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1月6日10点38分,苏州轨道交通4号线“华海1号”盾构机在江陵西路站北端头井破土而出,实现了花港路站~江陵西路站左线区间的顺利贯通。这一段2786米的盾构区间,刷新了迄今苏州工程建设的多项记录:它是苏州轨交最长的区间,为首条穿越太湖的隧道,有苏州建筑最深的基坑。
9个月掘进2786米,打通苏州轨交最长区间
“一般轨道交通车站区间距离在1.2-1.3公里,而本区间达到了2786米,是目前苏州4条轨道交通线路中里程最长的区间。”据项目施工方中铁上海局项目经理吴峰介绍,“华海1号”盾构机于2014年1 月20日吊装下井,3月31日从花港路站始发,先后攻克穿鱼塘、穿小区、穿湖底、穿风井等众多施工难点。
“超长盾构区间顺利贯通,关键是‘打靶’打得要准。”项目测量工程师袁建介绍,所谓“打靶”,就是利用始发车站160米的定向边,作为准心,控制盾构机这支重达408吨,相当于两层楼高的“巨型炮弹”,通过2786米的距离,精准的落在江陵西路站预定空间点上,上下左右不能超过50毫米。失之一毫则差之千里,按照精度测算,如果起始边精度超过4″,就意味着“炮弹”不用发射就已经“脱靶”了,精度的控制难度可见一斑。
为了确保“华海1号”顺利驶过太湖,还利用军事测量技术,在盾构推进过程中,进行了两次陀螺定向校核。
下穿太湖730米,水下施工占70%以上
花港路站~江陵西路站区间除湖底隧道长度730米外,其余部分多处鱼塘下方,水下施工占到七成以上。长距离掘进过程中,盾构机的日常维保必须到位,不能出现大修情况。掘进时盾构机一边掘进出土,一边同步注浆加固周围土体,为了防止渗漏,还要加做一道水泥浆混合水玻璃而成的“双液浆”环箍。
“湖底地质非常复杂,粉砂土、粘土等各种性质土层交替出现。掘进过程中,必须根据土层性质和隧道深度合理设置盾构机的土仓压力,才能将对土体的扰动降到最低。”项目总工程师许崇甲介绍,粉砂土软的就像豆腐脑儿,粘土像砖坯一样异常坚硬,所以掘进起来,忽软忽硬,土仓压力很难控制,压力过大,土体会向上隆起;反之,会向下坍塌,就有可能产生透水事故。
该区间地处“苏州湾”腹地,而目前“苏州湾”建设一派繁忙景象,围湖工程鳞次栉比。由于地铁施工受外部环境影响较大,项目部加强了对工程周边的环境调查。据了解,该区间隧道埋深约在6米至21米之间,隧道顶部与太湖大堤桩基距离不到1米,湖底覆土也仅有6.2米。针对以上情况,项目部制定措施,实时监控湖床最新变化,保证越湖段工程质量和盾构机安全。
区间风井30.02米,刷新苏州建筑基坑深度记录
由于区间超长,为了保障隧道内的通风、供电、排水,工程在距离江陵西路站 1600 米处的新、旧东太湖大堤之间,设置了一处风井,兼具左右线联络通道、方便设备检修等功能。该风井主体结构地下4层,深度达30.02米,为超深基坑施工,比1号线金鸡湖桃花岛风井加深1层,也刷新了“东方之门”基坑29.2米的深度记录。
“一般的维护结构地下连续墙只有60-80厘米厚,而该风井的地下连续墙厚度达到了120厘米。”许崇甲介绍,一般情况下,风井均设置在车站内,而隧道区间设置风井,就意味着盾构机多了一次始发、到达,加之超厚地下连续墙、风井空间有限,无形中增加了盾构机施工难度和风险。
“华海1号”于10月13日到达该风井,经过短暂的检修,于10月22日再次起航,向江陵西路站二次始发。
在风井施工中,项目方形成了超深基坑土体加固、盾构机中间风井的二次始发等多项技术成果,为后续的苏州城市建设积累了宝贵的施工经验。