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【詹天佑獎】廣州地鐵9號線:世界首條在巖溶上修建的地鐵
時間:2024-02-07  瀏覽次數(shù):663

  廣州地鐵9號線概況:高增—清塘—清㘵—蓮塘—馬鞍山公園—花都廣場—花果山公園—花城路—廣州北站—花都汽車城—飛鵝嶺。車輛采用B型車,6節(jié)編組,列車最高運行速度120公里/小時,線列車上線運行。

  廣州地鐵九號線有著諸多第一:是我國第一條處于巖溶發(fā)育區(qū)的全地下地鐵線路、是全國第一次下穿時速350km高速鐵路路基段的地鐵線條高速公路。

  廣州市軌道交通九號線工程的建設(shè)團隊包括廣州地鐵、廣州地鐵設(shè)計院、中鐵三局、省基礎(chǔ)、華隧、中鐵十六局、北京建工、水電二局等單位。建設(shè)過程中,針對巖溶發(fā)育區(qū)施工特點建設(shè)團隊先后攻克巖溶處理關(guān)鍵施工技術(shù)、超淺覆土掘進綜合施工技術(shù)、上軟下硬地層急曲線施工軸線控制技術(shù)、下穿高速鐵路關(guān)鍵技術(shù)、全生命周期BIM信息化技術(shù)等難題,形成專利超20項,發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。

  中國工程院院士錢七虎曾表示,“國內(nèi)修建地鐵所遇到的地質(zhì)條件中最復(fù)雜的是在廣州,而九號線所屬花都區(qū)的地質(zhì)可稱為‘地質(zhì)博物館’,異常復(fù)雜。”

  巖溶對地鐵車站明挖基坑、結(jié)構(gòu)施工及建成后運營的維護都有較大影響,這給地鐵車站的設(shè)計施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在此類地質(zhì)條件下進行車站基坑開挖施工風(fēng)險極高,極易發(fā)生坍塌及突泥涌水的風(fēng)險,拼裝過程中對圍護結(jié)構(gòu)變形控制、受力轉(zhuǎn)換等也提出了更高的要求。

  根據(jù)地勘結(jié)果顯示,9號線是廣州乃至國內(nèi)首次全線在石灰?guī)r地質(zhì)中敷設(shè)的地鐵線路。全線%,且充斥壓力較大的地下水,平均每100個鉆孔中,就會有約40個鉆孔中發(fā)現(xiàn)石灰?guī)r內(nèi)存在溶洞。另外,在花都區(qū)部分區(qū)域,砂層直接覆蓋在石灰?guī)r上方,該兩種地層組合在施工時極易出現(xiàn)地面塌陷的地質(zhì)災(zāi)害,繼而對地面構(gòu)建筑物、管線、人員造成安全隱患。

  廣州地鐵九號線全斷面硬巖、上軟下硬地層更是常見,同時區(qū)間需下穿興華斷裂帶、三華斷裂帶、田美斷裂帶、雅瑤斷裂帶、清潭斷裂帶、廣嶺斷裂帶,經(jīng)過天馬河、田美河、清石河,以及廣清高速、機場北高速、機場高速。

  面對地質(zhì)條件如此復(fù)雜的地鐵線,中鐵一院城建院以總工程師牽頭不斷優(yōu)化設(shè)計及創(chuàng)新工法,明確區(qū)間施工前對已探明的溶洞區(qū)進行注漿充填,提出分階段動態(tài)設(shè)計的技術(shù)管理手段。

  廣州北~花城路站區(qū)間自廣州北站引出后要先后下穿武廣高鐵的4條股道及兩側(cè)站臺、京廣鐵路的6條股道及站臺端雨棚,下穿鐵路站臺及股道寬度范圍共約120米,是世界首例巖溶地區(qū)超淺埋下穿高速鐵路路基段工程。

  以九號線為依托的《廣州市軌道交通九號線工程巖溶處理總體要求》已編制完成,為廣州地鐵八號線北延段等灰?guī)r地區(qū)軌道交通設(shè)計和建設(shè)提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

