北京地鐵隧道首試?yán)鋬龇ㄊ┕?

　　初夏時(shí)節(jié)，地鐵6號(hào)線二期玉帶河大街站至?xí)怪行恼镜牡叵滤矶春畾庖u人，穿著厚夾克干活的工人們正忙著給剛成型的車軌雙向隧道間的應(yīng)急聯(lián)絡(luò)通道澆筑混凝土。深入洞壁的管線附近，厚厚的冰坨白得耀眼。這是北京地鐵首次嘗試?yán)鋬鍪┕?，將飽含地下水的砂層凍得?jiān)如磐石，既確保暗挖隧洞的安全，又免去傳統(tǒng)降水施工對(duì)地下水的浪費(fèi)。

　　記者從市軌道交通建設(shè)管理公司獲悉，6號(hào)線二期共設(shè)8個(gè)應(yīng)急聯(lián)絡(luò)通道，有一半采用了冷凍施工法，到明天將全部完工，為線路鋪軌騰出了作業(yè)空間。

　　凍砂成巖撐起暗挖隧洞

　　地鐵雙向隧道每隔600米左右，就需要一個(gè)暗挖小通道實(shí)現(xiàn)“握手”，以方便乘客應(yīng)急疏散和避險(xiǎn)。這些長(zhǎng)不過(guò)數(shù)米的小通道看似不起眼卻暗藏施工大風(fēng)險(xiǎn)，尤其在6號(hào)線二期地下水豐富的細(xì)中砂地層，一旦聯(lián)絡(luò)通道涌水坍塌，將破壞已貫通的行車隧道結(jié)構(gòu)并危及年底全線開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)。

　　玉帶河站以東的1號(hào)聯(lián)絡(luò)通道，更是6號(hào)線二期的重要風(fēng)險(xiǎn)源。這條暗挖隧洞，長(zhǎng)約7米，寬不過(guò)2.5米，卻地處北運(yùn)河和京哈鐵路夾角處的敏感地帶。

　　“雖然是在20多米的地下開(kāi)挖，但距離北運(yùn)河40米，距離京哈鐵路只有24米，地下水源源不斷，傳統(tǒng)降水施工不僅效果很難保證，還容易造成地面沉降影響京哈鐵路的運(yùn)營(yíng)安全。”中鐵六局6號(hào)線二期14標(biāo)項(xiàng)目書(shū)記張曉磊告訴記者，經(jīng)過(guò)周密論證，項(xiàng)目部為確保安全決定嘗試?yán)鋬鍪┕さ男路椒ā?

　　正在裝修的玉帶河站，老遠(yuǎn)就聽(tīng)見(jiàn)嗡嗡的機(jī)器轟鳴聲，管道密布的大型冷凍機(jī)24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，將-28℃至-30℃的鹽水輸送到地下隧洞。記者注意到，粗大的輸送管道被包裹得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)減少冷量損耗，抵達(dá)聯(lián)絡(luò)通道施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，干線管道再分出十幾組小管道與洞壁內(nèi)暗藏的細(xì)鋼管銜接。

　　這條聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)挖土體的周圍，三個(gè)多月前就密密麻麻埋了一圈細(xì)鋼管，低溫鹽水在雙層鋼管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，將砂層中的熱量帶走，地下水和流沙慢慢凍結(jié)得跟巖石一樣堅(jiān)硬。“含水砂層從冷凍管周圍開(kāi)始結(jié)冰，一天只能推進(jìn)三四毫米?！表?xiàng)目部總工程師劉俊洋透露，88天后，2米厚的凍土墻成為暗挖作業(yè)的堅(jiān)固支撐，工人們這才開(kāi)始了聯(lián)絡(luò)通道的開(kāi)掘。

　　凍得堅(jiān)硬無(wú)比的冰砂層看起來(lái)有些晶瑩剔透，卻給暗挖施工帶來(lái)了新麻煩。燈光照射中，工人們必須手持風(fēng)鎬才能奮力鑿開(kāi)“巖壁”，推進(jìn)速度僅為常規(guī)暗挖隧洞的四分之一。

　　不過(guò)，低溫作業(yè)環(huán)境并不影響隧洞混凝土支護(hù)層的凝固效果。雖然凍土墻平均溫度-10℃，但工人土方開(kāi)挖區(qū)域的溫度約為-2℃，噴射混凝土前會(huì)先鋪一層隔溫材料，確保洞壁結(jié)構(gòu)施工在5℃的安全溫度環(huán)境中進(jìn)行。

　　保護(hù)地下水資源

　　冷凍法確保暗挖隧洞施工安全的同時(shí)，保護(hù)地下水資源的環(huán)保效益也非常突出。據(jù)粗略估算，6號(hào)線二期4條聯(lián)絡(luò)通道的暗挖施工，共節(jié)省了約80萬(wàn)立方米的地下水。

　　“一條聯(lián)絡(luò)通道需要從地面打至少30口降水井，每口井一小時(shí)排水3.2立方米，24小時(shí)不間斷的降水要持續(xù)3個(gè)月，浪費(fèi)的地下水就達(dá)到20萬(wàn)立方米左右。”劉俊洋分析，如果地鐵降水施工開(kāi)始征收水資源費(fèi)，更多工地會(huì)嘗試?yán)鋬鍪┕ぁ?

　　地鐵施工最怕水，因此傳統(tǒng)降水施工被廣泛使用。除隧道盾構(gòu)施工不用降水管片拼裝隧洞直接成型外，明挖基坑和暗挖施工普遍需要先降水再動(dòng)土，將施工區(qū)域內(nèi)的地下水基本排干以降低作業(yè)面坍塌風(fēng)險(xiǎn)。

　　市軌道交通建設(shè)管理公司四中心副總張成滿表示，6號(hào)線嘗試?yán)鋬龇ㄊ┕?，很大程度上是希望探索減少地下水浪費(fèi)的施工方法。不過(guò)，受制于成本太高，冷凍施工只能局部應(yīng)用，地下車站的開(kāi)掘作業(yè)面太大，還是主要借助傳統(tǒng)降水方法。

　　記者了解到，中鐵六局負(fù)責(zé)施工的兩條聯(lián)絡(luò)通道，每天為冷凍支付的電費(fèi)就高達(dá)1.5萬(wàn)元，加上其他設(shè)備和物資成本，兩條總長(zhǎng)16米的暗挖隧洞，冷凍施工成本高達(dá)1200萬(wàn)元，比常規(guī)降水施工工法高出七成多。但如果考慮打降水井的征地拆遷費(fèi)用，綜合成本差距會(huì)小得多。