地鐵是城市政府解決公共交通困頓的優(yōu)先選項，被視為城市形象升級的符號。走進(jìn)蘭州市，由西向東一路行進(jìn)，一個接一個的藍(lán)色施工圍擋，成了城市中特有的一景。作為國內(nèi)首條下穿黃河交通隧道工程，如何保證蘭州地鐵的安全性；如何保證地鐵修建規(guī)劃的科學(xué)性；未來蘭州還會有哪些軌道交通線路；巨大的交通壓力如何解決；為此，記者采訪了鐵一院及蘭州市規(guī)劃、城建、軌道公司等相關(guān)部門。
一號線即可分流蜂腰路段三分之一客流
地鐵設(shè)計涉及眾多領(lǐng)域，工程規(guī)模巨大，系統(tǒng)復(fù)雜，涉及到30多個專業(yè)。作為國家首批成立的大型綜合性勘察設(shè)計院，中鐵第一勘察設(shè)計院以雄厚的科研和技術(shù)開發(fā)能力，于2012年6月26日中標(biāo)蘭州地鐵一號線一期工程設(shè)計總承包項目。
資料顯示，鐵一院建院60多年來，累計完成鐵路各階段研究及勘測設(shè)計46萬多公里，投入運營3萬余公里，使中國的鐵路運營總里程跨越10萬公里大關(guān)，創(chuàng)造了數(shù)以百計的國內(nèi)第一和世界之最。先后奉獻(xiàn)了我國第一條電氣化鐵路、第一條沙漠鐵路、第一條鹽湖鐵路、世界第一條的高原凍土鐵路、第一條濕陷性黃土地區(qū)修建的高速鐵路、世界上首條穿越高寒地區(qū)的高速鐵路……其承擔(dān)了全國30余個城市的地鐵規(guī)劃、設(shè)計、咨詢、監(jiān)理、總承包和綜合物業(yè)開發(fā)；在全球40多個國家承攬了超過2000公里的鐵路、公路、地鐵咨詢和設(shè)計項目；承擔(dān)了超過5000公里的高速鐵路、客運專線和高標(biāo)準(zhǔn)鐵路設(shè)計任務(wù)，幫助中國成為世界高鐵領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。
事實上，中標(biāo)蘭州地鐵設(shè)計總承包項目，鐵一院可謂勢在必得。這不僅體現(xiàn)于其雄厚的科研和技術(shù)開發(fā)能力，更體現(xiàn)于其付出的辛勤勞動，以及該院多年來堅持不懈地以整體規(guī)劃培育潛在市場、以超前主動服務(wù)拓展經(jīng)營領(lǐng)域的豐厚回報。
不同于其他城市的地鐵投標(biāo)，從2008年蘭州市政府正式啟動地鐵項目起，鐵一院即積極地參與其中，并主動站在業(yè)主的角度，立足于整個蘭州軌道交通市場的整體規(guī)劃和合理布局，以對蘭州長遠(yuǎn)發(fā)展負(fù)責(zé)和為市民提供更好生活環(huán)境的責(zé)任感和使命感，全面系統(tǒng)地從蘭州市的地形、地質(zhì)條件、環(huán)境影響、歷史和文化等多方面綜合考慮，對蘭州市城市軌道交通建設(shè)的必要性、建設(shè)規(guī)模、建設(shè)時序安排、主要技術(shù)方案、投資效益及資金安排等方面進(jìn)行深入研究分析，并在地鐵沿線物業(yè)開發(fā)、土地綜合利用等地鐵延伸領(lǐng)域進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃和統(tǒng)籌考慮，為蘭州地鐵的研究、立項、審批和以后的建設(shè)、運營管理及盈利還貸奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
鐵一院所做的蘭州城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃將分為內(nèi)、外兩個層次展開，其中內(nèi)層由中心城區(qū)的3條線路組成，總長度90公里，分為一、二、三號線分期建設(shè)；外層由中川線、榆中線和青什線3條外圍市域線組成，總長度約117公里，分別向中川機場方向、榆中縣城方向和規(guī)劃中的青什片區(qū)輻射。
在鐵一院為蘭州市政府所做的建設(shè)規(guī)劃中，首先安排一號線和二號線一期工程開展建設(shè)。這兩條骨干線路沿城市主要客流走廊布設(shè)，連接了市內(nèi)多個大型客流集散點，構(gòu)成了蘭州市軌道交通線網(wǎng)的基本構(gòu)架。兩條線路將同時經(jīng)過蘭州市交通最為擁堵的“蜂腰”地段，據(jù)測算僅一號線即可分流該路段三分之一的客流，建成后可大量減少東西向的公交車數(shù)量并將成為市民的首選出行方式，從而極大地緩解蘭州市日益緊張的交通壓力和擁堵現(xiàn)象。
