武汉地铁造出世界级越江隧道

武汉地铁造出世界级越江隧道

——全球权威专家学者来汉研讨观摩

 

图为：2016年底6号线刚开通不久，汉正街地铁站“人造天空”吸引众多游客拍照留念。（倪娜摄）

 

武汉，长江经济带上的“超大城市”，由于长江、汉江的分隔，“过江难”一直是城市交通的痛点。

地铁作为现代化、大运量、高效率、快速便捷、绿色环保的客运方式，被寄予厚望。

撸起袖子加油干，一年接着一年干。武汉地铁从无到有，从线到环，从环到网，如今运营线路8条，通车里程237公里，日均客流305万乘次，已经成为众多市民出行的首选。

武汉阔步迈向世界级地铁城市，一个世界级越江隧道群随之诞生！

2号线、4号线、7号线、8号线越长江隧道，3号线、6号线越汉江隧道；根据规划，未来11号线将穿越长江，10号线、12号线均两穿长江、一穿汉江……由十余条越江隧道组成的“豪华阵容”环通三镇，奋力突破大江大河对城市的分割和阻隔。

今日上午，由武汉市人民政府和中国城市轨道交通协会联合主办的轨道交通越江隧道国际论坛将盛大开幕，来自全球各地权威专家学者将分享轨道交通越江隧道建设和运营经验。

 

图为：盾构机吊装。

 

地铁超级工程攻坚克难过长江

本次国际论坛期间，参会专家学者以及各界代表将前往武汉地铁7号线三阳路长江隧道现场观摩。

这是世界首条公铁合建的盾构隧道、中国大陆在建最大直径的盾构隧道，曾走进央视《超级工程Ⅱ》纪录片，已实现双线隧道贯通，标志着7号线一期工程全线“洞通”，为年内开通试运营奠定坚实基础。

这条越江隧道位于武汉长江二桥、青岛路长江隧道之间，长约2.6公里。其隧道管片直径15.2米，相当于五层楼高，是武汉地铁2号线的两倍多，比武汉地铁8号线单洞双轨隧道直径还多3.1米；盾构断面195平方米，是2号线、4号线的6倍多。

业界人士介绍，世界上有多条超大直径盾构隧道正在建设中，但从建设周期、隧道长度等因素综合考虑，武汉地铁三阳路长江隧道是其中的佼佼者。

中国香港屯门赤鱲角隧道是一条超大直径盾构隧道，盾构直径超过武汉地铁7号线三阳路长江隧道。根据公开报道，隧道开工时间是2013年6月，启用时间最快也要到2020年。

美国西雅图SR99工程也涉及到超大直径盾构施工，盾构直径同样也超过三阳路长江隧道，但施工过程中曾发生过严重故障，被迫更换盾构机主轴承，耽误两年工期。此外，盾构机始发时间SR99工程远远早于三阳路长江隧道，截至目前，该项工程尚未开通运营。

三阳路长江隧道2016年4月完成盾构始发，两年后就实现贯通目标，再次彰显武汉地铁建设的强大实力。

武汉地质条件特别复杂，此前曾被专家认定为“不适宜修地铁的城市”。而三阳路长江隧道面临的最大难题，便是复杂的地质条件——在长约1360米的江底，同时分布着强度极高的砾岩和黏性极大的泥岩，两者如同“钻石层”和“年糕团”，一方面快速磨损盾构机的刀具，另一方面又结成泥饼贴在刀盘上，大大增加盾构机地下切割的难度。

从2016年11月开始，盾构机掘进速度由每天8环16米快速下降，到2017年6月，出现1天仅能掘进1环2米的情况。

这种“上软下硬”地层，在以前越江施工中也遇到过，但7号线盾构机太大，施工难度呈几何级数放大。没有现成的经验可以借鉴，所有人都只能摸着石头过河。

武汉地铁集团二级项目经理倪正茂回忆，那段时间，整夜整夜睡不着，几乎处在崩溃的边缘。施工方项目经理王志华也说，当时的情况完全可以用“暗无天日”来形容。国内其他一流施工单位也派专人前来观摩，有人甚至悲观地预测，这条隧道可能永远都无法打通！

残酷的现实摆在面前，阔步迈向世界级地铁城市的大武汉，已经没有退路，必须打通这条越江隧道！为此，武汉地铁集团与各参建单位，首先对施工工艺进行优化，对盾构机刀盘进行改进，同时邀请中国科学院院士孙钧、中国工程院院士钱七虎、陈湘生及国外著名盾构专家组成专家团队剖析难题。

