城市軌道交通以其節(jié)能、環(huán)保、綠色、方便、快捷等特點(diǎn),已成為完善城市交通路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、提升市民出行效率的首選。越來越多的城市已參與到城市軌道交通的發(fā)展和建設(shè)行列。國務(wù)院在2017年2月28日發(fā)布的《“十三五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》中明確指出,到2020年我國城市軌道交通的運(yùn)營里程將達(dá)到6 000 km。我國的城市軌道交通伴隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展已迸發(fā)出強(qiáng)有勁的發(fā)展勢頭,并且隨著城市地下空間的開發(fā),與此相類似的地下管廊、地下公路交通等工程也將越來越多地出現(xiàn)。
我國的城市軌道交通取得了長足的發(fā)展和進(jìn)步,一些新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備等也不斷在城市軌道交通的建設(shè)施工中得到了應(yīng)用,并取得了良好的應(yīng)用效果。但是,我們也應(yīng)該認(rèn)識到,在城市軌道交通的建設(shè)中還存在一些亟待解決的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題,因此,在總結(jié)和發(fā)現(xiàn)成績的同時(shí),認(rèn)真分析問題的根源,對于提高我國城市軌道交通建設(shè)技術(shù)水平具有積極的作用。
在城市軌道交通建設(shè)中,采用高架形式的軌道交通線路越來越多。北京地鐵13號線、八通線、房山線,天津地鐵9號線,上海軌道交通9號線,南京寧高城際,廣州地鐵14號線等城市的軌道交通均采用了高架線路。
為滿足城市軌道交通環(huán)境的要求,并伴隨著橋梁技術(shù)的進(jìn)步,一些新型的橋梁結(jié)構(gòu)型式不斷得到應(yīng)用。比如節(jié)段梁預(yù)制及架設(shè)技術(shù)、跨座式單軌曲梁現(xiàn)澆技術(shù)、U型梁預(yù)制及架設(shè)技術(shù)等相繼出現(xiàn)并得到應(yīng)用。
1.1.1 雙線連續(xù)剛構(gòu)多跨徑節(jié)段預(yù)制梁施工技術(shù)
節(jié)段梁施工具有拼裝工期短、質(zhì)量與安全控制有保障、經(jīng)濟(jì)性明顯、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在城市軌道交通中得到了推廣和應(yīng)用。比如廣州地鐵14號線,以節(jié)段施工為依托,采用短線法預(yù)制梁場設(shè)計(jì)、短線法節(jié)段梁三維控制測量、短線法液壓模具工裝設(shè)計(jì)、短線法匹配預(yù)制工法及混凝土質(zhì)量控制、多跨徑連續(xù)剛構(gòu)拼裝等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了節(jié)段梁的預(yù)制、拼裝等成套施工。圖1為節(jié)段梁梁體拼裝實(shí)景圖。
圖1 節(jié)段梁梁體拼裝實(shí)景圖
1.1.2 跨坐式單軌高混凝土軌道曲梁現(xiàn)場制造施工技術(shù)
跨坐式軌道交通具有行車速度快、轉(zhuǎn)彎半徑小、輸送旅客多、爬坡能力強(qiáng)、環(huán)保性能高等特點(diǎn),在重慶輕軌較新線一期工程得到應(yīng)用。施工中應(yīng)用的高精度模板技術(shù)、大密度復(fù)雜鋼筋施工技術(shù)、高精度梁體預(yù)埋件施工技術(shù),以及多批次、分階段張拉,即時(shí)監(jiān)控線形的預(yù)施應(yīng)力施工技術(shù)等,為現(xiàn)澆高精度PC(預(yù)應(yīng)力混凝土)軌道梁安全快速施工提供了經(jīng)驗(yàn)參考。圖2為重慶軌道交通跨坐式單軌實(shí)景圖。
圖2 重慶軌道交通跨坐式單軌實(shí)景圖
1.1.3 先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支U形梁施工技術(shù)
在軌道交通高架橋建設(shè)過程中,新式U型梁作為一種下承式結(jié)構(gòu)梁,具有環(huán)保節(jié)能、外形美觀、運(yùn)營成本低、系統(tǒng)先進(jìn)高效等特點(diǎn),先后在上海軌道交通16號線、重慶軌道交通1號線、南京地鐵2號線等項(xiàng)目使用,并取得了較好的使用效果[2]。
