第一章 第四节 盾构出发了

　　无锡地铁建设的标志性时刻。
　　2010年11月25日，大学城站。上午9时58分，一台直径6.34米、总长66.8米的土压平衡盾构机缓缓启动，沿右线向工人文化宫站掘进。这是无锡首台盾构机，它的始发拉开了1号线地下盾构施工的地下帷幕，也是无锡有史以来首次采用大型设备进行隧道施工。
　　为什么叫盾构？盾，最早见于甲骨文，初为象形字，似方形盾牌，本义是古代作战时起防御性作用的兵器。《说文解字》的解释是：“盾，瞂也，所以扞身蔽目。”盾构，即一种有保护的构架设置，通俗地讲就是指隧道掘进机。在地底下工作，路上的正常行车和管线通过不受影响，对周边的环境影响甚微。
　　这台“开拓十三号”盾构机属于液压推进，压力在100至160兆帕，重达250吨的“大家伙”其实走得很慢，平均24小时只掘进15米左右，像“铁蚯蚓”啃土，别看它隐藏在地下，身价可不低，造价在3100万元。盾构机由盾体、桥架和6节配套台车组成，盾体又分刀盘和前、中、尾三部分。最前端的巨大刀盘里装着200多把高强度合金钢制成的刀具，这就是盾构机掘土的“钢牙”。掘进时刀盘旋转削泥，泥土通过传输带运到后面连接的运泥车上。而盾体有坚硬的外壳，对掘出尚未衬砌的隧洞临时支撑，后面的两个机械手把预制好的钢筋混凝土管片及时贴到隧洞内壁。这样，盾构机就在地下16米深处，不停地向1.5公里之外的文化宫站掘进。
　　20多天后，左线的“开拓十二号”盾构机跟进施工。地铁是双线，一来一去，是左右两个隧道相继掘进，为何不同步挖掘呢？是为了避免施工作业时相互干扰，一前一后，打响了锡城“地道战”，而且24小时不停，中铁一局歇人不歇工，悄无声息地进行着盾构大战。地上车水马龙，地下日夜奋战，太湖新城以一种特殊的方式迎接着地铁时代的到来。
　　弹指一挥间，142天过去了。2011年4月17日下午3时56分，首台潜入地下的盾构机顺利抵达文化宫站西端头井，当沾着泥土的巨型“铁脑袋”破土而出，施工现场欢呼雀跃，这是无锡城建史上第一个“洞通”的盾构法地下隧道，首战告捷，比预定计划提前43天。1524米的距离并不算长，但在无锡地铁工程的履历上留下了深深的第一道轨迹。
　　完成首项任务的盾构机做短暂维修保养，享受“坐月子”的待遇——维修保养，“满月”后又将从工人文化宫站东端出发，向下一站市民中心站挺进。地铁1号线全长29.4公里，盾构区间单线总长约16.1公里，共分17个盾构区间，由12台盾构机来完成。中铁一局负责雪浪站、大学城站、工人文化宫站、市民广场站之间的双向盾构任务，双向长达6900余米，分别由10号盾构机和11号盾构机实施掘进。
　　地下钻洞，是由盾构机来完成，那么在繁华的市中心，如何安全穿越又对地面建筑不造成影响呢？盾构机掘进时有个指标，即地面沉降不超过1厘米，而无锡地铁在施工中，远远少于1厘米的标准。面对不同的地质及地面建筑，就需要盾构挖掘有超高的技术，胆大心细，1号线盾构在下穿市区时，遇到了较多的大型商场和酒店，有的建筑始建于20世纪60年代，近半个世纪的沧桑，楼群陈旧；有的建筑压在盾构线路上，查看下来还是脆弱的砖基础，有的当年设计资料也无从查询，如何解决这些问题，是不容回避的，更是一种考验。
　　因地制宜，这四个字用在盾构上再恰当不过了，对于无锡的具体情况怎么“宜”？三部曲：一是“厚变薄”。原来盾构施工时，刀盘在地下转一圈会挖下来4厘米厚的土，对土质的震动相应会大一些。现在调整参数之后，只是“温柔一刀”，只把最表层的土挖去，刀盘转一圈只挖1厘米厚，这样的震动就微乎其微了；二是“软变硬”。把泥土变硬，施用“冻豆腐”的工法，做个比喻，把原来的软泥土当作豆腐，在豆腐上施工肯定不行，那就要把软豆腐变成硬豆腐，那就“速冻”，用管子插到泥土里，管子里通水，再从另一边流出来，这水不是常温下普通的自来水，而是零下28度的盐水，远远低于土壤的温度，要冷得多。冷盐水在管子里循环时会吸收土壤中的热量，促使其大幅降温，一定时间后，软泥土就变成冰泥块，相当于变成了“冻豆腐”，大大便于盾构施工，把影响降到最低；三是“空变实”。盾构施工后是用混凝土大型管片支撑隧道，但管片与泥土之间会存在空隙，不密实，如果不及时填充就会对地上建筑产生影响，所以就用注浆方式填空。每一个管片上留16个注浆孔，及时注入浆料，把空隙填满，这样地面沉降就控制在3毫米左右，远远低于10毫米的预警指标，最大程度保证地面建筑物安全无虞。
