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重慶軌道交通建設(shè)攻克了哪些難題?

2021-11-25 09:06:37  來源:重慶日報

核心提示

“好個重慶城,山高路不平?!鄙匠堑牡匦危仁侵貞c獨特的城市符號,也為軌道交通建設(shè)增加了難度。在重慶建軌道,和平原城市不一樣,往往需要爬坡上坎、穿山過洞,甚至是在居民樓里穿梭。要建成這樣的軌道交通,設(shè)計、施工、協(xié)調(diào)、組織,每一個環(huán)節(jié)都不容易。

如今,重慶軌道交通縱橫交錯、不斷延伸,每天承載著數(shù)百萬人次的來來往往,但軌道交通建設(shè)背后那些攻堅克難的故事,卻鮮為人知。

“重慶真是魔幻城市,忽高忽低,山水包圍。重慶的軌道交通更夸張,‘上天入地’,讓人大開眼界?!苯衲陣鴳c期間,湖南衡陽的馬丹成來重慶玩了一趟,回家后對重慶軌道交通贊不絕口。

但馬丹成并不知道,重慶軌道交通建設(shè)的背后,有著怎樣的艱辛,建設(shè)者們攻克了多少難題。

設(shè)計難

李子壩“軌道穿樓”設(shè)計稿大改6次

重慶軌道最“出圈”的是哪個點?李子壩站“軌道穿樓”,應(yīng)該是投票最多的答案。

這個火遍國內(nèi)外的場景,已經(jīng)成為重慶軌道,甚至城市的一張名片。針對這一奇異現(xiàn)象,網(wǎng)絡(luò)上還展開了“先有列車還是先有樓”的熱烈討論。

“既不是先有列車,也不是先有樓。正確答案是:樓和列車是同時有的?!崩钭訅屋p軌站工程總負(fù)責(zé)人、重慶大學(xué)土木工程學(xué)院老師葉天義告訴記者,當(dāng)時,“軌道穿樓”的設(shè)計其實是迫不得已。

李子壩軌道站設(shè)計于1998年,因為其一邊靠山、一邊臨江,空間有限,只有建在此地。但當(dāng)時,這里已經(jīng)規(guī)劃了要建一棟大樓。

怎么辦?

大樓和軌道都要建,只有采取“軌道+樓房”的設(shè)計。這在當(dāng)時的中國,尚無先例。同時,因為樓房與軌道交通的建筑標(biāo)準(zhǔn)不同,審批程序也不一樣,難度不言而喻。

“樓是靜止的,軌道是運動的,兩個建筑的使用狀態(tài)不一樣,結(jié)構(gòu)設(shè)計師需要兩者兼顧?!比~天義說,僅從設(shè)計上看,團(tuán)隊就要解決軌道能順利穿過、不影響樓棟結(jié)構(gòu)、軌道站點交通轉(zhuǎn)換功能布局合理三大難題。

葉天義回憶說,僅設(shè)計方案,團(tuán)隊就花了兩年時間,大改了6次。最后的設(shè)計版本,將整個建筑分成3個部分,軌道線是一部分,站房是一部分,住宅是一部分。其中,軌道主結(jié)構(gòu)和房屋主結(jié)構(gòu)是完全分開的。這樣的設(shè)計,哪怕整個樓全部拆掉,也不會影響軌道運行。

在功能布局上,居民樓1至5樓設(shè)計為商鋪及辦公區(qū),6至8樓是軌道交通區(qū)域,9至19樓則是居民住宅。其中,列車在6至8樓實現(xiàn)穿越,穿越的長度有132米。整個建筑的功能分布清晰了起來。

這樣的設(shè)計是否安全?