深圳地鐵6號線高架段采用預(yù)制U形梁架設(shè),施工采用制梁臺座、張拉端橫梁及智能張拉設(shè)備整體先張法預(yù)應(yīng)力關(guān)鍵技術(shù),保障張拉力精準(zhǔn),解決了U形梁鋼筋密度大、預(yù)埋件種類多、安裝要求高等控制難題,為城市軌道交通綠色施工積累了經(jīng)驗(yàn)。圖3為U型梁架設(shè)施工實(shí)景圖。
圖3 U型梁架設(shè)施工實(shí)景圖
城市軌道交通地下車站與區(qū)間隧道的發(fā)展較為迅速。盾構(gòu)法、礦山法、淺埋暗挖法、頂管法、明挖法以及蓋挖法等多種工法在地鐵施工中均得到了大量采用。一些大型跨海過江地鐵隧道工程也相繼開工,并先后投入運(yùn)營。其中武漢三陽路長江隧道工程、青島地鐵1號線海底隧道工程為下穿海底隧道的代表工程。
1.2.1 地鐵隧道及車站淺埋暗挖施工技術(shù)
淺埋暗挖施工技術(shù)在城市軌道交通中應(yīng)用已較為廣泛,并取得了系統(tǒng)和豐富的應(yīng)用成果。淺埋暗挖施工中應(yīng)嚴(yán)格堅(jiān)持“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、早封閉、勤量測”的原則,這是確保施工安全的核心和關(guān)鍵。淺埋暗挖法施工的應(yīng)用范圍也由第四紀(jì)地層、無水、地面建筑物較少等簡單條件,拓展到非第四紀(jì)地層、超淺埋(埋深縮小到0.8 m)、大跨度、上軟下硬、高水位等復(fù)雜地層及環(huán)境的地下工程中[3-4]。圖4為廣州地鐵區(qū)莊站地下結(jié)構(gòu)及淺埋暗挖法施工實(shí)景圖。
圖4 廣州地鐵區(qū)莊站地下結(jié)構(gòu)及淺埋暗挖法施工實(shí)景圖
1.2.2 地鐵盾構(gòu)法施工技術(shù)
隨著城市軌道交通的的蓬勃發(fā)展和我國裝備制造業(yè)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步,城市軌道交通采用盾構(gòu)法施工也越來越多,技術(shù)也日趨成熟和完善。呈現(xiàn)施工地質(zhì)條件多樣化、越江跨海常態(tài)化、結(jié)構(gòu)斷面多樣化、建設(shè)環(huán)境復(fù)雜化等特點(diǎn)[5]。以重慶城市軌道交通建設(shè)工程為代表,BIM(建筑信息模型)技術(shù)也在硬巖地質(zhì)區(qū)施工中得到應(yīng)用。以盾構(gòu)鋼套筒接收等為代表的新型盾構(gòu)接收與始發(fā)技術(shù)正在被推廣應(yīng)用。城市軌道交通盾構(gòu)法施工技術(shù)正朝著特種斷面盾構(gòu)的制造與應(yīng)用、盾構(gòu)擴(kuò)挖修建車站等方向發(fā)展。圖5為盾構(gòu)施工鋼套筒接收實(shí)景圖。
圖5 盾構(gòu)施工鋼套筒接收實(shí)景圖
1.2.3 拱蓋法施工技術(shù)
拱蓋法是以大拱腳方案取代PBA(樁-梁-拱)工法中的邊樁或邊柱,在先期扣拱的保護(hù)下采用逆作法或順作法完成主體結(jié)構(gòu)的施工方法[6]。拱蓋法主要有二襯拱蓋法和初支拱蓋法兩種型式,已成功應(yīng)用于大連、青島、重慶等城市的地鐵建設(shè)[7]。青島地鐵2號線芝泉路站車站主體開挖跨度21.72 m,拱頂大部分位于微風(fēng)化花崗巖內(nèi),采用拱蓋法施工技術(shù),保證了工程及周邊建筑物安全,取得了良好的應(yīng)用效果。圖6為拱蓋法施工實(shí)景圖。
圖6 拱蓋法施工實(shí)景圖
1.2.4 過海地鐵隧道鉆爆法施工技術(shù)
跨海隧道具有水深大、斷層破碎帶多、地質(zhì)情況復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)極高等特點(diǎn),施工中需加強(qiáng)隧道超前探水、超前加固、控制爆破、防排水等方面的研究與應(yīng)用。
青島地鐵1號線海底隧道工程作為國內(nèi)首條采用礦山法施工的跨海地鐵隧道,施工中開展的海底地鐵隧道鉆爆施工及機(jī)械化配套技術(shù),復(fù)雜海床地質(zhì)條件下隧道超前探測預(yù)報(bào)、預(yù)加固技術(shù),以及海水涌入和巖土體流塌預(yù)警技術(shù)(包括相關(guān)準(zhǔn)則)、斷層破碎帶的加固及穿越技術(shù)為隧道施工提供了技術(shù)支撐。圖7為青島地鐵海底隧道位置示意圖。
圖7 青島地鐵海底隧道位置示意圖
隨著城市軌道交通路網(wǎng)的不斷完善,城市軌道交通建設(shè)的環(huán)境條件越來越復(fù)雜,相互間的影響性愈加突出。主要表現(xiàn)在:①新建隧道工程下穿或上跨既有運(yùn)營線的工況增多,多層立體交叉的車站結(jié)構(gòu)型式將不斷出現(xiàn),隧道與既有線間的距離也越來越小,達(dá)到超近距離或零距離。②城市軌道交通隧道工程下穿敏感建筑物,尤其是高速鐵路工程等也將越來越多,既有線變形控制難,施工與既有線運(yùn)營安全將是這些工程面臨的重難點(diǎn)問題。北京地鐵14號線施工采用的無扣軌不限速條件下盾構(gòu)小曲線半徑下穿城際及高鐵綜合施工技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)首次軟弱地質(zhì)條件下的盾構(gòu)下穿高速鐵路路基安全施工,保證了線路運(yùn)營安全。