整體規(guī)劃思路中心城區(qū)及市域線拉開城市框架
蘭州軌道交通線網(wǎng)有中心城區(qū)軌道交通線網(wǎng)和市域線網(wǎng)兩個層次：中心城區(qū)軌道交通由1、2、3號線組成，1、2號線服務(wù)于中心城區(qū)的東西主客流走廊，3號線為輔助線，共同組成中心城區(qū)軌道交通線網(wǎng)；市域線網(wǎng)由中川線、榆中線和青什線組成，分別向中川機場方向、榆中縣城方向和規(guī)劃青什片區(qū)輻射。
目前正在建設(shè)中的1號線是蘭州市從西向東的一條主干軌道交通線路，東西橫貫中心城區(qū)，連接城關(guān)核心組團、安寧—七里河核心組團和西固核心組團。2號線在城市蜂腰地段形成東西向的軌道交通第二通道，直接溝通兩大鐵路客站，主要連接整個安寧組團、七里河組團、城關(guān)組團和雁灘組團。3號線是溝通城關(guān)區(qū)黃河兩岸的一條軌道交通線路，連接了城關(guān)組團、鹽場堡組團、雁灘組團和和平組團。
從客流效益方面考慮，1號線客流強度最大，效益最好應(yīng)先建；2號線與3號線相比，2號線較好。從對線網(wǎng)布局的重要性分析，1號線緩解城市中心區(qū)特別是蜂腰地帶的交通壓力，對線網(wǎng)布局最重要；2號線進(jìn)一步完善城市交通功能，應(yīng)次之；3號線是其他兩條主干線的輔助補充線，應(yīng)后建。從與城市發(fā)展協(xié)調(diào)性分析，1、2號線促進(jìn)城市雙核心的形成，優(yōu)化城區(qū)功能升級應(yīng)先建；3號線利于黃河北岸的城市經(jīng)濟發(fā)展和和平鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)建設(shè)。綜上所述，中心城區(qū)線網(wǎng)合理的建設(shè)順序為：1號線、2號線、3號線。
蘭州市軌道公司表示，目前，在加快1號線一期工程建設(shè)的同時，根據(jù)蘭州第四版城市總體規(guī)劃和蘭州新區(qū)、蘭州東部科技新城的發(fā)展需求，目前正在開展蘭州市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的修編工作。
根據(jù)國務(wù)院批準(zhǔn)的《蘭州市城市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃（2011—2020年）》，近期（2011-2020年）主要建設(shè)1號線一期工程和2號線一期工程，總長約36公里。其中1號線一期工程，東起城關(guān)區(qū)東崗鎮(zhèn)，西至西固區(qū)陳官營，長約26公里，已于2014年3月28日開工建設(shè)，計劃2016年開始試運行；2號線一期工程東起城關(guān)區(qū)雁北路，西至東方紅廣場，計劃2015年7月至2020年10月建設(shè)，長約9.4公里。
解決交通擁堵，滿足不同區(qū)域市民的出行需求
1號線沿西津西路、西津東路、慶陽路、東崗西路、東崗東路布設(shè)，將大量主通道的上客流轉(zhuǎn)移至地下，緩解地面交通通行壓力。尤其是在蘭州“蜂腰”地段，遠(yuǎn)景年1號線高峰小時將承擔(dān)33.8%的截面客流量，較大程度地緩解“蜂腰”地段交通擁堵。1號線東西橫貫中心城區(qū)，主要滿足城關(guān)核心組團、安寧—七里河核心組團、西固核心組團的居民跨組團出行需求。
2號線開辟蜂腰地段第二通道溝通這兩端客流走廊，形成一條貫通蘭州市中心城區(qū)的新運輸通道。西段沿安寧區(qū)主交通走廊布設(shè)，從交通主軸上吸引客流，緩解地面交通擁堵壓力。東段開辟火車站東路、瑞德大道、雁園路為城關(guān)區(qū)南北交通走廊，成為城關(guān)區(qū)另一條南北向客流主通道，分流天水路的交通壓力。中段將兩端交通走廊連接，成為蘭州市軌道交通第二通道，分擔(dān)“蜂腰”地段交通壓力。2號線主要滿足城市兩大核心區(qū)和兩大鐵路客運站的居民跨組團出行需求。
3號線是一條輔助補充線，交通功能主要體現(xiàn)在溝通城關(guān)區(qū)黃河兩岸交通，突破黃河谷地交通限制，增加和平組團交通輻射。3號線連接了城關(guān)核心組團、鹽場堡組團、雁灘組團和和平組團，滿足居民跨組團出行。
