地鐵2號線正在進行海上勘探作業(yè)。

　　地鐵工人在海滄大道站現(xiàn)場進行施工,。

　　海滄大道站全景,。

　　海滄大道站已經進入開挖階段。

　　連通大兔嶼的施工鋼便橋,，為建設風道做準備,。

　　海上勘探需要在大型船舶上進行。

　　在地下打洞穿行,，本就是件不易的事情,，巖層、孤石,、泥沙……廈門復雜的地質條件讓地鐵建設的難度更上一層樓,。如今，地鐵1號線建設如火如荼地順利進行,，那么,，需要過海而行的地鐵2號線建設會遇到怎樣的難題，廈門軌道交通集團有限公司(下簡稱“軌道集團”)的技術人員又要拿出怎樣的解決方案和努力來保障這一工程順利進行呢?記者專門采訪了地鐵建設的相關負責人和專家,，為您揭開地鐵2號線過海段建設的奧秘,。

　　國內第一條

　　采用盾構法施工地鐵海底隧道

　　地鐵2號線是廈門地鐵交通線網中的中心放射骨干線，主要承擔了本島與海滄城區(qū)間跨海交通功能,，全長41.5公里,，設計車站32站，均為地下站點。其中,，整條線路施工最大的難點在于工程需要穿越廈門本島與海滄區(qū)之間的海域,。地鐵1號線同樣需要過海，但1號線通過改造現(xiàn)有的高集海堤,，地鐵將從改造后的海堤橋上通行過海,，連接廈門本島與集美區(qū);而2號線的過海段并沒有合適的可以直接利用的連接通道，必須從海底挖掘兩條地鐵海底隧道,，以供地鐵車輛通行,。

　　根據(jù)方案，2號線的過海段位于海滄大道站-東渡路站區(qū)間,，地鐵線路呈東西走向,，西起海滄大道站，先沿海滄大道向北敷設,，后折向東入海,，海底隧道下穿廈門西海域、大兔嶼,、廈門西港,，于東渡國際碼頭1號泊位上岸，然后向南下穿郵輪城二期地塊,，到達東渡路站,。過海段區(qū)間全長2.7公里，其中,，僅海底隧道的長度就達2.1公里,。去年年底，2號線就率先開始對過海段進行施工,，目前海滄大道站已經圍擋施工,。

　　結合2號線過海隧道所處的地層條件，經專家多次研究論證,，地鐵2號線的過海段將采用“盾構法+礦山法”的組合施工方案,。而為確保隧道的建成質量，礦山法段只用作初期支護,，采用盾構機在海底土層中掘進,，同時，為了盡量減少對周邊環(huán)境的影響,，盾構設備將選擇對地層沉降變形控制更好的泥水平衡盾構機,，盾構機開挖的泥渣采用壓濾處理，實現(xiàn)“零污染”,。

　　據(jù)介紹,，廈門地鐵2號線的過海隧道是全國首條采用盾構法施工的地鐵海底隧道,，“根據(jù)國家的標準，地鐵的所有工序都是危險性較大的分項工程,，而海底施工被列入高風險項目,。”軌道集團安全總監(jiān)白國斌告訴記者,，這就意味著所有工序都要有專項方案,，有專門的應急預案，所有方案內容都要由專家論證通過,，并且在施工前還要提前對高風險和關鍵性節(jié)點等進行專項驗收,，只有所有準備工作就緒后才能動工建設。

　　歷時20個月

　　勘察地質地震和海底孤石

　　要使用盾構機掘進,，就要提前摸清海底的地質情況,，這是施工前期最重要的工作，甚至決定了地鐵的最終走向,。在陸地上,，通過鉆孔了解地質是常用且容易操作的做法，但是在海面上對海底的地質進行鉆探,，難度卻大大增加,。

　　“地面上鉆探可以暫停，海面上鉆探必須連續(xù)作業(yè),?！避壍兰瘓F副總工程師徐超說,，由于主航道上海況復雜,，需利用大型船舶作為勘探平臺，下鋼套管作為導管進行鉆探作業(yè),。一旦中途避讓過往大型郵輪或貨船,，就會前功盡棄。

