近日，福州地鐵4號線一期工程首通段順利通過初期運營前安全評估。回顧地鐵4號線的建設歷程，一塊又一塊“硬骨頭”被福州地鐵人“啃下”，創(chuàng)下多項地鐵建設工程中的國內(nèi)、省內(nèi)之最，受到評審專家充分肯定。

匯集萬噸推力挖通國內(nèi)

跨度最大地鐵頂管隧道

提到地鐵隧道，大家總會想到列車在半圓形隧道內(nèi)開行的場景。隧道一定是半圓嗎？在地鐵4號線省立醫(yī)院站至東門站區(qū)間（簡稱“省東區(qū)間”），記者看到一段特別的矩形隧道。這段隧道是地鐵4號線的臨時停車線，寬10.8米，高7.5米，是目前國內(nèi)已竣工地鐵工程中，跨度最大的斷面頂管隧道。跟以往的地鐵工程頂管斷面相比，面積大了一倍左右。待地鐵線路開通后，作為臨時停車線，這里將用于存放備用列車，或用于列車折返等。

該區(qū)間施工方、上海隧道工程有限公司相關負責人閆威介紹，由于省東區(qū)間穿越建筑密集區(qū)，覆土埋深較淺，僅10米左右，地層主要為淤泥層，使用傳統(tǒng)的明挖法施工會給周邊市民出行帶來諸多不便，且難度較大、工期較長。因此，建設者創(chuàng)新采用頂管法暗挖工藝，力求把施工對周邊的影響降到最低。有別于盾構施工法，頂管法是在工作井內(nèi)使用千斤頂?shù)仍O備，將管節(jié)逐一推入土體，同時挖除并運走管節(jié)正面的泥土，讓隧道得以不斷向前延伸。

“頂進系統(tǒng)由32個千斤頂編組而成，具備萬噸推力。每當頂管機向前掘進一個管節(jié)的距離，千斤頂編組就精準地施力，推進已鋪設的頂管向前移動。”閆威說，靠著編組與量身定制的頂管掘進機的默契配合，不僅工期大大縮短，更重要的是避免了明挖工藝帶來的施工占地面積大、交通疏解困難、地下管線復雜難遷改等問題，最大限度減少工程建設對市民出行的影響。

國內(nèi)首創(chuàng)單風亭車站

減少拆遷面積1.3萬平方米

地鐵4號線多個站點位于中心城區(qū)，其中省立醫(yī)院站及光明港站周邊建筑物密集?，F(xiàn)有場地條件下，滿足車站常規(guī)平面布局情況，必須拆遷部分建筑，而前期協(xié)調(diào)摸查反饋拆遷難度極大。為確保兩個車站站址和服務功能不變，綜合考慮省立醫(yī)院站—東門站站區(qū)間長約560米，光明港站至鰲峰洲站區(qū)間長約950米的實際情況，項目組創(chuàng)新性提出取消車站設備小端風亭，整站僅設一處風亭的方案。

因新方案涉及將地鐵消防和通風要求的兩組風亭直接取消一組，國內(nèi)尚無先例，設計項目組反復論證并組織專家咨詢把脈，通過優(yōu)化車站活塞風道布置、隧道風機的數(shù)量及選型參數(shù)，調(diào)整車站層高，整合車站各功能房間總體布局等一系列措施，采用單端單組風亭且區(qū)間無須設置風井的方案，最終獲得專家認可并落地實施。

因地制宜的單端風亭方案，也為省立醫(yī)院站與融僑花滿庭購物商場合建創(chuàng)造了條件，使車站空間與地塊商圈完美融合，為周邊居民生活提供便利。上述車站為國內(nèi)首個未在區(qū)間設置風井的單端車站，在滿足地鐵各方面功能和安全要求基礎上，減少拆遷面積1.3萬平方米，節(jié)約工程投資約4.5億元。

“零距離”下穿1號線

方便乘客更快捷換乘

為緩解1號線客運壓力，地鐵4號線城門站和1號線城門站設計了共享站廳。

如何與運營中的1號線城門站站廳實現(xiàn)共享，給乘客帶來更快捷的換乘？建設者為此決定挑戰(zhàn)福州地鐵建設有史以來施工難度最大的車站工程之一——城門站工程“零距離”下穿既有1號線。

地鐵4號線城門站橫通道下穿1號線城門站，下穿段4號線的結構頂板距1號線車站底板凈距僅0.3米，這條換乘通道是全線特級風險點，是省內(nèi)地鐵最小凈距下穿既有車站工程。

由于兩條隧道過于貼近，極易形成滲水通道，建設人員必須提前采取嚴密的隔水措施。整個施工過程中，24小時監(jiān)控1號線城門站的沉降情況，不容絲毫馬虎。工程先后克服穿越弱承壓水地層、1號線凍脹隆起、防水板滲水等多個重大風險點，最終實現(xiàn)“零距離”下穿既有線路，創(chuàng)下省內(nèi)首次采用冷凍暗挖法成功實現(xiàn)“零距離”下穿既有線的新紀錄。

定制雙模式盾構機

“軟硬兼施”掘進長區(qū)間

地鐵4號線林浦至城門區(qū)間左線長2183米，右線長2173米。該區(qū)間水文地質條件復雜、地表建構筑物密集，施工難度大且風險點較多，尤其是掘至隧洞中段遭遇全斷面微風化熔結凝灰?guī)r，該段巖層強度極高，最大抗壓強度高達193兆帕（平均抗壓強度143兆帕），這種高硬度的地層給盾構施工加大了難度。

根據(jù)以往施工經(jīng)驗，單一模式盾構機無法滿足軟硬交替變化地層的施工需求，福州地鐵與施工單位、設備廠家聯(lián)合設計制造，為此區(qū)間量身定制集土壓平衡和硬巖掘進兩種功能于一體的“軟硬兼施”的雙模式盾構機。與傳統(tǒng)盾構機相比，該機體的土壓平衡模式能滿足軟土地層及上軟下硬地層掘進，硬巖掘進模式又能在長距離超硬巖地層內(nèi)實現(xiàn)高效破巖掘進。

2021年9月，地鐵4號線城門站右線盾構接收，省內(nèi)首個雙模式盾構區(qū)間雙線實現(xiàn)貫通。

多年奮斗，這條蜿蜒于地下的交通動脈一點點延伸，一個個難題被攻克，一個個節(jié)點被打通……背后是福州地鐵上下的智慧結晶，是建設者的汗水澆筑。如今，地鐵4號線首通段將于月底開通，福州即將迎來地鐵環(huán)線時代。