“軌道和樓房看似結(jié)合在一起,其實是互不干擾的。軌道運行的時候,并不會給樓房帶來震動?!比~天義說,從大樓第一層算起,軌道有6根托舉柱,每根長約22米。而樓棟的柱子約有90多根,每根高度69米,兩者并不在一起。同時,在6根輕軌柱子與樓房建筑之間,有20厘米的安全距離。

葉天義還表示,因為軌道采用低噪聲和低振動設(shè)備,車輪為充氣體橡膠輪胎,并由空氣彈簧支持整個車體,運行時噪聲遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于城區(qū)交通干線噪聲的平均聲級75.8分貝。

李子壩軌道站是重慶軌道“設(shè)計難”的一個典型案例,卻不是唯一的。

比如3號線唐家院子站,其周邊地勢北低南高,北邊緊鄰居住小區(qū),南邊為高邊坡。為了便于南邊片區(qū)的居民坐軌道,重慶專門設(shè)計總長60米、垂直落差28米的自動扶梯,直接接入軌道站廳層,并加蓋雨棚。

再如18號線渝中區(qū)延伸段。這段工程沿線100米范圍內(nèi)共分布著43處文物,其中有13處國家級重點文物、15處市級文物、2處區(qū)縣級文物和13處未定級的文物,包括市民熟知的湖廣會館、東水門城墻等。為了確保軌道施工、運行不會對文物造成損害,工程設(shè)計方案必須經(jīng)過國家文物局審批。

“重慶軌道設(shè)計非常重要,它既要最大程度方便居民出行,又要統(tǒng)籌考慮工程條件,貫穿規(guī)劃、前期、設(shè)計、施工等各個階段?!笔凶》砍青l(xiāng)建委相關(guān)負(fù)責(zé)人說,在重慶特殊的地勢下,軌道設(shè)計還要兼顧本地的實際情況,要考慮很多問題,也要克服很多困難。

施工難

地下30米“蓋出兩層樓”

工程施工,是軌道建設(shè)的核心環(huán)節(jié)。重慶修建軌道時,這一環(huán)節(jié)遇到的難題可不少。軌道9號線便是典型代表。

在軌道9號線沙坪壩段,其總長3296.9米的主體工程,全部為地下暗挖工程,其上方有西南醫(yī)院、重慶師范大學(xué)宿舍樓等建筑,屬于典型的城市建筑密集區(qū)淺埋地下暗挖工程。

如此一來,工程無法直接從地面上開工,必須要“鉆”到地下進(jìn)行。

“地下本是沒有空間的,你得先挖出空間,才有施工的可能。”軌道9號線施工方相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,他們先從地上挖一個小的通道深入地下,把地下部分“實心”區(qū)域,挖成“空心”,再在“空心”區(qū)域修建軌道工程。

“用一個比喻,就像要在地下30米的地方,蓋出一棟兩層高的樓?!痹撌┕へ?fù)責(zé)人說,在部分施工區(qū)間,僅僅是施工通道就需要300多米,加上本身施工區(qū)間900米,施工空間長度差不多有1.2公里,而且彎道多。為此,工人們不得不穿梭于地上和地下之間。為降低安全事故發(fā)生的可能,他們必須輪班上崗。

而在9號線一期工程沙坪壩區(qū)至渝中區(qū)段,有區(qū)域站點埋深超過100米,相當(dāng)于30多層樓高,這也是目前全國在建地鐵站最深的一個。用更直觀概念來解讀這個高度:其差不多高度的深豎井有1050階梯,徒步上下需要35分鐘。

為了攻克這個全國在建最深地鐵車站,施工方對工程結(jié)構(gòu)、風(fēng)險結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解,還建立了分析模型,對圍巖穩(wěn)定性分析、確定圍巖破壞模式,最終決定將傳統(tǒng)的“雙側(cè)壁導(dǎo)坑法”工法,變更為更經(jīng)濟(jì)高效且具有可實施性的新工法——初支拱蓋法。

初支拱蓋法是通過利用隧道大拱腳承載隧道上部,形成“拱蓋”狀的受力體系。隨后,再將車站四百多平方米大的開挖斷面分成11部分,分部開挖、閉合成環(huán),減少臨時支護(hù)工程量,為中、下臺階提供機(jī)械化作業(yè)空間,確保大斷面隧道安全、優(yōu)質(zhì)、快速施工。

