济南地铁4号线山师东路站 - 山大路区间的掘进情况,介绍了4号线一期工程的线路概况、工程特点,阐述了山山区间面临的复杂地质、施工运输、环保等诸多难题及应对措施,还提及了4号线的建设进度、预计开通时间和未来规划。
在3月18日这个平常却又意义非凡的日子里,济南地铁4号线山师东路站 - 山大路区间(均为工程名,以下简称山山区间)内,两台盾构机正开足马力,全速掘进。该区间的左线长度为566.734米,按照设计需要完成377环的掘进任务,截至目前已经顺利掘进了191环;右线长度为589.373米,设计环数为392环,目前也已掘进了135环。不过,这看似平常的掘进背后,实则暗藏诸多挑战。此区间需要下穿既有排水箱涵、住宅小区以及多条管线等多个风险源,地质条件极为复杂,对掘进控制的要求极高,难度极大,堪称4号线实现全线洞通目标的卡脖子工程之一。
济南地铁4号线一期工程是城区东西向的骨干线路,它宛如一条巨龙,途经槐荫区、市中区、历下区、高新区和历城区。线路西起小高庄站,东至彭家庄站,沿着青岛路、顺安路、经十路、唐冶中路敷设,全长达到40.3公里,共设有33座车站,且全部采用地下线敷设方式。在线路的西端设有位里庄停车场,东端则设有唐冶北车辆段。
地铁4号线工程具有“四大四高”的显著特点。“四大”具体表现为:一是临近泉水敏感区,保泉的压力巨大;二是贯穿经十路,交通疏解的难度极大;三是管线数量众多,迁改的难度可想而知;四是周边环境复杂,协调工作的量非常大。“四高”则是:市民对其期盼已久,社会关注度极高;水文地质情况复杂,施工的难度高;工艺工法复杂,安全风险高;途经主城区,环保要求的标准高。
截至目前,地铁4号线的建设已经取得了阶段性的成果。全线32座车站已经实现主体结构封顶,仅有1座车站还处于主体结构施工阶段。全线共计35处区间,其中33处区间已经实现双线洞通。目前,全线还有3台盾构机正在紧张掘进。铺轨工作也已经实现25站26区间进场施工,机电装修、强电专业等工序正在有条不紊地推进。
山山区间主要穿越中风化石灰岩地层,岩石强度极高,最高强度可达120Mpa。而且该区间钻孔见洞率达26%,局部区域岩溶发育强烈,这使得盾构机在掘进过程中极易出现栽头、换刀塌方等风险,安全风险极高。为了保证在超硬岩层的掘进速率,盾构机刀盘选用了有较强刚度和强度的6主梁+6副梁的结构设计形式,这种设计大大增强了刀盘在硬岩掘进时的耐磨性。同时,盾构机的螺旋机及主驱动等关键部位也针对硬岩掘进作了针对性设计,以确保掘进功效。
在掘进工程中,施工团队根据刀具磨损情况及时更换刀具。目前左右线均已开仓换刀三次,左线换刀4把,右线换刀4把。同时,盾构机搭载了智慧盾构系统,该系统能够实现智能监控、协同管理、综合分析、风险预警、决策辅助等功能,全方位赋能盾构施工与管理。
受场地条件制约,该区间由山师东路站始发,千佛山站出土、运送管片,且左右线电瓶车编组公用一条轨道进行运输。相较于常规施工,这样的安排既增加了洞内运距,又存在交叉施工的困难。为避免左右线电瓶车编组因交叉施工出现窝工等待情况,项目部在隧道内额外增设了一条轨道,配套设置了双开道岔,用以调节左右线电瓶车编组同时运输。同时为提高地上吊运工效,在千佛山站原有龙门吊基础上,新增一台50吨龙门吊,保障左右线同时作业。
山山区间地上施工场地紧邻经十路,周边道路车流量大,环保要求高,渣土外运受限明显。而山山区间左右线单日产生渣土在1200立方米以上,出土压力极大。项目部统筹调度,协调千佛山TOD项目场地,作为临时渣土晾晒区,极大程度地缓解了出土压力。同时降低了外运渣土的含水量,避免污染道路环境,减少水土流失。
由于区间岩石强度大,刀盘易磨损,盾构机故障率增加。同时龙门吊饱和施工,龙门吊零配件易损。项目部调度济南重工机械维修技术人员驻场巡检,配合施工单位维保人员,全天候监控盾构机、龙门吊等机械设备运行情况,及时消除故障隐患,有效降低设备故障率,确保设备运转安全。
同时,项目部牵头筹划组建山山区间工程建设攻坚克难临时党支部,联合监理单位、施工单位发挥党的引领作用。面临工期紧、安全风险高的问题,4号线项目部落实领导带班制度,建立值班表,24小时跟踪现场施工进展。同时成立应急抢险小组,每天巡查人员24小时跟踪盾构机地面情况,应急物资就近储备,以防出现突发状况能够第一时间反应。每周召开进度分析协调会,邀请资深专家驻点帮扶,重点环节聚焦处理,避免窝工情况。通过这些措施,保证山山区间施工工效稳定、施工安全质量平稳可控。
济南轨道交通4号线预计2025年底前开通运营,运营后将在拉伸济南城市框架、引领城市东西发展轴线、支持功能区发展、疏解城市东西向交通拥堵等方面发挥重要作用。
下一步,济南轨道交通集团将以全市“项目提升年”为总牵引,牢固树立“保开通就是保民生”的理念,争分夺秒赶进度,坚定不移、不折不扣完成4号线、8号线及高新东区云巴2025年年底前通车运营任务。
本文围绕济南地铁4号线山山区间的掘进施工展开,介绍了工程概况、特点和面临的难题,以及施工团队采取的一系列应对措施。目前4号线建设取得一定进展,预计2025年底前开通运营,未来将发挥重要作用,济南轨道交通集团也将全力推进相关线路通车任务。
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