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    哈尔滨地铁二号线
    打造高寒地铁样板工程

    □黑龙江日报全媒体记者 邢汉夫

    199天贯通国内首条高寒地铁跨江隧道,运用明、暗挖与区间盾构有机结合的办法,见招拆招破解施工难题……19日,哈尔滨地铁2号线载客试运行,它的开通运营离不开冰城地铁人的共同努力。在2号线建设过程中,建设者们攻克一个又一个难关,创造了高寒地铁建设的多项施工纪录,打造高寒地铁精品工程。

    跨江隧道创造多项施工纪录

    2018年12月25日,是需要铭刻在哈尔滨地铁建设史上的日子。在冰封的松花江面以下27米,一台由中铁隧道局集团建设者驾驶的泥水平衡盾构机,经过199天掘进,顺利抵达松花江南岸接收井,至此哈尔滨地铁2号线跨江隧道全线贯通,这也是国内首条下穿松花江隧道。

    “由于2号线太阳岛站至人民广场站区间是穿江线路,江底隧道工程地质主要为强透水富水砂层,在距水面30米深的江底下施工,最大的难点就是防止隧道透水,所以和普通地下盾构采用的‘土压盾构’方式不同,这个区段采用全新的泥水平衡式盾构机进行施工,它可以有效防止隧道透水问题。”哈尔滨市轨道交通2号线一期工程土建施工五标段项目经理徐贤宇告诉记者,过江盾构风险远高于陆地盾构。盾构区间主要以中细砂为主,局部有粉质黏土夹层,围岩土体的自稳能力差,中砂层透水性强、富水性强,盾构始发及接收区地下水位高。施工过程中,除了漏水、突涌外,还有超挖、欠挖、河底击穿等风险。

    “为保障施工,项目部专门定制的2台泥水盾构机,采用高强度、耐磨设计,刀盘、刀具有很高的耐磨性,不需要在施工过程中更换刀具,为长距离江底盾构开挖掘进降低风险。”徐贤宇告诉记者,此段过江隧道总长1906米,其中过江段长度1200米。建设者需驾驶500吨重的盾构机在江底不稳定地质中,进行两次小半径“急转弯掘进”。

    冬季严寒的施工环境对建设者来讲更是一项极大的施工挑战。“冬季哈尔滨平均气温-20℃,对于人员和盾构机来讲都是严峻的挑战。”该项目盾构施工生产副经理彭来中介绍,该过江隧道的双线贯通,开创了国内泥水平衡盾构机严寒条件下江底冬季施工快速掘进的先例。

    运用多种工法打造精品工程

    2号线南北贯穿哈尔滨,部分站点周边建筑密集,地层富水富砂,施工难度非常大。建设者统筹协调设计、施工、监理等诸多环节,采取站点明、暗挖与区间盾构有机结合的办法,见招拆招破解施工难题。

    人民广场站为地下三层车站,设计结构较为复杂,在车站25米超深基坑施工过程中,工程难点较多。“由于施工区域地处中心城区又是交通要道,为减小影响,我们采取了难度较大的倒边盖挖施工方式进行,相较于明挖法施工,可以将对周边的影响降到最低。”该项目负责人崔制峰告诉记者,该站靠近松花江,施工区域最近的地方距离江面只有不到100米,富水富砂且黏性高的不利地质是施工面临的又一挑战。

    为保证安全质量,施工方攻坚克难,成功规避了深基坑开挖涌水风险、结构坍塌风险,保证了周边居民和建筑的安全,攻克了地铁深基坑施工的一大难题。

    同样的难度,也出现在地铁2号线哈尔滨站、省政府站等地,为了最大程度减少对交通的影响,这些站分别采取倒边施工和暗挖的方法。“省政府站繁忙的交通压力不允许长期占路施工。通过多方案比选,最终确定采用暗挖施工,仅在路口四角设置占地面积有限的出土井。”哈尔滨地铁集团相关负责人告诉记者,这也是首次在较大地下水深条件下进行车站超大断面暗挖施工,在目前哈尔滨地铁同类车站建设中实现了工期最短、地表沉降控制最优的突破,暗挖车站狭小空间内盾构分段接收技术、钢管柱水下精确定位技术等方面具有国内领先水平。

    一个个被攻克的难关离不开超前谋划筹备,早在2014年哈市就开始提前谋划,针对每个场站地上、地下复杂的情况,每一个地铁站和区间的方案设计都煞费苦心,提前制定施工方案,实现无缝衔接,同步多点位平行推进,确保工程顺利实施。

    建设运营融入“智慧”基因

    哈尔滨地铁2号线建设中使用BIM、VR等技术,运营服务上也不断贯彻“智能地铁”理念……“地铁服务以人为本”的目标不断变成现实。

    “地铁2号线一期工程施工中,采用了国内领先的轨行区智能视频监控调度指挥系统,一方面实时掌控轨道列车及人员定位,达到提高工作效率的目的,另一方面可全面反映轨行区整体运行线路情况,改善了从前‘进入隧道就失联,隧道内情况难以实时掌控’的情况。”哈尔滨地铁相关负责人告诉记者,面对地铁2号线复杂的施工环境,项目部采用BIM技术(一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具,最大特色在于建筑模型内所携带大量信息)管控施工风险;同时利用VR技术模拟高空坠物、火灾应急逃生等情景画面,对重点建筑物、管线保护和工程建成后的效果进行仿真模拟,从而提高施工安全系数。

    如果说在建设中融入“智能”基因,是提高建设质量的重要保证,那么在运营服务中提升“智能”体验,则是为了提高乘客满意度做出的积极探索。

    车站里,智能机器人引导乘客购票并解答简单疑问;地铁智能变电站内,机器人可在35千伏高压工作环境下辅助施工人员及时对可能出现的故障进行预警及动态监测;依靠多运营场景“智慧综合管控平台”,车站可以自动调节站内亮度、温度、湿度,夜间关闭一座车站的时间也缩短至半小时……这并不是科幻电影里的情节,上述“硬核”科技都将在哈尔滨地铁2号线上实现。

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