地表加固盾构机推进 揭秘地铁1号线创新工艺

难点2

隧道挖掘孤石处理

打眼爆破使孤石松动

盾构机推进削土石如泥

厦门地铁车站区间主要采用盾构法进行施工，简单来说，就是用盾构机挖掘隧道。在全国地铁施工中，盾构法是最先进的施工工艺之一，安全性高，还能一次成洞。

那么，盾构机是如何挖隧道的？首先，地铁站要进行围挡施工，主体结构建得差不多，盾构机就出发。“先挖一个巨大的竖井，将盾构机放进井里。”厦门轨道交通集团高级经理石文广说，盾构机一旦下地，只能前进，不能后退。

厦门地铁使用的“成功号”盾构机全长85米，如果竖起来，有近30层楼高；重510吨，相当于100多头成年大象的总重量；直径6.45米，比两层楼还高。盾构机的前端有千斤顶、钢铁刀盘，通过千斤顶作用在管片上的力，使盾构机向前推进。向前掘进时，刀盘旋转，削土石如泥，将阻挡在前面的土方清理下来，通过管路或输送机，将土方送到泥水分离站或电瓶车上拉走。设备外部还有一层厚厚的盾壳，像护盾一样，对挖掘出的隧洞段起到临时支撑作用，确保隧道挖掘施工的安全。

“成功号”盾构机最大推进速度为每分钟80毫米，也就是说，每小时最多能往前挖4.8米。石文广说，盾构机每天最多掘进20米，一般是10米。如果碰到花岗岩比较多，只能前进几十厘米。推进一定距离后，盾构机就会停下来，将呈弧形的管片贴在挖出的隧道洞壁上。拼贴完后，一个完整的隧道壁就出来了。

“盾构机挖地铁隧道比人工挖掘要快得多，但它也有‘天敌’，最怕遇上又大又硬的孤石。”石文广告诉记者，盾构机碰到大的孤石，硬挖会严重损坏盾构机前面的刀盘。厦门普遍存在上软下硬的地质情况，区间孤石及基岩凸起严重，有的孤石直径达五六米。“单单吕厝站处理的孤石就有约3000立方米。”

盾构机掘进前，如果探明有基岩和孤石，就需要提前处理。比如，在地面打眼，进行爆破，或者从盾构机前面打眼爆破。爆破后，大型孤石会松动，就能被运走。

亮点

科技创新助力为地铁建设“加速度”

国家“十三五”规划纲要提出,要进一步发展新型建造方式,特别是推行建筑工业化、装配式施工,以缩短建造工期,提升工程质量。

厦门地铁1号线在建设过程中全面落实建筑工业化、装配式施工等新型建造方式,借助先进理念、先进技术和科技手段,不断推行工艺改进、工法创新、管理创新,规范化、标准化、信息化、精细化的工程质量取得了可喜的成效。

铺轨钢弹簧浮置板有效减振减噪

在厦门地铁线网建设过程中,铺轨作业施工率先契合了建筑工业化、装配式施工这一发展方向。“地铁1号线的铺轨采用国内先进的轨排预制法，是一种机器铺轨方式。”厦门轨道交通集团建设事业总部轨道项目经理何广飞告诉记者，轨排架轨法可以有效加快铺轨进度。

地铁轨排由轨枕、钢轨以及连接两者的众多扣件组成，宽约2.5米。地铁1号线共铺64.789公里，每节轨排25米，大概需要铺2590多节轨排，那么，这些又长又重的轨排，如何运到地下进行铺设？

据了解，地铁1号线全线设置6个铺轨基地，所有轨排在基地组装好后，垂直运输到地下，然后由运输车平行运输到各个站点。同时，在铺轨作业施工中，还推行标准化管理流水作业，严格按照测量、钢筋制作、轨排架设、模板安装、轨排调整、道床浇注、混凝土养护等工序，沿线路滚动推进，有效提高铺轨进程和质量。

“1号线施工中还采用了CPIII轨道精密测量系统，提高了铺轨精度。”何广飞介绍，这项技术是从高铁技术引进而来，在城市轨道交通工程中属于新型技术，能够明显提高施工效率、降低安全风险。

此外，地铁1号线在铺轨工程中设计了长约9.5公里的钢弹簧浮置板结构，占全线总量比约14.8%，大大降低地铁车辆通行的振动及噪音影响。“有了它，列车就相当于行驶在沙发上一般，噪声明显就小了，而乘坐地铁列车的人也非常舒服。”何广飞说，钢弹簧浮置板道床减振和减噪效果很好，基本可以减少噪声10分贝以上，能最大限度地减少对沿线高层建筑及周边居民的影响。