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‘上天入地’的重庆轨道交通建设攻克了哪些难题?

    “好个重庆城,山高路不平。”山城的地形,既是重庆独特的城市符号,也为轨道交通建设增加了难度。在重庆建轨道,和平原城市不一样,往往需要爬坡上坎、穿山过洞,甚至是在居民楼里穿梭。要建成这样的轨道交通,设计、施工、协调、组织,每一个环节都不容易。

    如今,重庆轨道交通纵横交错、不断延伸,每天承载着数百万人次的来来往往,但轨道交通建设背后那些攻坚克难的故事,却鲜为人知。

    “重庆真是魔幻城市,忽高忽低,山水包围。重庆的轨道交通更夸张,‘上天入地’,让人大开眼界。”2021年国庆期间,湖南衡阳的马丹成来重庆玩了一趟,回家后对重庆轨道交通赞不绝口。

    但马丹成并不知道,重庆轨道交通建设的背后,有着怎样的艰辛,建设者们攻克了多少难题。

    设计难

    李子坝“轨道穿楼”设计稿大改6次

    重庆轨道最“出圈”的是哪个点?李子坝站“轨道穿楼”,应该是投票最多的答案。

    这个火遍国内外的场景,已经成为重庆轨道,甚至城市的一张名片。针对这一奇异现象,网络上还展开了“先有列车还是先有楼”的热烈讨论。

    “既不是先有列车,也不是先有楼。正确答案是:楼和列车是同时有的。”李子坝轻轨站工程总负责人、重庆大学土木工程学院老师叶天义告诉记者,当时,“轨道穿楼”的设计其实

    李子坝轨道站设计于1998年,因为其一边靠山、一边临江,空间有限,只有建在此地。但当时,这里已经规划了要建一栋大楼。

    怎么办?

    大楼和轨道都要建,只有采取“轨道+楼房”的设计。这在当时的中国,尚无先例。同时,因为楼房与轨道交通的建筑标准不同,审批程序也不一样,难度不言而喻。

    “楼是静止的,轨道是运动的,两个建筑的使用状态不一样,结构设计师需要两者兼顾。”叶天义说,仅从设计上看,团队就要解决轨道能顺利穿过、不影响楼栋结构、轨道站点交通转换功能布局合理三大难题。

    叶天义回忆说,仅设计方案,团队就花了两年时间,大改了6次。最后的设计版本,将整个建筑分成3个部分,轨道线是一部分,站房是一部分,住宅是一部分。其中,轨道主结构和房屋主结构是完全分开的。这样的设计,哪怕整个楼全部拆掉,也不会影响轨道运行。

    在功能布局上,居民楼1至5楼设计为商铺及办公区,6至8楼是轨道交通区域,9至19楼则是居民住宅。其中,列车在6至8楼实现穿越,穿越的长度有132米。整个建筑的功能分布清晰了起来。

    这样的设计是否安全?

    “轨道和楼房看似结合在一起,其实是互不干扰的。轨道运行的时候,并不会给楼房带来震动。”叶天义说,从大楼第一层算起,轨道有6根托举柱,每根长约22米。而楼栋的柱子约有90多根,每根高度69米,两者并不在一起。同时,在6根轻轨柱子与楼房建筑之间,有20厘米的安全距离。

    叶天义还表示,因为轨道采用低噪声和低振动设备,车轮为充气体橡胶轮胎,并由空气弹簧支持整个车体,运行时噪声远远低于城区交通干线噪声的平均声级75.8分贝。

    李子坝轨道站是重庆轨道“设计难”的一个典型案例,却不是唯一的。

    比如3号线唐家院子站,其周边地势北低南高,北边紧邻居住小区,南边为高边坡。为了便于南边片区的居民坐轨道,重庆专门设计总长60米、垂直落差28米的自动扶梯,直接接入轨道站厅层,并加盖雨棚。

    再如18号线渝中区延伸段。这段工程沿线100米范围内共分布着43处文物,其中有13处国家级重点文物、15处市级文物、2处区县级文物和13处未定级的文物,包括市民熟知的湖广会馆、东水门城墙等。为了确保轨道施工、运行不会对文物造成损害,工程设计方案必须经过国家文物局审批。

    “重庆轨道设计非常重要,它既要最大程度方便居民出行,又要统筹考虑工程条件,贯穿规划、前期、设计、施工等各个阶段。”市住房城乡建委相关负责人说,在重庆特殊的地势下,轨道设计还要兼顾本地的实际情况,要考虑很多问题,也要克服很多困难。

    施工难

    地下30米“盖出两层楼”

    工程施工,是轨道建设的核心环节。重庆修建轨道时,这一环节遇到的难题可不少。轨道9号线便是典型代表。

    在轨道9号线沙坪坝段,其总长3296.9米的主体工程,全部为地下暗挖工程,其上方有西南医院、重庆师范大学宿舍楼等建筑,属于典型的城市建筑密集区浅埋地下暗挖工程。

    如此一来,工程无法直接从地面上开工,必须要“钻”到地下进行。

    “地下本是没有空间的,你得先挖出空间,才有施工的可能。”轨道9号线施工方相关负责人表示,他们先从地上挖一个小的通道深入地下,把地下部分“实心”区域,挖成“空心”,再在“空心”区域修建轨道工程。

