漢口澳門路的盡頭,鉆出一條公路隧道,與現(xiàn)有路面無縫對接。
隧道暫時封閉,兩個洞口好奇地打望人間,看起來深不可測、與眾不同。
這條隧道來自武昌秦園路,它接連下穿滔滔長江、忙碌的軌道交通1號線和解放大道三陽路高架,在澳門路探出“龍頭”。
這是武漢地鐵7號線控制性工程、央視聚焦的超級工程、世界級越江隧道——武漢長江公鐵隧道位于漢口的公路主線出入口。
同在漢口,還有4個公路匝道出入口分布于解放大道和中山大道;另有地鐵隧道仍深埋于地下,繼續(xù)往西北方向潛行。
9月18日上午,評審專家組宣布:武漢長江公鐵隧道具備試通車條件。
通車在即,武漢三鎮(zhèn)萬眾期待。
肩挑公路地鐵,手牽武昌漢口,這條世界級越江隧道究竟是何種模樣?
“鳳凰橙”成為隧道標志色
9月25日下午3時許,武昌徐家棚,武漢長江公鐵隧道管理中心調(diào)度大廳,由24個LED屏組成的監(jiān)控大屏,實時顯示各區(qū)段監(jiān)控畫面。
隧道內(nèi)空空蕩蕩,偶有車輛悄然駛過。“隧道即將通車,工作人員正在做最后的準備,出現(xiàn)在監(jiān)控里的都是工程車輛。”隧道管理中心運營管理部工程師莫海利說。
為確保通車安全,隧道采用立體安防系統(tǒng)。
主線隧道中,每隔75米設(shè)置一個監(jiān)控攝像頭,公路層及逃生通道共設(shè)有監(jiān)控攝像頭263個,所有監(jiān)控畫面實時傳輸?shù)焦芾碇行?,實現(xiàn)監(jiān)控無死角。
在莫海利等人帶領(lǐng)下,我們乘坐工程車來到隧道內(nèi),在標有“疏散樓梯”字樣的隧道壁下方,可看到向上翻開的蓋板,“這是疏散蓋板,平常是關(guān)閉的,如果遇到緊急狀況,旋轉(zhuǎn)上面的手柄,就直接打開了。”
蓋板下是疏散樓梯,從這里鉆進去,沿著樓梯下行,展現(xiàn)在眼前的是長長的逃生通道,看不到盡頭。
在江中盾構(gòu)段,每隔75米修建一個疏散樓梯。像這樣的疏散樓梯,隧道內(nèi)共有68個。打開疏散蓋板,走下疏散樓梯,穿過防火門,即是逃生通道。
這是國內(nèi)首條已建成的公鐵合用逃生通道。當遇到緊急情況時,公路、地鐵乘客可通過疏散樓梯進入逃生通道,從距離武昌風井820米的江底最深處出發(fā),預計步行十來分鐘就能到達武昌風井,通過此處疏散樓梯往上走,可以達到地面。
此外,公路層隧道每25米設(shè)置一組消火栓系統(tǒng)、滅火器系統(tǒng)以及泡沫水噴霧系統(tǒng)。若車輛在行駛過程中發(fā)生自燃,公路隧道中的智能感煙探測器、感溫光纖等會將探測到的突發(fā)情況,實時反饋到監(jiān)控中心并報警。
經(jīng)監(jiān)控中心值班員確認,觸發(fā)相應火災模式,泡沫水噴霧系統(tǒng)立即噴出泡沫滅火;排煙系統(tǒng)也會啟動,把煙排出去;廣播系統(tǒng)同時開啟,疏散指示燈打開,引導逃生。
探訪中我們注意到,公路隧道路面設(shè)置為單向3車道,比青島路長江隧道多出1條車道,更寬。隧道壁噴涂有橙色的腰線,“疏散樓梯”等標識也采用橙色字體。
工作人員介紹,這是隧道的標志色,與地鐵7號線同為“鳳凰橙”。
武漢長江公鐵隧道分三層:上層為公路排煙道;中層是公路隧道,單向3車道;下層分3孔,中孔走地鐵,左側(cè)為公鐵合用逃生通道,右側(cè)布置地鐵排煙道以及電纜廊道等。
公路隧道主線設(shè)計時速60公里,在漢口澳門路和武昌秦園路分設(shè)兩個主線出入口;在漢口,沿解放大道設(shè)置A、B出入匝道,沿中山大道設(shè)置C、D出入匝道;在武昌,沿和平大道設(shè)置E、F出入匝道,沿友誼大道設(shè)置G、H出入匝道。其中,F(xiàn)匝道還預留與武昌濱江商務區(qū)地下環(huán)線道路接口條件。
“控制性工程”突破江河阻隔
武漢長江公鐵隧道工程位于武漢長江二橋、青島路長江隧道之間,總長4.66公里,其中公鐵合建部分長約2.6公里,是武漢地鐵7號線控制性工程。
地鐵7號線分期建設(shè),全部建成后,貫通運營。
一期工程由東西湖園博園北至洪山野芷湖,途經(jīng)東西湖、江漢、硚口、江岸、武昌、洪山六個區(qū),線路長約31公里,設(shè)站19座,換乘站10座,初步預測日均承擔跨江客流47萬人次。線路直達武漢中央商務區(qū),可有力支撐其發(fā)展;連接對外交通樞紐武昌火車站,方便對外出行;貫穿大型居住區(qū)南湖組團,方便50萬居民進出。
