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本版照片为地铁施工现场。图片中心记者杨新跃摄
［核心提示］沈阳地铁二号线须下穿浑河500米，这是在沈阳地铁一号线施工中不曾遇到的问题。那么，沈阳地铁二号线横穿浑河的规划设计难度到底有多大？设计和施工部门将如何“呵护”这500米？6月19日，记者前往市地铁指挥部，采访了有关地铁专家。
浑河水下建地铁
沈阳地铁二号线总体总包设计单位———北京城建设计研究有限责任公司在沈阳成立了分院。分院院长陈东介绍说，浑河水下建地铁，自然要比地面直接建地铁考虑因素多：首先，设计时，要充分考虑到河床底冲刷标高线变化，即根据标高变化数据。考虑到未来一百年地铁运营时，不能因建设过浅而使埋在河床上的管线等裸露出来，否则将来运营时，还需要河道管理部门回填土方等，浪费资金，同时增加地铁运营风险。
据介绍，浑河水深约为6－8米，而地铁将在水下的6米砂土层下修建，这就相当于地铁列车上至少有12米高的安全距离才能看到水面。而按照目前浑河水对河床底冲刷的速度来看，6米深的河床下建设地铁应该没有问题。
此外，因浑河下采用的是盾构施工法，机械自动化作业，将施工作业风险降到最低点。
国内跨河穿海已经具有成功的经验，诸如北京、上海、武汉等城市的横穿地铁长度均在1公里以上。受盾构机寿命和换刀盘影响，如果盾构区域越长，盾构风险自然越大。
针对地铁二号线全线的地震灾害性等级评价，市地铁指挥部已委托给专门的公司对全线的安全性进行评价，而过浑河段的地层、断层、地质年代等的抗地震能力可达7级。
据介绍，浑河下穿地铁，涉及水下作业。对此，设计上将尽量减少水下施工工序，好在浑河段水下作业只有500米，这就避免了建设横向联络通道所带来的风险。
据介绍，联络通道是连接地铁往返列车的通道，当一列列车遇有火灾、毒气等突发事故时，乘客可通过联络通道最短时间内疏散到另外一个列车线路上。再通过出入口逃离。陈东院长说：如果这个联络通道建在浑河500米内，那就增加了施工难度。而浑河段只有500米宽，联络通道完全可以建在河岸两侧的地面上，设计上省去这道工序，自然减轻了施工难度。
关键在于盾构机
专家吴凤娄坦言，沈阳地铁二号线下穿浑河，虽然有一定风险，但如果盾构机选择合适，下穿浑河安全上没有问题：“好的盾构机一气呵成，从头拱到尾500米不用更换刀盘。如果为了图便宜，选择质量一般的，很难说结果怎么样。”
那么盾构机到底是什么样的？它又采用什么样的工作原理呢？陈东院长介绍，跨河穿海等不适宜用人力施工的重大工程项目一般都采用盾构法，并适宜在地铁区间开掘，而不用于地铁站。一般情况下，是从地面上下挖一个大深洞（竖井），将庞大的盾构机安放到洞里，其主要的原理就是依据蛀虫挖木原理。蛀虫在挖木前行时，身后就会留下空了的皮壳。盾构机根据这一原理，前面刀盘挖土，后面随时加入管片固定，形成的隧道就像蛀虫脱皮后留下的空壳。等挖到头，空壳也就贯穿到头了，隧道也就形成了。据了解，每开挖1米左右，施工人员就将千斤顶卸下，然后安装管片。在安装管片时，管片与土壤之间狭小的缝隙中有混凝土同步注入。
要建成“百年地铁”
沈阳市政府副秘书长、地铁指挥部总指挥佟晶石曾表示：虽然选择哪种盾构机是施工单位自己的事，但沈阳地铁要建设一个科技地铁和经济地铁。施工单位一定要针对自己的实际情况选择适合本标段工程的盾构机。诸如，本来仅有200百米的工程，施工难度对盾构机耐磨性要求不高，购买价位适宜的就可；如果施工难度非常大，非用耐磨刀盘强的不可。施工单位不能怕花钱，要舍得投入。沈阳地铁一定要建成一个百年经济地铁。
中铁九局集团总经理柳汉桥表示，因为地铁二号线难度大、地铁一号线的盾构机一定选择一个性价比高的。已从沈重集团购买七台盾构机并运送到辽宁之外施工的中铁隧道集团表示：在国际上，惟有沈重的盾构机性价比最合理。而这种观点与具有多年设计研究地铁的专家吴凤娄不谋而合。他严肃地说，沈阳建设地铁，一定不要吝惜，要舍得投入。虽听说沈重的机器有点贵，但是浑河地下这段只有沈重的盾构机才适合。北京建设十余条地铁，虽然也用过其他企业产的盾构机，但是北京没有过河段工程。而从国内其他城市经验看，过河过江段盾构机的选型十分重要。“这是国内地铁专家的共识———没有比沈重更先进的盾构机了。”吴凤娄，这位来自北京的“老地铁”坚信：只有沈阳自产的盾构机才能横穿地铁二号线浑河500米。
砾砂坚硬难度大