目前國外已有裝配式地鐵車站的研究和成功應(yīng)用的實(shí)例,國內(nèi)對裝配式地鐵的研究基本處于起步階段。長春地鐵2號線一期工程袁家店站是國內(nèi)首座裝配式車站試點(diǎn),該車站主體長度310 m,其中裝配段188 m,現(xiàn)澆段122 m。內(nèi)插式預(yù)制混凝土方樁基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)也已在濟(jì)南地鐵建設(shè)中得到應(yīng)用。圖8為預(yù)制方樁接樁施工圖。作為一種新型的建筑方式,裝配式車站及其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將會對城市軌道交通的建設(shè)理念和技術(shù)產(chǎn)生較大的影響,也將會成為未來城市軌道交通建設(shè)的新方向。
圖8 預(yù)制方樁接樁施工圖
BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性五大特點(diǎn)。現(xiàn)階段BIM技術(shù)在城市軌道交通工程施工中的應(yīng)用主要集中在深化設(shè)計(jì)、場地規(guī)劃、虛擬施工、進(jìn)度管理和造價(jià)管理等方面,同時(shí)BIM技術(shù)也正在與GIS(地理信息系統(tǒng))、3D打印、RFID(無線射頻識別)技術(shù)等融合,應(yīng)用范圍和深度也都在不斷增強(qiáng)。2017年4月26日,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,再一次明確要求加大BIM技術(shù)應(yīng)用和國產(chǎn)BIM軟件的研發(fā)。隨著三維模型的深度和精度不斷提升,并于后期的施工管理和運(yùn)維管理相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)在城市軌道交通行業(yè)全生命周期的應(yīng)用,將是未來BIM技術(shù)在城市軌道交通行業(yè)應(yīng)用的大勢所趨。數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化也將成為城市軌道交通建設(shè)與運(yùn)營的新方向。
城市軌道交通作為一種緩解交通擁堵的公共綠色交通方式,其建設(shè)水平必將隨著城市的快速發(fā)展而不斷提高,一些新的材料、新的工藝、新的技術(shù)、新的理念也將不斷被開發(fā)和應(yīng)用,并為提升城市軌道交通行業(yè)建設(shè)技術(shù)水平和實(shí)現(xiàn)城市的協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。
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(收稿日期:2018-03-24)
地鐵站內(nèi)自動(dòng)扶梯“左行右立”已被國內(nèi)外多個(gè)城市叫停
近日,廣州地鐵集團(tuán)公開發(fā)布信息稱,不再倡導(dǎo)行人在自動(dòng)扶梯“左行右立”。記者從廣州地鐵集團(tuán)辦公室獲悉,長期“左行右立”帶來自動(dòng)扶梯受力不均勻,影響使用壽命。此外,從消除安全隱患的角度來說,市民不應(yīng)在自動(dòng)扶梯上走動(dòng),“如果趕時(shí)間,應(yīng)該走樓梯”。記者盤點(diǎn)發(fā)現(xiàn),“左行右立”作為一種曾經(jīng)備受推廣的“文明行為”,近年來,已被國內(nèi)外多個(gè)城市表態(tài)叫停。作為較早一批推廣“左行右立”的城市,中國香港地鐵里只有電梯,沒有樓梯,為給趕時(shí)間者和特殊情況留出通道,因此作出這樣的倡導(dǎo)。港鐵官網(wǎng)顯示,自2010年開始,香港地鐵以“握緊扶手,站住不動(dòng)”,取代此前對于“左行右立”的倡導(dǎo)。2010年上海世博會期間,上海地鐵曾組織志愿者宣傳“左行右立,文明乘梯”。但因?yàn)樽詣?dòng)扶梯臺階過大,行走不安全,上海軌道交通運(yùn)營管理中心2012年表示,不再強(qiáng)調(diào)“左行右立”。此外,2016年,南京地鐵也不提倡乘坐自動(dòng)扶梯“左行右立”。在國外,“左行右立”的宣傳也在改變。加拿大媒體報(bào)道,2006年,加拿大多倫多交通委員會鑒于“左行右立”的不安全性,撤除了294個(gè)“左行右立”標(biāo)語。日本、韓國也不再提倡“左行右立”。