近日，福州地铁4号线一期工程首通段顺利通过初期运营前安全评估。回顾地铁4号线的建设历程，一块又一块“硬骨头”被福州地铁人“啃下”，创下多项地铁建设工程中的国内、省内之最，受到评审专家充分肯定。
【资料图】
汇集万吨推力挖通国内
跨度最大地铁顶管隧道
提到地铁隧道，大家总会想到列车在半圆形隧道内开行的场景。隧道一定是半圆吗？在地铁4号线省立医院站至东门站区间（简称“省东区间”），记者看到一段特别的矩形隧道。这段隧道是地铁4号线的临时停车线，宽10.8米，高7.5米，是目前国内已竣工地铁工程中，跨度最大的断面顶管隧道。跟以往的地铁工程顶管断面相比，面积大了一倍左右。待地铁线路开通后，作为临时停车线，这里将用于存放备用列车，或用于列车折返等。
该区间施工方、上海隧道工程有限公司相关负责人闫威介绍，由于省东区间穿越建筑密集区，覆土埋深较浅，仅10米左右，地层主要为淤泥层，使用传统的明挖法施工会给周边市民出行带来诸多不便，且难度较大、工期较长。因此，建设者创新采用顶管法暗挖工艺，力求把施工对周边的影响降到最低。有别于盾构施工法，顶管法是在工作井内使用千斤顶等设备，将管节逐一推入土体，同时挖除并运走管节正面的泥土，让隧道得以不断向前延伸。
“顶进系统由32个千斤顶编组而成，具备万吨推力。每当顶管机向前掘进一个管节的距离，千斤顶编组就精准地施力，推进已铺设的顶管向前移动。”闫威说，靠着编组与量身定制的顶管掘进机的默契配合，不仅工期大大缩短，更重要的是避免了明挖工艺带来的施工占地面积大、交通疏解困难、地下管线复杂难迁改等问题，最大限度减少工程建设对市民出行的影响。
国内首创单风亭车站
减少拆迁面积1.3万平方米
地铁4号线多个站点位于中心城区，其中省立医院站及光明港站周边建筑物密集。现有场地条件下，满足车站常规平面布局情况，必须拆迁部分建筑，而前期协调摸查反馈拆迁难度极大。为确保两个车站站址和服务功能不变，综合考虑省立医院站—东门站站区间长约560米，光明港站至鳌峰洲站区间长约950米的实际情况，项目组创新性提出取消车站设备小端风亭，整站仅设一处风亭的方案。
因新方案涉及将地铁消防和通风要求的两组风亭直接取消一组，国内尚无先例，设计项目组反复论证并组织专家咨询把脉，通过优化车站活塞风道布置、隧道风机的数量及选型参数，调整车站层高，整合车站各功能房间总体布局等一系列措施，采用单端单组风亭且区间无须设置风井的方案，最终获得专家认可并落地实施。
因地制宜的单端风亭方案，也为省立医院站与融侨花满庭购物商场合建创造了条件，使车站空间与地块商圈完美融合，为周边居民生活提供便利。上述车站为国内首个未在区间设置风井的单端车站，在满足地铁各方面功能和安全要求基础上，减少拆迁面积1.3万平方米，节约工程投资约4.5亿元。
“零距离”下穿1号线
方便乘客更快捷换乘
为缓解1号线客运压力，地铁4号线城门站和1号线城门站设计了共享站厅。
如何与运营中的1号线城门站站厅实现共享，给乘客带来更快捷的换乘？建设者为此决定挑战福州地铁建设有史以来施工难度最大的车站工程之一——城门站工程“零距离”下穿既有1号线。
地铁4号线城门站横通道下穿1号线城门站，下穿段4号线的结构顶板距1号线车站底板净距仅0.3米，这条换乘通道是全线特级风险点，是省内地铁最小净距下穿既有车站工程。
由于两条隧道过于贴近，极易形成渗水通道，建设人员必须提前采取严密的隔水措施。整个施工过程中，24小时监控1号线城门站的沉降情况，不容丝毫马虎。工程先后克服穿越弱承压水地层、1号线冻胀隆起、防水板渗水等多个重大风险点，最终实现“零距离”下穿既有线路，创下省内首次采用冷冻暗挖法成功实现“零距离”下穿既有线的新纪录。
定制双模式盾构机
“软硬兼施”掘进长区间
地铁4号线林浦至城门区间左线长2183米，右线长2173米。该区间水文地质条件复杂、地表建构筑物密集，施工难度大且风险点较多，尤其是掘至隧洞中段遭遇全断面微风化熔结凝灰岩，该段岩层强度极高，最大抗压强度高达193兆帕（平均抗压强度143兆帕），这种高硬度的地层给盾构施工加大了难度。
根据以往施工经验，单一模式盾构机无法满足软硬交替变化地层的施工需求，福州地铁与施工单位、设备厂家联合设计制造，为此区间量身定制集土压平衡和硬岩掘进两种功能于一体的“软硬兼施”的双模式盾构机。与传统盾构机相比，该机体的土压平衡模式能满足软土地层及上软下硬地层掘进，硬岩掘进模式又能在长距离超硬岩地层内实现高效破岩掘进。
2021年9月，地铁4号线城门站右线盾构接收，省内首个双模式盾构区间双线实现贯通。
多年奋斗，这条蜿蜒于地下的交通动脉一点点延伸，一个个难题被攻克，一个个节点被打通……背后是福州地铁上下的智慧结晶，是建设者的汗水浇筑。如今，地铁4号线首通段将于月底开通，福州即将迎来地铁环线时代。
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