作为市地铁指挥部首个地铁顾问，现年72岁的吴凤娄老人是一位“老地铁”。数十年的地铁修建生涯中，他曾有考察沈阳地铁16年的经历，成功参与设计北京、上海、杭州、天津等部分地铁。“现在设备先进，并具有高科技手段，月球都能上去，在浑河下建地铁从技术上绝对没有问题。国内有广东穿越珠江的、上海穿越黄浦江的、武汉穿越长江的市政工程的成功先例。”吴凤娄对沈阳地质情况十分了解。从北京城建设计研究有限责任公司离退后，他被聘为沈阳地铁顾问，又迈出了对沈阳地铁二号线考察和调研的脚步。“与国内其他城市相比跨浑河建地铁相对难度稍大些，浑河土层砂层密度大，多为小圆砾砂，这一点远没有上海在黄浦江下建地铁轻松，因为黄浦江下都是淤泥，地质结构比较单一，土层松软当然下穿就省力。而圆砾砂坚硬，对盾构机的刀头磨损大。
据了解，贯穿城市东西的地铁一号线只有新开河一段在建中涉“水”，但新开河有枯水期，中铁九局负责施工期间，专门将该工程安排到枯水期。
从地铁二号线线路示意图上可以看出，整个线路共有两部分与湖、河有关的水下作业，一处是青年湖，另一处便是浑河。青年湖水浅而且水流稳定不说，还可以采取与地铁一号线新开河段同样施工策略既把工期安排到枯水期，或者干脆将上游的水闸关上，断水施工。但是针对浑河，北京城建设计研究院有限公司沈阳分院院长陈东表示：上述两种方法都不能奏效，只有采取盾构机水下作业。
吴凤娄介绍说：“浑河深近十米，在这么深的水下作业，水压力大，如果盾构机不能一鼓作气‘拱’到头，中间换刀盘，将涉及到抽水的问题，也就是说工作人员在水下给盾构机换刀盘时，必须保证盾构机周围没有水，就像人要到太空船外一样，这需要大型的抽水机不间断在周围抽水，而这种抽水风险大，万一灌水便前功尽弃。
地铁设计进行时
地铁出入口对乘客来说，重要程度不言而喻。如果设计合理，会大大方便乘客，如果设计不好，乘客绕着桥找地铁入口不方便，也不安全。这就是地铁二号线设计者们在工业展览馆站遇到的棘手问题。
据介绍，工业展览馆站曾有两种方案，其一是想在文化路立交桥下建站，即围绕桥桩建环岛型车站，这样四个出入口均能照顾到四面八方的客流。但是这种方案施工难度大。主要是考虑保护文化路立交桥。为了减小波振，地下施工时，只能见缝插针，同时给“桥脚”灌注水泥混凝土或打桩加固，另外还要给四个脚增重，施工难度非常大。
设计者们不得不寻求另一种方案，尽量回避桥下建站，将站的重心转移到展览馆门前。此种方案自然不受保护上层建筑的压力，但其入口一边倒，又会给去家乐福超市等方向的乘客增加了绕桥而过的不安全隐患。
“两种方案，都不是很完美，我们希望寻找一个既能保护文化路立交桥，又能方便市民出行的最佳平衡点，目前正处于优化方案阶段。”相关负责人表示，无论采取哪种设计方案，为施工期间不影响交通，该站的施工方法都只能采用暗挖法。
地铁设计完成时
地铁北站站将建在北站广场下，其设计已经完成。
从地铁二号线规划线路图上，可以清晰地看到，如金廊影子一样的地铁二号线，在沈阳北站拐了一个弯儿。“为了拉上北站乘客，方便市民出行，让地铁发挥大容量载客功能。才搭乘北站拐点。”市地铁指挥部相关负责介绍说，为实现国铁、公交与地铁的方便换乘，将沈阳北站站建在北站广场下。
据设计者介绍，所谓的零距离换乘是相对的，在北站广场下建设地铁站，合理设置出入口，将方便旅客到北站购票、候车，同时还能顾及公交枢纽站的换乘。地铁二号线拐至北站这一重要交通枢纽站，这种立体交通网络正是国际最先进、最经济的一种交通结构，会提升沈阳这座城市空间利用率。
地铁设计将来时
地铁二号线的换乘站也有预留。
地铁二号线共有三个换乘站：除青年大街站与一号线换乘外，松山路站和工业展览馆站均与规划中的五号线换乘。设计者透露，虽短期内沈阳市不启动地铁五号线，但从长远考虑，在初步设计阶段，两站都应给地铁五号线的衔接预留充分的空间和接口。
按照规划，沈阳启动呈十字型交叉的地铁一二号线后，地铁三至五号线呈环形绕着市中心在地下编织轨道交通网络。如果在地铁一二号线设计阶段，不给规划中换乘站留有衔接余地，待到规划实施时，衔接口如挪用它建后，将很难实现“零距离”换乘，这样会给地面乘客带来绕道换乘之苦。
出入口因地制宜
既然地铁站的出入口对于乘客来说非常重要，为何不多设计几个？设计出入口有没有规律可循？陈东院长表示：地铁站的出入口有点像火车站的出站口，从功能角度讲，出入口就是乘客进出通道，设置太多，浪费资金没有必要。比如，周围有建筑物的区域——广场下建地铁站，一般建3个出入口就足够了，其出入口主要考虑照顾客流。如果地铁站处于交叉路口附近，一般设置4个出入口，这样能够保证4条路旁各有一个出入口，方便乘客自由进出。
至于地铁站的间距问题，设计者们表示，首先从功能出发，其站间距一般保持在千米左右。
本版所有报道，源自市地铁指挥部和沈阳地铁二号线设计单位———北京城建设计研究有限责任公司的权威解答。 | |
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