根据专家建议，进行4项革新，一是调整刀具配置，使切、削、刮、磨更加有效；二是向刀盘注入化学药剂，消解泥饼；三是增加流量加快对刀盘的冲洗；四是增加工业气体，阻止渣土在刀盘面板上黏连，缓解泥饼产生。症结问题迎刃而解！

三阳路长江隧道的建设经验，不仅让武汉人民为之振奋，也让兄弟城市的地铁建设者备受鼓舞，一些超大直径盾构施工项目纷纷从幕后走向前台。

济南济泺路下穿黄河隧道工程去年底破土动工，成为黄河上第一条超大直径公铁合建的隧道。设计单位负责人孙文昊说，正是武汉地铁三阳路长江隧道的示范效应，坚定了济南下穿黄河建设公铁两用隧道的决心。

除济南外，杭州正在对富阳富春江隧道进行前期研究，超大直径盾构施工是重点研究内容。

“三阳路长江隧道公铁合建方式，验证了超大直径盾构施工方案在实践中的可行性、经济性，不仅施工过程安全可控，而且一次性完成公路和地铁建设，大大节约单独建桥或建隧的成本。”孙文昊说。

 

图为：越江隧道内施工。（梅涛摄）

 

地铁越江隧道群突破江河阻隔

从首次穿越长江的2号线隧道，再到首次穿越汉江的3号线隧道；从完成单洞双隧的8号线隧道，再到世界上首条公铁合建盾构隧道三阳路长江隧道……为突破大江大河对城市的分割和阻隔，武汉地铁创造了一系列骄人成绩，不仅攻克遇水快速膨胀的泥岩难题，还开创性提出在世界罕见“上软下硬”地层进行超大盾构隧道建设的方法。

更为重要的是，这些足以载入工程建造史册的越江隧道，均集结于大武汉，让这座城市在收获“建桥之都”“设计之都”之外，再添新的美名——“建隧之都”。

作为武汉的第一条地铁，2号线在穿越长江的过程中创造当时国内地铁施工多个“第一”“之最”：第一条穿越长江的地铁隧道；国内最长地铁区间，一次掘进3100米；国内埋深最大、水压最高的地铁隧道；国内第一条在江中修建带泵房联络通道的隧道工程。

彼时，武汉地铁建设刚刚起步，遇到棘手难题，还不得不依靠“外援”。一位曾参与当年隧道建设的技术人员说，2号线越江隧道掘进中，盾构机被障碍物挡住，一时无法前进，为解决难题，只好请来德国专家。现在，面对这样的问题无需“外援”，可以独立自主解决。

2014年，当4号线越长江隧道与复兴路车站相接处连续遭遇3次涌水险情，700余名地铁英雄关键时刻抢险攻坚，打了一场漂亮的地铁越江隧道保卫战。

3次险情，一次比一次凶险，其中第二次险情涌沙总量达150立方米，附近地面2小时内沉降10厘米。第三次险情出现时，隧道顶部管片发出异响，局部迸裂，不少工人惊慌失措，开始往隧道外奔跑。关键时刻，武汉地铁集团负责人守在现场稳住施工队伍，此后紧急调用方木，搭成塔状支撑，撑住管片，保住隧道。

在不断摸索中，武汉地铁顺利完成跨越长江天堑的两次大考。大考过后，逐渐成熟，以4号线越江隧道贯通为标志，武汉地铁越江隧道建设技术攀上新台阶。

此后3号线、6号线越汉江隧道建设过程中，武汉地铁人又两度与“泥岩”交手，积累了丰富的实战经验。

 

图为：7号线越江盾构控制室内，工作人员正在进行操作。（梅涛摄）

 

2015年4月，3号线越汉江隧道盾构机掘进速度突然下降，最低时每分钟只能掘进5至10毫米。施工人员检查刀盘时惊呆了：刀盘九成以上的刀孔和开口被泥饼糊住，刀盘面板中心位置完全堵死！

技术人员发现，泥饼是由泥岩遇水剧烈膨胀后形成，仅仅依靠人力清理，将耗去大量时间，无法保证3号线按时开通。于是，武汉地铁集团广发“英雄帖”，并根据专家意见和土体成分配制出最合适的分散剂“溶化”泥岩，同时改进设备，让刀盘一边掘进一边冲洗。同时在确保安全的情况下，高频率常压进仓清理泥饼。多措并举，盾构机掘进从最慢时每分钟5毫米提升至每分钟20毫米，速度提升了三倍，确保隧道按时贯通。