連通四區(qū)一號線線路需穿越黃河兩次
蘭州地鐵1號線主要走行于卵石土與砂質(zhì)黃土地層，另外還有風(fēng)化砂巖、濕陷性黃土、膨脹土等特殊地層，卵石土的高滲透性與大孔隙率、全風(fēng)化砂巖受開挖擾動后的強度將明顯下降、濕陷性黃土的濕陷沉降等問題是遇到的主要難題，但是從目前國內(nèi)外軌道交通建設(shè)情況來看，以上所述的各種地層條件都有相對成熟與可靠的針對性技術(shù)措施，完全能夠滿足施工時對周邊環(huán)境與安全的控制要求。
任何一座城市地下隧道建設(shè)，均要考慮到橋梁、建筑物、地基、路基、客流量、繁華地帶等多方面問題，所以大部分地鐵線路都是曲線。蘭州軌道交通1號線一期工程西起西固區(qū)陳官營，東至東崗鎮(zhèn)，依次經(jīng)過西固區(qū)、安寧區(qū)、七里河區(qū)、城關(guān)區(qū)等四個主要功能區(qū)塊，直接溝通城區(qū)兩個中心，先后通過西客站、西關(guān)十字、東方紅廣場等大型客流集散點和人口集中區(qū)。
其中，陳官營站是陳官營停車場出入線接軌站，為一期工程起點。出陳官營站后線路折向東北方向，沿規(guī)劃道路敷設(shè)至崔家大灘設(shè)奧體中心站，之后沿規(guī)劃深安大橋墩位兩側(cè)下穿黃河，在規(guī)劃世紀(jì)廣場前設(shè)世紀(jì)大道站，出世紀(jì)大道站后線路折向東南，并于規(guī)劃路口設(shè)迎門灘站，沿既有銀灘大橋墩位兩側(cè)第二次穿越黃河，至馬灘設(shè)馬灘站。之后線路折至西津西路，過石炭子溝后在市農(nóng)機總公司前設(shè)土門墩站，出站后線路繼續(xù)向東布設(shè)，在原西站貨場區(qū)域根據(jù)最新西客站綜合交通樞紐規(guī)劃需要，在規(guī)劃西客站北廣場東西向設(shè)西客站，該站是1、2號線換乘站，同時也是1、2號線與國鐵換乘的車站，1、2號線車站與國鐵車站同步施工。出西客站后，線路繼續(xù)沿西津西路敷設(shè)，于敦煌路與西津西路交叉口設(shè)西站十字站，于安西路、西津西路交叉口設(shè)七里河站，出七里河站后線路左右線分繞通過小西湖立交橋，于蘭州友誼醫(yī)院前設(shè)小西湖站，于華林路與西津東路交叉口設(shè)文化宮站。出文化宮站，下穿雷壇河后，左右線分繞通過解放門立交橋和清真大寺后，設(shè)西關(guān)十字站，該站是1、3號線換乘站。隨后線路沿張掖路敷設(shè)，在省政府前設(shè)省政府站，之后從張掖路迂回至慶陽路，其間穿越大量的既有多層建筑。至慶陽路后，于東方紅廣場西口東側(cè)偏北設(shè)東方紅廣場站，該站為1、2號線換乘站，考慮1、2號線互聯(lián)互通運營的可能，并兼顧工程實施條件。出東方紅廣場站后，線路沿東崗西路敷設(shè)，于天水路、東崗西路交叉口設(shè)盤旋路站，于瑞德大道、東崗西路交叉口西側(cè)設(shè)五里鋪站，五里鋪站是1、2號線換乘站，于嘉峪關(guān)北路、東崗東路交叉口設(shè)東部市場站，于焦家灣路、東崗東路交叉口設(shè)拱星墩站，過爛泥溝后在甘肅容嘉商貿(mào)有限公司前設(shè)焦家灣站，最后于東崗東路道路紅線外側(cè)原蘭鋼集團廠區(qū)前設(shè)東崗站，東崗站是1、3號線換乘站，也是1號線的終點站和東崗車輛段接軌站。
盾構(gòu)機“量身定做”克服富水砂卵石地層盾構(gòu)施工技術(shù)難題
與蘭州市其他城建工程不同，軌道交通建設(shè)在蘭州尚屬首次。而兩次下穿黃河，更讓施工面臨著極大風(fēng)險，其中卵石土具有高滲透性和大孔隙率特征，開挖穩(wěn)定性及變形控制是施工中需要解決的主要難題。對此，結(jié)合國內(nèi)外軌道交通建設(shè)的成功經(jīng)驗，鐵一院在設(shè)計中采取了相對成熟可靠的針對性技術(shù)措施，以確保施工對周邊環(huán)境與安全的控制性要求。
7月9日，一號線試驗段工程在蘭州市安寧區(qū)先期開工建設(shè)。此段工程包括“一站一區(qū)間”，其中世紀(jì)大道站為地下雙層島式車站，全長304米、寬21.6米、埋深17.1米，站臺有效長度140米、站臺寬度12.5米；世紀(jì)大道至迎門灘區(qū)間開挖隧洞直徑6米，左線長630米、右線590米，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)通道。