  花都廣場~馬鞍山公園區(qū)間是全線最后一個難點工程,該攻堅克難啃硬巖。區(qū)間長1031米,線路位于迎賓大道道路下方,主要穿過富水砂層、全斷面硬巖、上軟下硬地層及巖溶發(fā)育區(qū)。施工過程刀具磨損嚴(yán)重,盾構(gòu)掘進十分艱難,日均掘進不到1環(huán)。2016年10月28日,掘進至721環(huán)時,盾構(gòu)機再次出現(xiàn)異常,需開倉換刀,設(shè)計人員再次到現(xiàn)場查看,開會研究發(fā)現(xiàn),正常掘進條件下無法保證隧道按時貫通。為確保盾構(gòu)正常掘進,保證隧道按時貫通,根據(jù)剩余區(qū)間地質(zhì)條件,中鐵一院先后組織數(shù)次專家論證,提出先行施工三處旋噴樁加固體換刀點、地面預(yù)裂爆破輔助盾構(gòu)施工等措施攻克地質(zhì)難關(guān),為隧道順利貫通提供了堅實的技術(shù)保障。

  廣州地鐵九號線在工程管理中大力推行“規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化、信息化”管理。地鐵公司已于2011年12月在軌道交通九號線試行土建施工現(xiàn)場精細(xì)化管理系統(tǒng),通過對土建工程從前期準(zhǔn)備到交工驗收全過程進行360度全景式分析,將明挖、盾構(gòu)、暗挖等8類工法共571道關(guān)鍵工序的管理標(biāo)準(zhǔn)和流程固化為計算機程序,實現(xiàn)了對施工現(xiàn)場每道工序的進度和質(zhì)量、實體作業(yè)及實施各方行為的實時監(jiān)控。

  在做好日常生產(chǎn)安全工作的基礎(chǔ)上,九號線在施工過程中就進一步加強了工程建設(shè)的風(fēng)險預(yù)控。對工程風(fēng)險較大工程,在工可、初步設(shè)計階段就開展風(fēng)險評估。如,針對九號線處于巖溶發(fā)育區(qū),邀請了錢七虎院士等全國專家,召開9號線巖溶地質(zhì)處理技術(shù)方案專家咨詢會;邀請了王夢恕院士等全國專家對九號線工程廣州北-花城路區(qū)間下穿武廣高鐵、京廣鐵路技術(shù)方案咨詢會進行了評審等。同時,注重對周邊環(huán)境、地下管線、建(構(gòu))筑物及基礎(chǔ)情況等摸查,每個項目開工前就形成周邊環(huán)境調(diào)查、管線調(diào)查、地質(zhì)情況調(diào)查等三個報告,有效防范地質(zhì)風(fēng)險。在建設(shè)過程中,對地鐵范圍內(nèi)的所有風(fēng)險點、風(fēng)險源全面排查梳理,制定針對性防控方案,建立風(fēng)險預(yù)防預(yù)控專家?guī),每月組織專項風(fēng)險檢查,全力保障地鐵建設(shè)安全。

  地鐵九號線日:地鐵九號線日:地鐵九號線號中間風(fēng)井成功吊裝到位,標(biāo)志著地鐵九號線即將進入地下盾構(gòu)施工階段。

  2016年3月22日上午8時許,九號線標(biāo)【花都汽車城-廣州北站】區(qū)間左線盾構(gòu)順利駛?cè)腩A(yù)制的鋼套筒內(nèi),成功實現(xiàn)雙線公里,地質(zhì)情況異常復(fù)雜,溶土洞特別發(fā)育,地質(zhì)鉆探表明該區(qū)間見洞率高達到43.97%,很大一部分地段存在上軟下硬的復(fù)合地層。為了預(yù)控風(fēng)險,確保安全,經(jīng)專家反復(fù)論證,最終決定該區(qū)間采用泥水+土壓雙模盾構(gòu)機掘進,這在全國尚屬首例。

  2017年4月12日隨著九號線一期【花都廣場~馬鞍山公園】區(qū)間右線天的艱苦掘進后終于出洞,九號線一期全線隧道宣告貫通。廣州地鐵表示,九號線一期目前已全面進入機電安裝施工的高潮,全體建設(shè)者正在爭分奪秒施工,全力確保九號線日九號線噸吊車的配合下,平穩(wěn)地吊裝到岐山車輛段軌道上,為九號線一期車輛調(diào)試工作開啟了新歷程,同時也為全線今年底順利建成開通奠定了基礎(chǔ)。




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