二期工程即紙坊線,向南延伸至江夏區(qū)青龍山,預計今年年內(nèi)通車試運營。
長江東去,漢水西來。兩江交匯,將大武漢分隔成三鎮(zhèn),“過江”成為武漢人生活的一部分,“過江難”也一直是城市交通的痛點。
2018年年初,高德公司發(fā)布2017年度中國主要城市交通分析報告,武漢道路擁堵延時指數(shù)在全國主要城市中的排名,從2014年的第7位,降至2017年的第47名。
武漢機動車保有量達270萬輛,每年仍以15%的速度遞增;三鎮(zhèn)隔江相望,加之湖泊、山體阻隔,城市斷頭路、瓶頸路較多,擁堵排名大幅下降實屬不易。
業(yè)內(nèi)人士分析,地鐵線網(wǎng)不斷延伸,大大提升城市交通功能,特別是越江地鐵立下首功。
已開通的地鐵中,2號線、3號線、4號線、6號線、8號線共5條線路穿越長江或漢江。即將開通的7號線一期工程,以公鐵合建隧道的形式下穿長江,必將有效緩解長江二橋、長江隧道的過江通行壓力,進一步突破大江大河的阻隔。
根據(jù)預測,隨著地鐵7號線一期和11號線東段(光谷火車站—左嶺)工程開通試運營,武漢地鐵通車里程將達288公里,常態(tài)化客流將達350萬乘次,約占該市公共客流45%。
“超級工程”對應超級難度
武漢長江公鐵隧道曾走進央視《超級工程Ⅱ》紀錄片第一集《中國路》,引發(fā)廣泛關(guān)注。
這一工程也被譽為“全球性超級工程”。“超級工程”背后,對應的是超級難度。
武昌徐家棚地鐵7號線越江項目部院內(nèi),擺放著一排排廢棄的刀具,都有不同程度損壞:150公斤的圓形滾刀被磨成方形,60公斤的刮刀被磨成禿刀,有些甚至硬生生地折斷……盾構(gòu)始發(fā)至今兩年時間里,累計更換刀具4000多把。
這些受損的刀具,以不同的形狀和姿勢,見證著越江隧道里的攻堅克難。
因公鐵合建,該隧道管片直徑15.2米,相當于五層樓高,是地鐵2號線兩倍多,比地鐵8號線單洞雙軌隧道直徑還多3.1米;盾構(gòu)斷面195平方米,是2號線、4號線的6倍多;隧道挖掘出來的土方有100多萬立方米,出土量相當于建造一座上海金茂大廈的建筑體量。
兩臺盾構(gòu)機“三陽號”和“開泰號”承擔掘進重任,每個都是“巨無霸”——全長達到創(chuàng)紀錄的167米,直徑約15.76米,總重4400噸,僅刀盤重約575噸,共有刀具131把,分為滾刀、齒刀、刮刀、先行刀、中心刀等類型,功用類似人的磨牙、切牙、尖牙等,在掘進時對地層進行“磨、切、削”。
武漢地鐵集團二級項目經(jīng)理倪正茂介紹,盾構(gòu)機始發(fā)不久,就遇到復雜地質(zhì):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(gòu)機的刀具,另一方面又結(jié)成泥餅貼在刀盤上,大大增加盾構(gòu)機地下切割的難度。
從2016年11月開始,盾構(gòu)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(gòu)機太大,施工難度呈幾何級數(shù)放大,成為“超級難題”。
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攜手共進,不斷進行技術(shù)攻關(guān)。
針對“上軟下硬”地層,技術(shù)人員對刀盤進行改良。
在以前的刀盤上,先行刀最高,遇到任何障礙物,都是它先行,由于盾構(gòu)設(shè)計為了滿足常壓下?lián)Q刀,先行刀切削下來的渣土在刀盤面板上行走距離遠,渣土不能快速進入開挖倉內(nèi),渣土間的黏連導致刀盤面板與開挖面之間淤積大量渣土,高壓之下,這些渣土在刀盤面板上固結(jié)成泥餅,先行刀被泥餅包裹失去切削能力。
技術(shù)人員改變原有設(shè)計理念,加高刮刀高度,使刮刀與先行刀同高,讓刮刀主動參與切削,降低先行刀參與切削的比例,這樣刮刀切削的渣土可以直接進入開挖倉,先行刀切削的渣土少了,刀盤結(jié)泥的可能性變小,效率大大提高。