　　
　　1号线北段高架，共有282根墩柱，如282根画笔，在蓝天下绘成了7.25公里的“空中曲线”，高启挑细长，绵延天际。
　　从惠山大道起，高架段涉及堰桥站、锡北运河站、西漳站、天一站、刘潭站，自然形成了5个区间，每个区间都是由若干墩柱支撑的，这些墩柱超过20米，采用圆角设计，4个立面有凹槽。由于列车的重量远远大于汽车，因此对高架桥的强度要求较高。每隔30米左右，在墩柱之间架设箱梁，同时达到抗震七度要求。
　　怎样使高架上的地铁列车减少对周边环境的影响，这是地铁公司非常在乎的事情，地铁高架设置了比高速公路护栏更高的减噪标准，在宽9.3米的轨道两边添置了1.45米高的混凝土护栏板，贴上吸声材料，护栏板上端再接1米高的弧形声屏障，就形成了“隔音壁”，其材质外侧为铝合金板，内侧是吸音泡沫，以最大程度降低分贝，高度又在列车车窗以下。这样的设计既能保证乘客视野开阔，同时向内环扣的隔音屏，可将列车与轨道摩擦产生的噪音“闷合”起来，最多能降20分贝，完全达到环评报告要求的标准，不对周边居民生活产生任何影响。
　　高架段地势相对复杂，要越过三大障碍，分别是锡北运河、沪宁高速和342省道。由于特殊的地理位置，从锡北运河站往西南，高架段形成了一条130米长的曲线，清新而优雅，轻轻地越过锡北运河，如长虹卧波。这是地铁1号线唯一的水上桥梁，这段锡北运河宽约250米，铁路桥施工采用分段浇筑挂篮法，不影响运河上的船只通行。而上跨沪宁高速部分采用转体桥施工法，因地施策。
　　也许有人会问，地铁就是在地下行驶的，怎么跑到地上来了？其实国内很多城市都是地下、地上结合的，考虑综合因素而定。相比于地下，高架线路的优点是建设周期短，造价低，一般只占地下工程造价的近一半。当然，高架线路客观上也会带来对景观的影响和噪音的问题，这就要扬长避短，趋利避害。堰桥站至刘潭站处于城郊，道路宽，建筑相对少，综合评估，走高架成为优选。
　　堰桥站，作为1号线的起点站，在站点西南规划了一个大型公交站，用于配套地铁。而过境的公交站点设在离地铁出入口仅20米左右的地方。该站为三层高架站，东南西北出入口设置非机动车停放点。
　　这里不仅是吴文化的发祥地之一，也是近代民族工商业的发轫地之一，还是当代中国乡镇企业的发源地之一。
　　
　　下穿大运河和京沪铁路
　　事实上，盾构穿越每一个段面都是小心谨慎的，完全可以用如履薄冰这个成语来表达。水乡多水，滋润沃土，但对于地铁建设来说未必是好事。无锡河道众多；尤其是京杭大运河穿城而过，地铁线经常与之交汇，古运河千年历史，新运河也有40年光阴，经年累月中积下了很深的淤泥，河床的高低差也大，土壤承受的压力各不相同。要根据地形变化计算压力，调整掘进速度，避免过快或过慢，减少对土体的扰动。
　　梁塘河，是地铁盾构的必经之地。该河是无锡南乡大运河与太湖之间横向贯通的主要水道，早在春秋战国就已开凿，古代的水马驿站过此，宋代建有“十里亭”，因为这里离南门的锡山驿和日晖桥御码头在十里出头，当年康熙、乾隆各六次南巡，多次在十里亭设营盘驻跸，还留有御码头。如今高铁地铁替代了龙船，现代交通的快捷淹没了昔日泛舟划桨的时光。从扬名站到南湖家园站，盾构下穿梁塘河，施工方中铁十一局反复计算盾构通道的土压力，对刀盘前方土压严格控制，因为盾构通道与河底之间只有7米左右距离，稍有不慎就会引发渗水。小心翼翼，加强监测，盾构“大鼹鼠”终于过了河。