    “用一个比喻,就像要在地下30米的地方,盖出一栋两层高的楼。”该施工负责人说,在部分施工区间,仅仅是施工通道就需要300多米,加上本身施工区间900米,施工空间长度差不多有1.2公里,而且弯道多。为此,工人们不得不穿梭于地上和地下之间。为降低安全事故发生的可能,他们必须轮班上岗。

    而在9号线一期工程沙坪坝区至渝中区段,有区域站点埋深超过100米,相当于30多层楼高,这也是目前全国在建地铁站最深的一个。用更直观概念来解读这个高度:其差不多高度的深竖井有1050阶梯,徒步上下需要35分钟。

    为了攻克这个全国在建最深地铁车站,施工方对工程结构、风险结构进行分解,还建立了分析模型,对围岩稳定性分析、确定围岩破坏模式,最终决定将传统的“双侧壁导坑法”工法,变更为更经济高效且具有可实施性的新工法——初支拱盖法。

    初支拱盖法是通过利用隧道大拱脚承载隧道上部,形成“拱盖”状的受力体系。随后,再将车站四百多平方米大的开挖断面分成11部分,分部开挖、闭合成环,减少临时支护工程量,为中、下台阶提供机械化作业空间,确保大断面隧道安全、优质、快速施工。

    “重庆轨道交通最大的特点,也是最大的难点,就是深埋车站多且深。”市住房城乡建委相关负责人说,这也决定了重庆轨道修建过程中,往往会遇到人员密度大、通风条件差、逃生路径长、火势蔓延快等问题。好在,经过多年的攻坚克难,重庆轨道交通已建立相对完善的深埋线路消防技术标准体系。

    此外,重庆轨道交通建设过程中,也经常遇到一些不良特殊地质,如岩溶及岩溶水、断层破碎带、膨胀土围岩、松散地层、瓦斯等。

    还有一些轨道处于市区繁华地段,地下管线错综复杂。这些复杂的周边环境给轨道交通设计、施工带来了较大难度与风险。

    环保难

    楼房距离施工现场仅6米

    轨道施工现场距离居民楼可以有多近?

    轨道18号线歇台子站的回答是:6米。

    该站施工地位于九龙坡区歇台路金银湾小区,四周全是居民住房。施工现场的边上有一栋楼房,远远看去几乎“贴着”现场围栏,实际相隔距离仅有6米。

    如此距离势必带来两个影响:扬尘与噪音。

    “为了尽量缓解施工噪音和扬尘对周边居民造成的影响,我们做了很多工作。”施工方中铁十五局集团土建一标项目部项目安全总监杨航介绍,他们最大的“武器”,就是投资了300多万元修建的“防噪棚”。

    在现场看到,施工现场有4个黑色的“立方体”,它们如同一个“壳”,将施工地的明挖段、砂石仓、风压机罩起来,以确保施工噪音控制在60分贝以内。

    此外,在项目部内,有大数据智能化监测平台。每天的每个时段,包括噪音、扬尘等指标都会被监测。如果出现噪音波动明显的情况,施工方就会对其进行控制。

    对于施工中存在的扬尘,项目也采取了很多措施。

    比如,施工方将现场的场地全部硬化,并确保排水通畅、平整结实,保持路面干净整洁;工地内干燥易起尘的便道及场地,采用环保雾炮机及人工洒水维持表面湿润,减少扬尘;砂石等易起尘物料采用专用仓库全密闭存放,弃土集中堆放,并在48小时内完成清运。

    市住房城乡建委相关负责人说,因为重庆城市建设方式为组团式格局,建筑密度大。所以,重庆轨道交通修建时,有很多线路的施工点,都必须在距离居民区很近的地方施工,有些甚至就挨着居民楼。

    “得到居民的谅解固然重要,但最好的方式是主动作为采取积极有效的降噪措施。”该负责人说。

    比如轨道6号线九曲河段,距离住宅太近,噪声超标影响沿线居民休息。相关部门对该路段采取增加轨道隔音屏、地铁降速、轨道沿线种植高大乔木、沿线道路路面铺设橡胶沥青等降噪措施。

    此外,在所有轨道工程施工时,也全部按“边施工、边修复”原则,比如对施工造成的裸土及时覆盖砂石、种植速生草种,以减少土壤侵蚀;土场开挖过程中发现的电池、墨盒、油漆等有毒有害废弃物,统一回收后交由具备处理资质和能力的单位统一处理,避免对土壤和地下水等造成污染。 

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2024-2030年中国城市轨道交通智能运维行业市场全景评估及未来趋势研判报告
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《2024-2030年中国城市轨道交通智能运维行业市场全景评估及未来趋势研判报告》共九章,包含中国城市轨道智能运维行业代表性企业布局案例研究,中国城市轨道智能运维行业市场前景预测及发展趋势预判,中国城市轨道智能运维行业投资战略规划策略及建议等内容。

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