關(guān)鍵時刻,武漢地鐵集團邀請來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(gòu)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(diào)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。
歷經(jīng)700多天艱苦奮戰(zhàn),這個“超級難題”被攻克。
世界級標簽 世界級樣本
武漢長江公鐵隧道,是世界上首條已建成的公鐵合建盾構(gòu)隧道,已經(jīng)貼上“世界級標簽”,成為“世界級樣本”,必將載入世界越江隧道工程建造史。
業(yè)界人士介紹,世界上有多條超大直徑盾構(gòu)隧道正在建設(shè)中,但從建設(shè)周期、隧道長度等因素綜合考慮,武漢長江公鐵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(gòu)隧道,盾構(gòu)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(gòu)施工,盾構(gòu)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(gòu)機主軸承,耽誤兩年工期。此外,盾構(gòu)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。
武漢長江公鐵隧道2016年4月完成盾構(gòu)始發(fā),兩年后就實現(xiàn)貫通目標,再次彰顯武漢地鐵建設(shè)的強大實力。
中鐵第四勘察設(shè)計院集團董事長蔣再秋說,武漢長江公鐵隧道創(chuàng)造了我國在土巖復合地層修建超大直徑盾構(gòu)隧道的歷史,是“一隧多用”和集約化利用城市空間的典范之作。
上海城建集團總裁周文波如此評價:雖然超大直徑盾構(gòu)成為趨勢,但在實施中并非一帆風順,在武漢長江公鐵隧道建設(shè)中,建設(shè)者克服了難以想象的困難。
中鐵十四局集團董事長張挺軍表示,武漢長江公鐵隧道的建設(shè),對于提高中國在水下盾構(gòu)和大直徑盾構(gòu)領(lǐng)域的核心競爭優(yōu)勢和市場話語權(quán)具有十分重要的意義。
武漢長江公鐵隧道的建設(shè)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(shè)者備受鼓舞,一些超大直徑盾構(gòu)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(shè)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(shè)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(gòu)施工是重點研究內(nèi)容;上海的一項重大工程,也決定采用超大直徑盾構(gòu)施工。
“這一公鐵合建方式,驗證了超大直徑盾構(gòu)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(shè),大大節(jié)約單獨建橋或建隧的成本。”孫文昊說。
本月中旬舉行的武漢長江公鐵隧道開通條件專家評審會上,評審專家組認為,該隧道工程的探索和創(chuàng)新,對全國各地公鐵合建隧道的建設(shè)、運營均具有重要借鑒意義。
2號線、4號線、7號線、8號線越長江,3號線、6號線越漢江……根據(jù)規(guī)劃,將有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。
武漢地鐵集團董事長周少東表示,目前武漢地鐵已經(jīng) 4次穿越長江、2次穿越漢江,已掌握多項越江隧道的勘察、設(shè)計、施工等全套關(guān)鍵技術(shù),分別是以越江隧道排煙救援疏散為代表的系統(tǒng)工程技術(shù),以超深基坑、江底聯(lián)絡通道、盾構(gòu)施工和單洞雙線雙層襯砌為代表的土建工程技術(shù),以武漢長江公鐵隧道、公鐵分合建轉(zhuǎn)換為代表的綜合技術(shù)和綠色生態(tài)技術(shù)。
正在建設(shè)世界級地鐵城市的大武漢,正在集結(jié)世界級越江隧道群!
上一篇: 超聲測樁小議樁基檢測常用方法