六環路西側,綠化帶下方,一條約9.2公里的隧道如蛟龍般潛入地下,打通一條地下快速走廊。4月20日,歷時五年半建設的“地下東六環”,終于迎來通車的歷史時刻。
作為華北地區最長的城市隧道,“地下東六環”無處不體現著建設者的巧思。它還為本市帶來首個地下立交——土橋立交,因需要在地下完成多方向交通轉換,土橋立交路基寬度達140米,比長安街還要寬,相當于在地下挖出了“十車道”。
9.2公里隧道7分鐘通過
從通州潞苑北大街出發,自北向南駛入東六環改造段,幾分鐘后,就看到了東六環隧道入口。全長約16公里的東六環改造工程,南起京哈高速立交、北至潞苑北大街,分為地面加寬段和入地改造段,其中京津公路至潞苑二街段的隧道段,長度約9.2公里,是華北地區最長的城市隧道。
▲探訪即將通車的“地下東六環”車道。本報記者程功攝
為何要修這條特長隧道?“老東六環路,是以高架橋為主的快速路,一定程度上將道路兩側區域割裂開來,居民東西往來極為不便,且高峰期間擁堵嚴重。”首發建設公司東六環項目管理處副總經理郭琪告訴記者。
想要緩解擁堵、“縫合”城市,將東六環“藏到”地下,是專家論證后的最佳方案。根據論證,選用長盾構方案入地改造,可節約占地約600畝,減少樹木伐移約4.7萬棵。
▲探訪即將通車的“地下東六環”。燈光車道標識。本報記者程功攝
駛入隧道,寬敞明亮是給人的第一印象。東六環隧道為雙向六車道,每個方向都比老六環路增加了一條車道,車流承載能力大大提升。如果按照設計時速80公里計算,駕車通過這條特長隧道,大概只需要7分鐘。
特長隧道,帶來的安全挑戰也極大,一旦發生事故,如何第一時間疏散、救援?記者探訪時注意到,東六環隧道的疏散通道縱橫分布,形成了一張立體救援網。“萬一發生火情,煙往上吹,人往下跑,可將險情快速隔絕,救援車輛走最下層‘捷徑’,將人員安全迅速運走。”郭琪介紹,隧道還布置了感溫光纖,感知火情并自動報警,觸發泡沫滅火噴淋裝置后,可迅速進行初期滅火處置。
▲“地下東六環”逃生車道。本報記者程功攝
“無感”下穿99處風險源
“我們正處于副中心樞紐下方,距離地面七十多米深……”置身東六環隧道最深處,聽到建設者的介紹,記者感到非常不可思議。因為,從進入隧道開始,直至行至最深處前,都沒有明顯的下坡感覺。更神奇的是,駕駛過程中,記者一行不知不覺穿越通燕高速、京哈鐵路、副中心樞紐、北運河……在隧道內“無感”下穿99處風險源。
在疲勞喚醒系統藍色氛圍燈的映襯下,東六環隧道下穿副中心樞紐段顯得有些夢幻。“這里是隧道最深處,我們頭頂上方就是副中心交通樞紐。樞紐底部的抗拔樁,也就是樞紐在地下的‘根’,距離隧道管片外沿只有3米!”郭琪告訴記者,同步建設施工的兩項工程,誰都不能“擾動”對方絲毫,建設難度極大。
▲“地下東六環”具有疲勞喚醒系統。本報記者程功攝
而下穿副中心樞紐,僅是“地下東六環”過關斬將的其中一關。郭琪告訴記者,東六環入地改造工程空間環境復雜,隧道連續下穿通燕高速、運潮減河、通胡路、京秦鐵路、北京地鐵6號線、廣渠路、北運河、濱河路、京津公路……與12條道路、11條軌道、3條河道相交,涉及風險源共計99處!
