地鐵施工將揮別“手刨”時(shí)代
2015-12-08
本報(bào)記者曹政
6米寬的隧道里，張旭駕著黃色的暗挖臺(tái)車轟隆隆向北進(jìn)發(fā)，再挖1公里就會(huì)與4號(hào)線在國(guó)家圖書(shū)館站會(huì)合。這個(gè)大家伙長(zhǎng)得像《變形金剛》里的“大黃蜂”，伸出兩條長(zhǎng)臂，沖鋒槍式的左臂負(fù)責(zé)挖掘、托舉，隧道盡頭的斷面上幾十條“抓痕”就是它留下的；右臂則裝著半米長(zhǎng)的“狼牙棍”，在一連串伸縮、滾動(dòng)的動(dòng)作中，再結(jié)實(shí)的土層、石頭，都能被它攪動(dòng)下來(lái)。
這地下25米深處的施工，是北京地鐵建設(shè)頭一回嘗試大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行暗挖。50年地鐵建設(shè)史，原本需要一鍬一鏟暗挖的人力作業(yè)終于有了機(jī)械替代。
建地鐵50年暗挖多“手刨”
27年前，住建部質(zhì)量安全專家委員會(huì)副主任委員金淮剛剛?cè)胄?，他?jiàn)到的地鐵1號(hào)線西單站工地上，工人們用著“一鍬一鏟”的辦法拼人力“挖”地鐵；到今天，北京地鐵百余公里的在建線路中，無(wú)論是車站還是區(qū)間隧道，遇到土方開(kāi)挖的時(shí)候，不少地方還在沿用這樣的“土辦法”。
從1965年開(kāi)建中國(guó)第一條地鐵線，北京地鐵已經(jīng)建了整整50年，去年年底通車?yán)锍桃呀?jīng)突破500公里。地下地質(zhì)條件錯(cuò)綜復(fù)雜，地上建筑物越來(lái)越密，已經(jīng)騰不出太大場(chǎng)地，一些車站和線路區(qū)間便不得不選擇暗挖的方式建設(shè)。
也就是說(shuō)，施工中，不是大面積地開(kāi)挖地面，而是通過(guò)豎井進(jìn)入地下深處再“掏洞”。地上建筑、道路基本照常運(yùn)轉(zhuǎn)，地下“悄悄”建成車站、打通隧道。但在站與站之間隧道里施工的盾構(gòu)機(jī)，遇到砂卵石等障礙物較多的地質(zhì)，也難有用武之地，還得需要人力“一鍬一鏟”地挖。
光靠人力這種老辦法施工，進(jìn)展慢、效率低，又風(fēng)險(xiǎn)重重。即使是建一座普通車站，土建結(jié)構(gòu)從無(wú)到有大致需要24到30個(gè)月的時(shí)間。土建結(jié)構(gòu)中導(dǎo)洞開(kāi)挖雖然只是最基礎(chǔ)的開(kāi)挖工序，但幾個(gè)200多米長(zhǎng)的導(dǎo)洞挖起來(lái)就得用上5個(gè)月的時(shí)間。而另一方面，對(duì)于工人來(lái)說(shuō)，一旦作業(yè)出現(xiàn)失誤，或者地下水太豐富，就容易遭遇嚴(yán)重塌方事故的生命威脅。
機(jī)械暗挖少投入一半人力
不過(guò)，依靠人力“手刨”的暗挖現(xiàn)狀已經(jīng)在地鐵16號(hào)線率先取得了改變。
全長(zhǎng)50余公里的地鐵16號(hào)線地下穿越北京城，一半的工程量需要暗挖，工期、安全、質(zhì)量都讓人捏把汗。除了一大半車站需要在地下暗挖建成，打通隧道也是一塊硬骨頭。16號(hào)線國(guó)家圖書(shū)館到二里溝這一段1.3公里的區(qū)間里，大大小小的砂卵石密布，又穿越既有的4號(hào)線隧道，難度和風(fēng)險(xiǎn)都不能依靠盾構(gòu)機(jī)一路到底。按照一貫的法子，只能靠人力一鍬一鏟地挖。
北京城市快軌公司副總經(jīng)理孫河川給記者列出常規(guī)施工需要投入的“兵力”：一個(gè)12個(gè)人的班組，24小時(shí)不間斷向前挖，也只能挖出來(lái)1.5米。而用上暗挖臺(tái)車，兩名司機(jī)再配4名工人輔助，一天就能挖出4到6米。“人減了一半，效率則提高了三四倍?！睂O河川說(shuō)，近期暗挖臺(tái)車將運(yùn)用在16號(hào)線全線，建設(shè)速度也一下子提了上來(lái)。同時(shí)，設(shè)備采用清潔能源，施工環(huán)境也告別尾氣排放。
效率高了，施工費(fèi)用低了。記者了解到，以完成1公里暗挖隧道來(lái)算，工期的縮短可節(jié)約管理費(fèi)至少150萬(wàn)元；人力的減少則節(jié)省勞務(wù)費(fèi)至少300萬(wàn)元；施工可減少設(shè)置1到2個(gè)豎井，相當(dāng)于減少前期投資一兩千萬(wàn)元。
北京地鐵將陸續(xù)推廣使用
包括暗挖臺(tái)車在內(nèi)，本市研發(fā)出來(lái)的地鐵暗挖施工機(jī)械化設(shè)備一共有5項(xiàng)，均在全國(guó)首次推出。
前不久，市重大辦、市住建委專門(mén)針對(duì)這些新技術(shù)舉行了推介會(huì)。這些設(shè)備中，鉆孔樁及鋼管樁一體化施工打樁成孔的時(shí)間只需要14個(gè)小時(shí)，而此前則需要72小時(shí)；隧道施工中的數(shù)控模板臺(tái)車，把施工時(shí)間從傳統(tǒng)工藝的17天縮短至3到4天。
“經(jīng)過(guò)5年研發(fā)、試驗(yàn)和改進(jìn)，5款暗挖施工機(jī)械化設(shè)備正式亮相，目前技術(shù)已經(jīng)比較成熟，未來(lái)將逐步在北京地鐵建設(shè)中進(jìn)行推廣?！笔兄卮筠k總工程師楊廣武對(duì)記者說(shuō)，新的機(jī)械設(shè)備目前還處在示范階段，技術(shù)設(shè)備的革新也將會(huì)給地鐵施工工法帶來(lái)改變。
楊廣武透露，新型暗挖臺(tái)車正在研發(fā)階段，未來(lái)還將用上遙控裝置，司機(jī)不需要坐在車上，十幾米外便可以遙控完成機(jī)械的一舉一動(dòng)，施工人員的安全更有保障。
本文來(lái)源：北京日?qǐng)?bào)