　　記者了解到,，地鐵2號線過海段的勘察共分為三個階段,，即初勘、詳勘和加密補充勘察,。2013年2月,，當人們還在享受春節(jié)假期時，由兩艘工程船搭建的鉆探平臺駛入廈門西海域,，經過長達4個月的水上鉆探和物探,，至6月14日完成了外業(yè)工作。同年12月又進行了過海段線位專家咨詢會,，勘察單位又對優(yōu)化后的方案進行了補充初勘,。初勘結束后，2號線過海段的走向基本確定下來，2014年3月開始針對過海段進行詳細勘察工作,，詳勘歷時7個月,，至2014年10月結束。這段長達20個月的勘探過程中,，共完成海上鉆孔236個,，鉆探長度達9000余米，另外還完成了47.5公里的海上地震勘探工作,，為穩(wěn)定設計方案及施工工法提供了詳實的地質依據(jù),。由于西海域段主要底層為花崗巖，其特點是,，風化后的土層中一般殘留孤石,。為了進一步查清“漏網”孤石，給盾構施工掃清障礙,，提前進行爆破處理,，目前正針對孤石進行專項勘察(加密補勘方案)。

　　實際上,，除了海上勘探的技術難題以外,，如何減少對海上航道交通的影響也是重中之重。據(jù)介紹,，海上鉆探的地點正位于廈門船舶通行的主航道上,，船舶往來密集，勘探又必須在白天進行,，如何在盡量減少對船舶通行影響的情況下,，完成2號線海上地質鉆探的任務呢?

　　記者了解到，廈門軌道集團,、勘察實施單位中鐵大橋院在廈門海事局的指導下,，委托集美大學的專家，專門編制了鉆探施工期間的通航安全評估報告評估鉆探平臺占據(jù)主航道施工時對船舶通航的影響,，提出了不同噸級,、不同類型船舶通航限制條件，及不同施工階段的臨時通航方案,，還不斷根據(jù)專家及相關單位意見進行修改,，僅通航論證就做了四次評估。而在實施過程中,，也得到了市地鐵辦,、海事局、引航站,、港口局以及相關的十余家碼頭單位的大力支持,，“有時候施工延長了幾個小時,，所有的船舶都在旁邊等著?！毙斐f,，有了眾多單位的幫助和支持，這才有了此次勘探的順利進行,。

　　【名片】

　　廈門地鐵2號線

　　廈門地鐵2號線全長41.5公里,，設計車站32站，覆蓋了島內東海岸兩岸金融核心區(qū),、郵輪母港開發(fā)區(qū),、海滄CBD開發(fā)區(qū)、馬鑾新城開發(fā)區(qū)等廈門市重要的開發(fā)建設區(qū)域,，構建了本島與海滄區(qū)的快速過海連接通道,，是促進島內外城市新功能區(qū)的開發(fā)建設，增加地鐵沿線土地利用價值,，改善投資環(huán)境,、生態(tài)環(huán)境、城市環(huán)境的一條重要地鐵交通線路,。這條線路除了要跨越西海域而行以外,，還將在海滄區(qū)的海滄湖底、五緣灣海底通行,，也要下穿鷹廈鐵路和廈深高鐵,，施工難度極大。

　　【進展】

　　海滄大道站開挖

　　記者了解到,，目前地鐵2號線的海滄大道站已經進入開挖階段,，利用海滄大道站端頭作為盾構井，力爭今年年底具備盾構機下井入地的條件,，明年初能夠始發(fā)2號線的第一臺盾構機,。同時,，2號線的島內段正準備進行施工前期的道路,、管線等遷改工作，計劃年底開工,。

　　【解密】

　　工程師巧妙應對

　　海底施工“攔路虎”

　　地質勘探的前期準備工作做完,，接下來就該輪到用盾構機在海底挖隧道了，那么在海底又會碰上哪些難題,，該如何解決呢?

