shè)
據(jù)測算，這兩個疊落區(qū)間長度約為1.8公里，而且疊落區(qū)間上下距離很近，最近處只有1.9米。在施工過程中，為了保證安全，技術(shù)員自主研發(fā)了支撐臺車，用來支頂隧道。也就是說，在下邊的隧道先做完之后，用支撐臺車支撐，上邊再挖另一個隧道。一般盾構(gòu)機(jī)大概就是100米長度，支撐臺車跟盾構(gòu)機(jī)是一樣長度，跟著盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)。
“地鐵3號線西北環(huán)作為環(huán)線的一部分，是有急轉(zhuǎn)彎的。這樣的急轉(zhuǎn)彎，用數(shù)據(jù)來說話，就是半徑最短處只有300米。”劉寶許告訴記者，比如道里前進(jìn)路、哈藥路交叉口，就是這樣的急轉(zhuǎn)彎。遇到這樣的急轉(zhuǎn)彎，水壓大，風(fēng)險(xiǎn)也很大，需要在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的過程中，對盾構(gòu)機(jī)切口水壓等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。經(jīng)過對盾構(gòu)機(jī)前部參數(shù)進(jìn)行精確調(diào)整，施工單位順利完成了這些風(fēng)險(xiǎn)段。
振動控制保護(hù)百年老建筑
哈爾濱地鐵3號線北馬路站、中華巴洛克街區(qū)站、清真寺站、靖宇公園站串聯(lián)這一區(qū)域，可謂“一站一景”。其中，中華巴洛克歷史文化街區(qū)是國內(nèi)現(xiàn)存的面積最大、保存最完整的中華巴洛克建筑群。這里擁有獨(dú)特的建筑文化、民俗文化、餐飲文化等旅游資源，吸引著各地游客前來參觀體驗(yàn)。當(dāng)游客在這些百年老建筑中游覽時不禁會想，老舊建筑群下建地鐵，是怎樣做到的？
乘坐地鐵出行
中交隧道局TJ2-1項(xiàng)目經(jīng)理部基建總工單宇說，他們負(fù)責(zé)的區(qū)間為太平橋——友誼宮段，共分為6個區(qū)間，施工難度最大的莫過于地下穿越道外百年老建筑群。
道外區(qū)的施工區(qū)域中，沿線有一處地上是幾十棟超過百年的老建筑，給地下盾構(gòu)機(jī)施工提出了前所未有的挑戰(zhàn)。在這樣大面積的保護(hù)建筑下施工，而且隧道是從正下方穿過，這在全國其他城市從未遇到過。
為完成這次前所未有的“地下穿越”，施工人員提前對這些百年建筑進(jìn)行了調(diào)查摸排，拍了照片。這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因?yàn)橐獪p少對地面的影響，盾構(gòu)機(jī)穿越此處時，需要24小時不停機(jī)連續(xù)作業(yè)，如果停機(jī)太久，再開機(jī)時的壓力變化足以對地面產(chǎn)生“攪動”。
因此，在正式挖掘前，施工人員進(jìn)行了試掘進(jìn)，即在一處試驗(yàn)段進(jìn)行掘進(jìn)，驗(yàn)證調(diào)整后的參數(shù)是否符合新標(biāo)準(zhǔn)。同時，在正式掘進(jìn)的過程中，挑選最好的盾構(gòu)司機(jī)和班組，發(fā)揮他們穿越富水砂層的豐富經(jīng)驗(yàn)，不換人連續(xù)施工。
在盾構(gòu)機(jī)挖掘行進(jìn)的過程中，還需要對隧道周邊進(jìn)行加固。正常是用一種6個孔的“注漿管片”進(jìn)行注漿加固，在穿越百年建筑群時，則用的是16個孔的“多孔注漿管片”，這也保證了隧道穿越之后，管道和土體之間縫隙更小，保證了地上建筑的足夠安全。
地下車站可以裝配而成
面對哈爾濱這座文化旅游名城，3號線的建設(shè)嘗試走一條綠色施工路徑。
3號線在施工中努力探索預(yù)制裝配式車站的建造工藝。地鐵丁香公園站，運(yùn)用BIM智能設(shè)計(jì)，以工廠化預(yù)制、現(xiàn)場拼裝方式，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化地鐵車站側(cè)墻、中板、頂板的裝配。開創(chuàng)性地完成地鐵車站預(yù)制拼裝成套施工技術(shù)體系構(gòu)建，推進(jìn)地鐵綠色建造。
丁香公園站
所謂BIM智能設(shè)計(jì)，就是在電腦上，像做動畫片一樣，把包括管道等設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)件先預(yù)拼一下，進(jìn)行碰撞測試，保證現(xiàn)場安裝后拼到一起“不打架”。經(jīng)“動畫”預(yù)演的預(yù)制裝配式車站，在精準(zhǔn)度上可以達(dá)到毫米級的控制。
丁香公園裝配式建造工藝主要用于車站主體。車站施工時挖到一定深度，在常規(guī)建造方式中，墻需澆筑而成，而裝配式建造則直接把預(yù)制工廠做好的墻插到車站里，用連接件組裝并焊接起來，就像“搭積木”。由于省去了現(xiàn)場澆筑的環(huán)節(jié)，大大縮短了工期，僅丁香公園站主體結(jié)構(gòu)就縮短了兩個月工期。
預(yù)制專配式車站的另一個優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)件的精準(zhǔn)。車站機(jī)電設(shè)備中預(yù)制的通風(fēng)管也用到了該技術(shù)，每一個標(biāo)準(zhǔn)件都有二維碼，預(yù)制加工后即可組合到一起。同時，裝配式車站提高了機(jī)械化作業(yè)程度，場外工廠化生產(chǎn)更減少了路面占用，降低了對公眾出行的影響。
丁香公園站預(yù)制裝配式建造方式的成功應(yīng)用，也為今后哈爾濱地鐵建設(shè)提供了新的施工思路——在結(jié)構(gòu)相同的車站建設(shè)中多次復(fù)制，不僅縮短工期，而且節(jié)省建設(shè)資金。
地鐵3號線開通試運(yùn)營后，將起到連接城市中心城區(qū)、疏導(dǎo)城區(qū)交通、服務(wù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)等重大作用，環(huán)線建設(shè)中攻堅(jiān)克難的技術(shù)創(chuàng)新，也生成并固化為哈爾濱地鐵建設(shè)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，為城市軌道交通建設(shè)發(fā)展儲備了更多力量。
記者：邢漢夫；攝影：邢漢夫；視頻：邢漢夫