6号线越汉江盾构机即将始发时，有针对性地改装机器前部设施，配置相关药剂，大大提升掘进速度，保证线路按时开通。

创新路上，永无止境。在相继取得一系列成果后，武汉地铁集团上下将目光瞄向技术难度更大、经济社会效益更高的超大直径盾构隧道。

最先得到突破的是8号线长江隧道。这条隧道在长江二桥上游约450米处下穿长江，越江隧道区间全长近3.2公里，隧道直径12.1米，相当于四层楼高。

这是国内直径最大的单洞双线地铁盾构隧道，在盾构隧道中首次设置二衬结构，首创常压下滚刀与齿刀互换技术。

与8号线长江隧道相隔不远的7号线三阳路长江隧道，则是地铁建设中的“超级工程”，对应的是“世界级难度”：盾构机总重量达到4400吨左右、长度达到创纪录的167米；从隧道里挖掘出来的土方约100万立方米，出土量相当于建造一座上海金茂大厦的建筑体量；1360米长的“泥岩+砾岩”复合地质让盾构机举步维艰，最慢时掘进速度仅为每天1环，长度只有2米……通过持续不断地技术创新攻坚克难，最终实现隧道贯通，武汉地铁从胜利不断走向新的胜利。

 

 

 

图为：7号线控制性工程三阳路长江隧道分三层。

 

地铁承担大武汉四成过江客流

地铁蓝、梅花红、芳草绿、归元金、鹦鹉绿、编钟青、云苔紫……

这些，是武汉已开通地铁线路的标志色。

每天，它们来回穿梭，滚滚向前。

目前，武汉轨道交通开通运营1号线、2号线、3号线、4号线、6号线、8号线、机场线和阳逻线共8条线路，通车里程237公里，日均客流305万乘次，占全市公共交通客运量比重达38%，承担过江客流达40%。

今年，还将开通7号线一期工程和纸坊线，运营里程有望突破300公里，直逼国内一线城市水平。

数据不断攀升，肩上责任更重。

“城市随地铁而发展，生活因地铁而改变。”6月5日，武汉市委副书记、代市长周先旺前往地铁7号线越江隧道施工现场和武汉地铁集团调研。他强调，要保持战略定力，强化使命担当，加快建设世界级地铁城市，做到思路蓝图不改、政策措施不变、投资力度不减、建设速度不降，以地铁引领公共交通，更好满足市民美好生活需要。

武汉地铁集团负责人表示，将瞄准既定目标，把以越江工程为代表的武汉地铁超级工程建设好、运营好。

到2020年，武汉还将陆续建成8条线路，届时将建成400多公里轨道交通线网，达到“主城联网、新城通线”的战略性提速要求。同时，根据正在报批武汉市第四期轨道交通建设规划，至2024年武汉将建成600余公里的轨道交通网络，形成“环+放射”的轨道交通架构。

让市民乘车舒适，为城市文明添彩，这一直是武汉地铁集团思考的问题。2015年3月，武汉地铁部署开展“微笑服务”品牌创建工作，力图打造良好的窗口服务形象为文明城市增色添彩。专门出台品牌创建工作方案、考核奖惩办法、评定星级办法等文件，从制度上让员工在服务质量、业务素质及民主支持度等方面展开公平的服务水平竞争。今年3月，武汉地铁“微笑服务”获评中国运输领袖品牌。

既要提供优质服务，也要努力增加文化内涵。2012年，武汉地铁依托轨道交通这一公共出行流动平台，面向广大市民群众提供丰富的阅读及学习资源，打造地下公共文化空间，形成书香与地铁共延伸、全民广泛参与阅读的良好氛围，并助力武汉读书之城和学习型城市建设，重磅推出“书香地铁”品牌。与此同时，武汉地铁集团致力于把地铁打造成艺术宫殿，让每一条地铁，每一座地铁站，都成为展示武汉城市形象和地铁形象的窗口。3号线中央商务区站、6号线汉正街站和8号线竹叶山站等，都已成为城市新景观。

武汉地铁集团现有地铁沿线站点及周边打包土地9.2万亩，规划开发项目总建筑面积达2826.9万平方米，将用于规划建设地铁小镇、地铁商业以及相关物业项目。正是通过开发利用土地资源和物业资源，实现对建设和运营的反哺，进一步促进轨道交通可持续发展。

武汉，正阔步迈向世界级地铁城市。明天，会更美好！

策划：武汉地铁集团

撰文：王桂苹、常敏、袁永华

图片除署名外均由武汉地铁集团提供