　　扬名站与华清大桥站中间的京杭大运河，是地铁下穿又一次挑战。如果气压、土仓压力控制不好，盾构掘进时就可能将河床击穿，隧道就会变成运河下面的“暗河”。同时河堤也是一个潜在的危险因素，因为河两侧高高的堤坝压力远远高于河床，若压力掌握不当，河堤就会裂缝乃至下沉。所以，面对地形极为复杂的大运河，施工方中铁十一局没有丝毫懈怠，全力以赴，先是控制土压，及时调整，避免出现压力过大穿破河床，再是连续匀速掘进，在速度上避免过快过慢引起变化，保持土体密实。再者，盾尾同步注浆，在空隙里填满浆料促其凝固。与此同时，强化监测，地面监控室里24小时值班，密切注视着盾构机的行踪变化，并派出地面测量人员和水上游艇来回巡逻，认真观察河面变化，尤其对河面出现的气泡及泛浊等异常情况做好记录，分析研究。凡事预则立，经过各方努力，负重而进，终于在京杭大运河的下面成功掘通了地铁隧道。
　　比下穿运河更大风险的是下穿铁路，铁路是特级风险源，无锡火车站每天运输5万人以上。
　　地铁建设公司的丁謇，亲历了当时的盾构下穿火车站工程，谈起那段往事，日夜奋战的记忆犹新。盾构施工要穿越京沪铁路和沪宁城际铁路，除了要下穿4条正线，还要下穿10条站线、7个站台，盾构施工难度非同一般。其中两条正线的高铁不在无锡停靠，驶过时速300公里左右，高速行驶的列车对地面平整度要求很高，假如地面的沉降或隆起超出极小的承受范围，列车就可能因巨大的惯性导致摇晃甚至翻车。丁謇说，按常规标准，地铁的沉降控制要求是下沉不能超过3厘米，隆起不能超过1厘米，但这次无锡穿越铁路的要求是，单线下沉不得超过3毫米，隆起不超过1毫米，标准高了10倍，而且必须做到，稍有差误就会引起一场大灾难。同时，盾构调头井就在城际站台下方，距离铁路仅有10米，极易沉降，从而形成双重风险。
　　因此，管辖无锡段的上海铁路局对此非常慎重，而负责建设的无锡地铁方也十分谨慎，先从手续完备着手，先把请示打到了上海铁路局，随后跟踪推进。丁謇作为地铁公司的代表，忙着跑上海办手续，经常去上海铁路局跟进，对方很忙，他就主动去凑，想见一次处长也不容易，但他不怕难不怕烦，一次次地去汇报，一次次地去推进，再把对方的想法带回来报告，两头磨合，完善方案，对于铁路局提出的要求尽量满足。当然，铁路局要考虑高铁和普铁的运行安全，如果下面盾构施工，上面列车必须减速通过，这就带来班次调整等一系列问题，他们要权衡火车安全与兼顾地铁施工的问题，可以理解。
　　熊瑞金，时任无锡火车站副站长。他1974年考入南京铁路运输学校，毕业后在南京铁路工作，1984年调到上海铁路局，任局长办公室秘书，因为爱人在无锡，于1987年调回无锡火车站。当时他分管这项工作，地铁施工下穿既有铁路需要上海铁路局批准方可施工，论证相关施工方案，形成会议纪要。工程涉及上海铁路局的公安、电务、机务、车辆、运输处、总师室、安监等部门，熊瑞金在其中做了不少衔接工作，并协助无锡地铁推进争取。
　　一条大河，两岸如画。
　　长广溪，南连太湖，北接蠡湖，犹如一条长长的玉带落在无锡西南。有《开化乡志》曰：“长广溪，长三十里，阔处一二里，受扬名、开化诸山诸浜之水，北合五里湖，南出吴塘门。”之所以水阔波长，因其特殊的地理位置，溪西有龙王山、雪浪山、军嶂山等，山水低流，汇至溪内。长广溪的东面是平原水乡，纵横相通。而溪的两岸又是河浜密集，主要有许舍浜、雪浪浜、烧香浜、杨巷浜、杨墅浜等80多条，山野之水、田野之水、乡野之水一齐入溪，怎能不长广？
　　三十里水路去太湖，在京杭大运河开通之前，长广溪是南北交通的重要水道，特别是连接江苏和浙江的水上要道。历史上，这里有徐偃王放粮的故事，蠡湖受灾农民绝收，中原徐国国君偃王得悉后，赶赴江南到蠡湖赈灾送粮，救民于水火，百姓感恩偃王义举，立庙念之，香火延续，农历八月初二是徐偃王生日，乡民焚香膜拜，每年神诞，在庙前的大戏台连续演戏两天，戏台临溪而立，民众纷至。三国时期，孙权发展农业，兴修水利，东吴典农校尉陈勋发现长广溪水土肥美，乃率士兵在此屯田千顷，为东吴壮大备足粮草。后来在此出土过两汉、三国的古钱币，两晋的瓷器，南北朝的塘砖，宋朝的陶瓶，足见底蕴丰厚。