“重慶軌道交通最大的特點,也是最大的難點,就是深埋車站多且深?!笔凶》砍青l(xiāng)建委相關(guān)負(fù)責(zé)人說,這也決定了重慶軌道修建過程中,往往會遇到人員密度大、通風(fēng)條件差、逃生路徑長、火勢蔓延快等問題。好在,經(jīng)過多年的攻堅克難,重慶軌道交通已建立相對完善的深埋線路消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

此外,重慶軌道交通建設(shè)過程中,也經(jīng)常遇到一些不良特殊地質(zhì),如巖溶及巖溶水、斷層破碎帶、膨脹土圍巖、松散地層、瓦斯等。

還有一些軌道處于市區(qū)繁華地段,地下管線錯綜復(fù)雜。這些復(fù)雜的周邊環(huán)境給軌道交通設(shè)計、施工帶來了較大難度與風(fēng)險。

環(huán)保難

樓房距離施工現(xiàn)場僅6米

軌道施工現(xiàn)場距離居民樓可以有多近?

軌道18號線歇臺子站的回答是:6米。

該站施工地位于九龍坡區(qū)歇臺路金銀灣小區(qū),四周全是居民住房。重慶日報記者看到,施工現(xiàn)場的邊上有一棟樓房,遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去幾乎“貼著”現(xiàn)場圍欄,實際相隔距離僅有6米。

如此距離勢必帶來兩個影響:揚塵與噪音。

“為了盡量緩解施工噪音和揚塵對周邊居民造成的影響,我們做了很多工作?!笔┕し街需F十五局集團(tuán)土建一標(biāo)項目部項目安全總監(jiān)楊航介紹,他們最大的“武器”,就是投資了300多萬元修建的“防噪棚”。

重慶日報記者現(xiàn)場看到,施工現(xiàn)場有4個黑色的“立方體”,它們?nèi)缤粋€“殼”,將施工地的明挖段、砂石倉、風(fēng)壓機(jī)罩起來,以確保施工噪音控制在60分貝以內(nèi)。

此外,在項目部內(nèi),有大數(shù)據(jù)智能化監(jiān)測平臺。每天的每個時段,包括噪音、揚塵等指標(biāo)都會被監(jiān)測。如果出現(xiàn)噪音波動明顯的情況,施工方就會對其進(jìn)行控制。

對于施工中存在的揚塵,項目也采取了很多措施。

比如,施工方將現(xiàn)場的場地全部硬化,并確保排水通暢、平整結(jié)實,保持路面干凈整潔;工地內(nèi)干燥易起塵的便道及場地,采用環(huán)保霧炮機(jī)及人工灑水維持表面濕潤,減少揚塵;砂石等易起塵物料采用專用倉庫全密閉存放,棄土集中堆放,并在48小時內(nèi)完成清運。

市住房城鄉(xiāng)建委相關(guān)負(fù)責(zé)人說,因為重慶城市建設(shè)方式為組團(tuán)式格局,建筑密度大。所以,重慶軌道交通修建時,有很多線路的施工點,都必須在距離居民區(qū)很近的地方施工,有些甚至就挨著居民樓。

“得到居民的諒解固然重要,但最好的方式是主動作為采取積極有效的降噪措施?!痹撠?fù)責(zé)人說。

比如軌道6號線九曲河段,距離住宅太近,噪聲超標(biāo)影響沿線居民休息。相關(guān)部門對該路段采取增加軌道隔音屏、地鐵降速、軌道沿線種植高大喬木、沿線道路路面鋪設(shè)橡膠瀝青等降噪措施。

此外,在所有軌道工程施工時,也全部按“邊施工、邊修復(fù)”原則,比如對施工造成的裸土及時覆蓋砂石、種植速生草種,以減少土壤侵蝕;土場開挖過程中發(fā)現(xiàn)的電池、墨盒、油漆等有毒有害廢棄物,統(tǒng)一回收后交由具備處理資質(zhì)和能力的單位統(tǒng)一處理,避免對土壤和地下水等造成污染。

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