地铁3号线东四十条站区改造工程施工现场 ■记者 董一鸣/摄
经常在地铁2号线东四十条站乘坐地铁的乘客都会对候车站台中间那个始终封闭的换乘通道下面的“神秘空间”产生好奇。这里便是地铁2号线建设时为地铁3号线预留的换乘通道口。日前,由北京建工土木公司施工的地铁3号线东四十条站进入新阶段,一条2米多宽、约4米高、长102米的安全疏散通道正式“洞通”到下面的神秘空间。这次贯通标志着地铁3号线东四十条站区改造工程全面进入站区部分改造阶段。
“洞通”背后的“三明治”站区群
这次“洞通”之所以特别,就是因为贯通的位置不在出入口和轨行区隧道口,而是在原地铁3号线东四十条车站的墙上。未来,这里将形成如同“三明治”一样结构形式的三层叠合站区群。
打开站区的刨面图可以看到,南北走向的地铁2号线在最上面,中间部分是当时预留的地铁3号线站台,最下面是新修建的地铁3号线站台层,这种三层结构相互叠压形成的如同“三明治”的地铁车站组合在全市也是独一份。
2015年该项目开始施工,共包含地铁3号线东四十条站、工人体育场站及相关的隧道区间。从开工至今已经过了8年时间,预计该项目全部完成要到2024年年底,从这一标段的建设时间长度足见其难度之大,而其中东四十条站的建设是难中之难。
要在川流不息的二环路下修地铁,头顶还要顶着地铁2号线,加上周边建筑密集,任何一点对建设者而言都是极大的挑战。任何一环都不能停下来给地铁建设让路,更不可能进行道路大面积开挖,为了形成作业面,项目部在东四十条桥4个角各设置了一个竖井,从竖井向下到约30米的位置再向站区中间挖掘,安全疏散通道正是其中一条竖井延伸过来的。
既有站下挖新站
既有预留站台为何不能使用而需要新建?解答这个问题还需要从设计标准看,由于当年预留的车站的轨行区尺寸与现有的车辆编组不匹配,同时,隧道尺寸较小,机电设备种类千差万别,消防疏散通道的配比无法满足现行标准要求,改造的道路无法实现。与此同时,既有站区在地下,同时,周边的场地和安全要求也无法做到拆旧盖新,在既有站下挖出新站成为必然选择。
不过既有车站也并非全面放弃。来到原地铁3号线站台,可以看到,其整体质感和装修风格同地铁2号线几乎一样,未来,这里不仅将作为地铁2号线单向换乘地铁3号线的通道,同时,将通过增加隔板和划分区域等方式将地铁3号线新站区的大量机电设备放入其中,为地铁3号线东四十条新站瘦身,这样一来不仅可实现旧物最大限度利用,还可以节省部分建造成本。此外,由于新站位于地下35米深,既有站台除了作为换乘平台使用外,还将划出部分区域为新站提供通风。未来,乘客从现存楼梯下到半封闭的既有站台层后通过扶梯或楼梯直接下到类似于地铁10号线公主坟换乘模式的新站分流隧道,根据自己所需要前往的方向选择适合的通道进行乘车。
打通通道实现“三站合一”
要利用既有站为新站服务,并不是串在一起这么简单,二者之间的功能匹配,甚至是与地铁2号线的组合连通都让建设者绞尽脑汁。
在项目部技术团队的手中,一张如同蜘蛛网般的结构三维图纸便是新站与既有站之间连接的最直观展现。相比绝大多数两站换乘的平行布局而言,这里三站换乘之间的连接至关重要。
图纸上通过将三站在不同位置连接的通道是让其成为蛛网的关键。在整个既有站内,“洞通”的安全疏散通道只是其中之一,两边的墙面上要打出大小不等的洞口,这些洞口连通三站的不同功能,更是实现“三站合一”的重要环节。为了将隧道打通,施工团队首先采用了注浆工艺,即通过专用设备如同打针一样给土层注入特制的混凝土浆液,形成一圈保护网,确保施工中不会对既有线路的运行产生沉降扰动影响,同时,在施工中安装监测设备,确保每一步施工对地面的扰动和沉降变形都随时掌控,实现整体沉降控制在3毫米以内。
开洞时,技术人员对单洞采用分布开挖的形式,形成如同台阶状的分步下挖深度,最后,再将整体洞口打开,确保单洞开挖安全;结合洞口分布特点,按照对称位置、大小相近等方式进行组合开洞,减少单侧扰动过大对结构安全的影响,实现开挖环节整体平衡;针对特殊区域,比如,超大墙体开挖,技术人员采取预先挖掘立柱和横梁部分后进行钢筋绑扎和混凝土浇筑,建造出半条门框顶住洞口,配合支顶设备的保护再对洞口进行二次挖掘,确保墙体大洞口安全无忧。
下一步,项目部将围绕各项施工节点,统筹开挖顺序和过程控制,确保今年年中土建开挖部分施工基本完成,为后期的机电设备和管线安装创造条件。
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