8月27日
福州地鐵4號線首通段開通運營
回顧4號線的建設歷程
一個又一個難啃的“硬骨頭”
被福州地鐵攻克
創造了許多地鐵建設工程上的亮點
亮點1
照顧換乘便利
“零距離”下穿既有1號線
城門站為1、4號線換乘車站，兩個車站呈90°正交，4號線在地下三層，1號線在地下二層，兩條線路共享地下一層站廳層。這樣的設計是為了讓換乘更快捷，但也意味着福州地鐵建設者要面臨巨大挑戰——4號線城門站工程要“零距離”下穿既有1號線。
1號線為已運營車站，下穿段4號線結構頂板距1號線車站底板凈距僅0.3米，是福建省內地鐵最小凈距下穿既有車站工程，也是福州地鐵建設有史以來施工風險最大的車站工程之一。
福州地鐵建設有限公司總經理王欣介紹，4號線城門站採用了冷凍暗挖法，就是先把松軟的地層凍結實，就像把豆腐凍成凍豆腐，再進行開挖，以防止塌陷。由於兩條隧道過於貼近，4號線地層冷凍後體積不斷膨脹，極易使1號線軌道被擠壓變形，影響車輛運行。
“我們對1號線軌道變形的控制是毫米級的，當時1號線軌道變形的值已經接近允許的極限值了，我們就要通過加溫水解凍、從上面的0.3米中取土等措施，阻止變形加劇。”王欣説，最大的難點就是要在4號線施工安全和1號線運營安全之間找到平衡，既要保證冰凍體的存在，又不能讓它無限放大。
據悉，工程先後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“零距離”下穿既有線，創下省內首次採用冷凍暗挖法成功實現“零距離”下穿既有線的新紀錄。該工程的成功實施，為今後類似項目提供了非常重要的參考。
亮點2
“軟硬通吃”
雙模盾構長區間掘進
林浦至城門區間左線長2183米，右線長2173米，水文地質條件複雜，尤其掘至隧洞中段遭遇全斷面微風化熔結凝灰岩，該段岩層強度極高，整個區間地層就像一顆裹着棉花糖的堅果，給盾構施工加大了難度。
根據以往施工經驗，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、設備廠家聯合設計製造，為此區間量身定制集土壓平衡（EPB）和硬岩掘進（TBM）兩種功能模式於一體的“軟硬兼施”的雙模式盾構機。
王欣介紹，與傳統盾構機相比，雙模式盾構機的土壓平衡模式能滿足軟土地層及上軟下硬地層掘進，硬岩掘進模式又能在長距離超硬岩地層內實現高效破岩掘進，月進尺達137米，遠超複合盾構掘硬岩40-50米/月的速度。
2021年9月，4號線城門站右線盾構接收，福建首個雙模式盾構區間雙線實現了貫通。
王欣介紹，福州地鐵2018年定制雙模式盾構機，當時國內還比較少見，如今這樣的雙模式盾構機已經運用得很廣泛了。
亮點3
遷就路面交通
運用大跨度頂管隧道施工
根據地鐵設計相關規範要求，地鐵每隔5-6個站，需要設置一處停車線，俗稱“刀把”，用於存放備用列車或列車折返，建設時需要比一般線路多出一條車道的寬度。4號線省立醫院站至東門站區間就有這樣一段“刀把”。
王欣介紹，由於這一區間穿越建築密集區，使用傳統的明挖法施工會給交通出行帶來諸多不便，福州地鐵建設者大膽採用頂管法暗挖工藝，“這段軟土地層也正好適合用頂管法”。
有別於地鐵隧道常用的盾構施工法，頂管法是在工作井內使用千斤頂等設備，將管節逐一推入土體，同時挖除並運走管節正面的泥土，讓隧道得以不斷向前延伸。頂進系統由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。
相比明挖工藝，頂管法是非開挖方式，只需要設置一個工作井，作業面減少了一半。這段頂管隧道也是目前全國範圍內應用於地鐵區間中最大跨度的超大斷面頂管隧道。
亮點4
首創單風亭車站
減少拆遷1.3萬平方米
省立醫院站及光明港站周邊建築密集，現有場地條件下，要滿足車站常規平面布局，必須拆遷部分建築，但前期協調摸查反饋拆遷難度極大，當時甚至有人提出取消站點。為確保兩車站站址和服務功能不變，地鐵4號線項目設計組結合相鄰區間長度等既有條件，因地制宜創新推出國內首個未在區間設置風井的單端車站。
廣州地鐵設計研究院東南分院副院長兼福州分院院長張羽介紹，為解決地鐵列車隧道裏通風、溫度問題，一般會在車站兩端各設置一組風亭，形成活塞效應，列車通過時，就像拉風箱一樣，把隧道裏的熱量帶出去，再把新鮮的空氣帶進來。採用單風亭方案，就意味着要直接取消一組風亭，當時在國內尚無先例。
直接減少一組風亭，該如何保障安全？項目設計組多專業反復模擬論證並組織專家諮詢把脈，通過優化車站活塞風道佈置、重新計算調整隧道風機的功率、調整車站層高、整合車站各功能房間總體布局、前後車站的聯動等一系列措施，保障單風亭能滿足兩組風亭的消防、通風等功能，新方案終獲專家論證認可並落地實施。
在滿足地鐵各方面功能和安全要求基礎上，車站建築面積減少約3000平方米，拆遷面積減少1.3萬平方米，節約工程投資約4.5億元。
張羽&&，單風亭方案目前仍然是一個非常規的做法，並不能普遍性地使用。在條件允許的情況下，車站還是需要建設兩組風亭，如果再次遇到類似的情況，也要因地制宜，根據項目場地情況、前後區間長度等條件，來判斷能否採用單風亭方案。
亮點5
減少施工佔道
避易就難採用蓋挖逆作法施工
西門站、東街口站、省立醫院站位於市中心繁華地段，周邊高樓林立、管線密集、交通繁忙。為減少施工佔道，福州地鐵建設者避易就難，連續在3座車站採用蓋挖逆作法施工。
相比傳統的明挖順做法從下往上蓋，蓋挖逆作法先做車站蓋板恢復交通，再施工地下結構，圍擋面積縮小三分之一。
王欣介紹，蓋挖工藝增加了造價，對施工中的工藝要求、細節把控要求特別高，並不適合大規模推廣，後續只能因地制宜地採用。
文字：劉豐 蔣巧玲
資料來源：福州地鐵