鐵一院表示，軌道交通方案設(shè)計充分考慮到了以下問題：針對不同地層條件下的盾構(gòu)區(qū)間的盾構(gòu)機選型問題；不同地層條件下，盾構(gòu)掘進(jìn)中，盾構(gòu)機姿態(tài)的有效控制問題；不同地層條件下地層的有效加固問題；過黃河段區(qū)間隧道的防水問題以及對深安大橋、銀灘大橋的保護問題；盾構(gòu)近距離平行下穿步行街與大片居民建筑群的施工保護措施；濕陷性黃土地層的沉降問題等等。
2013年5月4日、5日，承擔(dān)蘭州軌道交通1號線實驗段工程的中鐵二十一局軌道交通試驗段項目部，為應(yīng)對盾構(gòu)區(qū)間復(fù)雜地質(zhì)以及解決富水砂卵石層始發(fā)、掘進(jìn)參數(shù)的設(shè)定等相關(guān)問題，邀請了相關(guān)專家、業(yè)主、第三方檢測、質(zhì)監(jiān)站、監(jiān)理以及部分刀具供應(yīng)商召開了首次盾構(gòu)施工技術(shù)措施方案專家會，就盾構(gòu)穿越世(世紀(jì)大道)——迎(迎門灘)區(qū)間的施工方案可行性和施工安全問題，展開探討。
蘭州軌道交通1號線一期工程試驗段，承載著全線施工經(jīng)驗總結(jié)的重要使命，其中，1號線的兩穿黃河都要在本試驗段的兩個車站進(jìn)行盾構(gòu)始發(fā)，蘭州市富水砂卵石地層盾構(gòu)施工相關(guān)參數(shù)要通過世—迎區(qū)間的施工來驗證。此次，盾構(gòu)首次始發(fā)的世—迎區(qū)間右線長574.65米，左線長652.82米，區(qū)間內(nèi)地質(zhì)較為復(fù)雜，區(qū)間隧道地下水位埋深為10.9m—12.7m，施工風(fēng)險大。
關(guān)注蘭州地鐵建設(shè)的市民一定還記得，在試驗段建設(shè)過程中，“金城1號”盾構(gòu)機作為蘭州軌道交通的首臺盾構(gòu)機，是由中國鐵建重工集團有限公司根據(jù)蘭州市軌道交通1號線一期工程試驗段富水砂卵石地層的實際情況專門“量身定做”的。作為一臺土壓平衡盾構(gòu)機，其在刀盤、主機結(jié)構(gòu)、設(shè)備布置、操作界面等方面進(jìn)行了量體裁衣式的設(shè)計，總機長度84米，主機長度13.2米，1節(jié)設(shè)備橋、6節(jié)拖車，重508噸，其中僅刀盤加前盾重約160噸，平均掘進(jìn)速度可達(dá)450m/月，整機性能參數(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。
“金城一號”的工作原理是利用安裝在盾構(gòu)最前面的全斷面切削刀盤，將正面土體切削下來進(jìn)入刀盤后面的貯留密封艙內(nèi)，并使艙內(nèi)具有適當(dāng)壓力與開挖面水土壓力平衡，以減少盾構(gòu)推進(jìn)對地層土體的擾動，從而控制地表沉降，在出土?xí)r由安裝在密封艙下部的螺旋運輸機向排土口連續(xù)的將渣土排出。螺旋運輸機靠轉(zhuǎn)速控制來掌握出土量，出土量密切配合刀盤切削速度，以保持密封艙內(nèi)始終充滿泥土而又不致過于飽滿。這種盾構(gòu)避免了局部氣壓盾構(gòu)主要缺點，也省略了泥水加壓盾構(gòu)投資較大的控制系統(tǒng)、泥水輸送系統(tǒng)和泥水處理等設(shè)備。
試驗段的成功建設(shè)不僅充分驗證了蘭州軌道交通一期的設(shè)計方案和施工工藝的合理性和適用性，而且充分體現(xiàn)了鐵一院對工程負(fù)責(zé)、為市民負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度。
隨著蘭州地鐵網(wǎng)絡(luò)的逐步形成及其與城際鐵路、公路、航空等大型交通樞紐實現(xiàn)的無縫銜接，蘭州市的對內(nèi)、對外交通狀況將由此得到極大改善，蘭州市作為全國9大綜合性交通樞紐和中國12個主干交通樞紐、鐵道部規(guī)劃的路網(wǎng)性樞紐和十大區(qū)域性客運中心之一的核心地位將得到進(jìn)一步加強，蘭州市必將迎來又一個快速發(fā)展的黃金時期，成為“西部區(qū)域發(fā)展的重要引擎”。
(責(zé)任編輯：鑫報)