　　长广溪水宽阔清澈，自是鱼虾旺产，因此溪边人家户户结网，或小船捕捞，或张网待收，各类水产品盈舱满桶，尤其是白鱼成群，溪中10多斤的白鱼比比皆是。1968年围湖造田，长广溪也跟着被“瘦身”。河流总是在曲折中向前，尊重自然，生态优先。无锡打造的长广溪国家城市湿地公园，2005年5月成为国家建设部首批公布的九个国家城市湿地公园之一，总用地面积为45万平方米。公园内利用湿地生态净水系统改善水质，溪边植大量水生植物，如香蒲、芦苇、四角菱、水竹芋等。岸上种植了386种植物，如梭鱼草、桂树、千屈菜等。
　　长广溪北端、石塘山东麓有座石塘桥，此桥是昔日无锡城中通往大浮、雪浪、南方泉的必经之途。彼时，宝界桥还没有造，从中犊山到大浮再到雪浪，长广溪蜿蜒三十多里，靠石塘桥。《无锡金匮县志》载：“在五里湖长广溪之间，今名石塘桥。宋嘉定间僧月堂并建三桥，曰广济，宝安，惠安。”明洪武年间重建木桥，后改为双孔石拱桥，清雍正九年重修。民国时期，中国军队为阻止日寇追击，将石桥炸断。1972年重建石塘桥，为钢筋水泥单孔拱形，一直沿用到21世纪初。
　　最新建的石塘桥全长234米，其中80米是中间的廊桥，桥匾“石塘桥”三字由季羡林题写。为充分体现蠡湖文化元素，石塘廊桥上的横梁上，镌刻了姑苏山派精细木雕36幅，凸显蠡湖历史。凭栏眺望，溪水南流，远处的雪浪山逶迤染翠，天高蓝碧，山、水、云于长广溪畔形成了立体式的自然组合。回首北观，近处的波中小屿，稍远处的蠡湖西施岛，极目所连的惠山，又形成了远、中、近的梯度视觉欣赏。立于桥上，四周风景皆收眼底，相对于岸上的游人，石塘桥又是景中之景，波上卧虹，正所谓桥上的人看风景，风景里的人又在看你，彼此相应，乐在其中。
　　尤为奇幻的是，每到冬天，秀美的石塘桥就会出现“凌波仙境”“金光穿洞”两个奇观，让人啧啧称绝。无锡的冬天湿冷，早上，长广溪水面上的气温差异，水蒸气溢出后形成了白雾，轻轻地漂浮在水面上。这种雾是贴着水波的，所以被称作“矮脚雾”，但这种雾不同于陆上的雾，是时时变化的，如溪水一样灵动，上下缠绵。清晨的石塘桥就被这种薄薄的雾气笼罩着，时而左时而右，时而前时而后，桥身也就随之没了影踪，不一会儿又露出来，时隐时现，仙境一般。乳白色的晨雾裹着石塘桥，或从桥孔中腾出来，氤氲回旋，飘出一幅清雅素净的江南水墨。
　　片刻，这幅宛若天开的画卷就被收起，油画般的“金光穿洞”闪亮登场。冬至前后，由于阳光照射角度的变化，太阳直射南回归线时的日落点上，特殊的节点特殊的角度，使得阳光越过溪波，斜斜地照入石塘桥五个桥洞的侧壁上，瞬间形成金灿灿的光圈，洞壁的弧度又使得晨光呈现出半月形。这时，从东北角的岸上看去，仿佛五只金色的月牙，中间大，两旁小，一半水上一半水下，美轮美奂。而桥上，美人靠与上檐间形成的廊窗，在阳光的映照下幻化成了一扇扇“金窗”，连点成线，宛如镶了一条金边，映在水中，生成另一条金边，呵护着亦大亦小的五只月牙，带状的石塘桥又如长虹卧波，悬着的金月，嵌着的金边，与挂着的晨虹组合成大自然的绝妙佳境。忽然间，几只红嘴鸥闪入金光之中，时而俯波，时而上旋，从这个桥孔穿向那个桥孔，啄破了金光柔波的宁静。溪畔两岸的树木，经过寒霜的洗礼，已是五彩斑斓，悄悄倒映在鳞鳞波光里，与背后起伏的橙黄山峦，一起定格在江南的冬日里。
　　山清水秀，朝夕奇景，长广溪成为无锡市民休闲观光的好去处，但因距城区较远，游客来此多有不便，地铁出行，必定成为一种优选。当现代交通的低碳环保与自然景色的生态融合，不经意间就构造了人与自然的和谐。这种希冀，这种画卷，即将在地铁人的手中徐徐展开。