▲巡檢機器人。本報記者程功攝
風險源眾多,穿越砂土、富水高致密砂層等復雜地質,以及超大直徑、超長距離、超深覆土等難題,都對東六環入地改造盾構施工提出巨大挑戰。
拼樂高般拼出隧道“一磚一瓦”
盾構施工,簡單來說,就是讓盾構機鉆進地下,在不挖開地面的情況下掘進隧道。因此,盾構機享有“地下蛟龍”“鋼鐵穿山甲”的美譽。
但是,東六環入地改造工程開挖直徑達16.07米,國內此前尚缺乏超大直徑盾構機國產化制造的成熟經驗。為此,建設單位聯合施工單位、裝備制造廠商集中攻關,研制出具有自主知識產權的“運河號”和“京華號”兩臺盾構機,均為國內最大級別盾構機。
大國重器,一路突破,一路掘進。
盾構機掘進過程中,可同時完成開挖、排土、碎石、出渣、支護、襯砌、封固等工序,實現隧道主體一次性成型;研發管片自動選型系統,自動分析、確定隧道的“一磚一瓦”;智能化管片拼裝系統,可實現管片的自動運輸、抓舉和拼裝,整個過程就像拼樂高……
▲“地下東六環”工程模型。本報記者程功攝
刀鋒夠不夠鋒利,也至關重要。掘進過程中,一些地質區非常堅硬,甚至含有日常生活中用于磨刀石的石英,磨刀石可以磨鋼。為此,盾構機刀盤采用了比鋼更硬,含有錳、鉻等元素的特殊合金刀具,極大減少刀具磨損。
一般情況下,地鐵盾構開挖直徑最多七八米,而東六環4300噸的“大塊頭”盾構機直徑16.07米,還要下穿99處風險源,沉降控制在一兩毫米內,難度可想而知。為了嚴控沉降,東六環隧道首次應用大直徑泥水盾構同步雙液注漿技術,可以理解為,在掘進的同時,往空隙內打“強力膠”,起到加固、防水等作用。除此之外,早在掘進之前,就已經對地上建筑物基礎周圍進行深孔注漿加固,確保施工過程中結構安全。
如今,行駛在東六環隧道內,早已看不見完成使命的國產大型盾構機身影,但置身十多米寬的“洞”內,仍然可以想象掘進過程中“開路先鋒”吞沙嚼石、開鑿掘進的雄偉姿態!
首座地下立交挖出“十車道”
東六環入地隧道與京津公路交會處,通州人熟知的土橋立交已經悄悄“沉”入地下。作為北京首座地下立交,土橋立交開挖難度極大。
正常來講,互通立交多是在地上架橋,施工更為簡單,對路面影響也最小。地下互通立交,過去多在南方丘陵盆地區域看得見。那么,為何東六環入地工程要大費周折,修建一座復雜的地下立交呢?
“在東六環土橋立交位置,需要將盾構隧道與地面公路進行銜接,而受到隧道深度、盾構井距離土橋太近等因素影響,泥水平衡盾構機不具備‘爬’出地面的條件,只能采用傳統的明挖法施工。”郭琪介紹,相比盾構法施工,明挖每寬一米,開挖的土方量都是呈指數增長。
▲施工中的土橋立交。(資料圖)本報記者程功攝
而土橋地下立交因需要修建6條匝道,匝道需要緩緩繞出主線,讓車輛“盤”出去,因此該處隧道路基開挖寬度達到140米,比長安街還要寬,相當于在地下挖出了“十車道”。施工過程中,建設者們要先挖出一條條基坑,在里面搭建鋼筋籠、澆筑混凝土形成隧道,最后還得進行回填。
駕車行至東六環隧道南口,駕駛人可以在交通標識指引下,通過地下匝道快速轉換至京津公路方向。記者了解到,土橋地下立交擁有6條匝道,與京津公路、東六環西側路實現全方向互通。
值得一提的是,土橋立交各條匝道基本沒有急彎,駕車進出匝道安全平緩。隧道洞口段,設有漸變照明和景觀遮光棚,科學減緩洞口內外亮度差,降低洞口眩光影響,讓司機的眼睛更舒服。
▲東六環土橋入口。本報記者程功攝
地下車流滾滾,地上卻靜悄悄——這是“地下東六環”通車后的神奇景象。
如今,老六環路的土橋地面立交已經拆除,阻隔兩側片區的“中國結”退出歷史舞臺,地下立交不僅可以更高效地服務市民出行,緩解地面公路交通壓力,還可以從源頭上解決地面車流穿梭轉換帶來的噪音影響。
不同于常規的道路改造,東六環入地后,地面上原有的東六環主路將建設為高線公園并改造成為慢行系統,與城市景觀融為一體,成為居民散步騎行好去處。
一座更宜居的城市,正在慢慢向我們走來!
來源:北京日報客戶端
記者:孫宏陽