　　1,、海底地層可能會坍塌

　　破解:通過冷凍方法將土體變成凍土

　　與其他隧道一樣，地鐵隧道也需要建設聯(lián)絡通道,，地鐵運營期間特殊工況下(如列車阻塞,、火災等),，人員可通過聯(lián)絡通道疏散至另外一條安全隧道。2號線的過海段左,、右線隧道間設置了4座聯(lián)絡通道,。其中1座位于海底中-微風化地層中，3座聯(lián)絡通道地處海底全強風化地層中,，全強風化地層中聯(lián)絡通道常規(guī)開挖容易發(fā)生坍塌,。要想工程安全施工，就需要在開挖前對地層進行加固處理,。

　　廈門軌道交通集團邀請了盾構及掘進技術國家重點實驗室開展“過海區(qū)間凍結法科學研究”,，提出了海底凍結法，即通過冷凍方法將土體變成凍土,，有效減少滲漏,、涌水出現(xiàn)，這種做法在國內尚屬首次,，有效填補了國內海底聯(lián)絡通道凍結法施工技術的空白,。“海水的冰點比淡水低,，但不同含鹽量的海水冰點又各不相同,，在實際施工過程中，難度將會更大,?！睆B門軌道交通集團工程管理二部經理蘇文德說，因此,，在施工時,，要隨時監(jiān)控土體的冷凍速度和厚度、凍土平均溫度等等參數(shù),，以減少工程風險,。

　　2、盾構機刀盤磨損需更換

　　破解:專業(yè)人員穿戴潛水設施,進入盾構機刀盤倉作業(yè)

　　盾構機掘進雖然速度快,，安全性高,，但是負責切削土體的刀盤不可避免地會出現(xiàn)磨損，使用一段時間后就需要進行更換,。在陸地上,，暫停盾構機來更換刀盤都是一件不容易的工程，更何況是在深入海底幾十米的高壓環(huán)境下更換刀盤:水下壓力大,、盾構機停機時間長可能導致地層坍塌,、需要潛水作業(yè)等等。

　　軌道集團副總工程師徐超告訴記者,，這個工程預計需要在海底更換刀盤約20次,，要根據(jù)不同的水壓,，調整好盾構機刀盤倉壓力，請專業(yè)人員穿戴潛水設施,，乘坐高壓倉,，進入盾構機刀盤倉進行作業(yè)，為了確保安全,，一般選擇在地質穩(wěn)定地段進行換刀,，隨時監(jiān)控倉內壓力。

　　3,、兩段隧道對接可能海水倒灌

　　破解:在礦山法隧道內先制作密封“盒子”,，供盾構機安全進入

　　2號線的過海段將由盾構法和礦山法共同建設，但是當盾構機從一頭的盾構法隧道掘進到另一頭的礦山法隧道時,，風險極大,，一旦處理不當，就可能導致海水或者土體從兩種工法隧道接縫處倒灌涌進隧道內,，造成工程事故,，那么如何保證不同工法建設的隧道在海底順利對接呢?

　　工程師們想到了一個好辦法。他們在對接處礦山法隧道內先制作密封“盒子”,，然后盾構機安全進入“盒子”,，再打開“盒子”，讓盾構機進入到礦山法隧道口,。

　　4,、風道需穿過三十多米深海水

　　破解:在大兔嶼上修建風道

　　地下隧道需要通風換氣，確保隧道內的空氣流通,，因此需要修建風道,。隧道內發(fā)生事故時，風道也可以用于逃生,。修建風道對于陸地上的隧道而言并不是個復雜的事情,，但是對于海底隧道卻是個十足的難題:風道修幾個?在什么地方修?怎么修?如何能保證安全?地鐵2號線過海段的風道施工也面臨著這些難題。

　　實際上,，由于2號線的過海段長達2.7公里,，而根據(jù)隧道風道建設的標準，每1.8公里就應該修建一個風道,，這就意味著,，過海段的風道必須修建在海面上,，同時穿過三十多米深的海水,，與隧道準確對接,。

　　好在，這片海域并不是茫茫一片,，工程師們將利用大兔嶼修建風道——地鐵2號線的隧道剛好從大兔嶼下通過,。根據(jù)設計方案，大兔嶼上修建的風道豎井深度達32米,，豎井完工后還需暗挖通道至過海隧道,，臨海施工，施工難度大,，風險高,，且大兔嶼為孤島，無進出通道,。為了解決這些問題,，施工單位將搭設450米的臨時鋼棧橋，解決島上施工所需的機械設備和材料問題;嚴格控制把控豎井施工的精度與進度,，同時加強地面及圍護結構監(jiān)測等措施來應對風險,。

　　(廈門日報 記者 卓悅佳 王協(xié)云)