4月18日，世界最大斷面組合式矩形頂管機「大禹掘進號」在深圳地鐵12號線二期工程沙三站順利始發，標誌著國內首個超大斷面矩形頂管暗挖車站正式進入施工階段，實現了地鐵車站施工工法的重大創新，填補了我國在機械化地鐵暗挖車站施工方面的空白。

    粵港澳大灣區在我國深化改革開放布局和現代化城市群建設規劃中佔據重要戰略地位，區域城市密布、經濟發達、人口稠密，對城市軌道交通的需求極其龐大。城市繁華城區地鐵車站採用傳統的明挖法施工，面臨交通疏解和大量管線、綠化及物業改遷的難題，且勞動力投入大，機械化程度低，安全風險大，質量控制難，工程建設工期長、造價高。

    為了破解難題，深圳市地鐵集團聯合深圳大學、中鐵裝備和中國電建等單位組建科研團隊，由中國工程院院士陳湘生擔任團隊負責人，開展了廣東省重點領域研發計劃「現代工程技術」重點專項《繁華城區地鐵暗挖車站關鍵技術》項目研究工作，深圳地鐵12號線二期工程沙三站為該項目的示範性應用工程。

    該車站位於帝堂路與沙井路交叉路口，為地下二層島式車站，車站總長208.4米，標準段寬22.7米，有效站台寬13米。深圳地鐵集團相關負責人介紹，沙三站地處城市繁華城區，周邊建築物多，地下水充沛，地質條件複雜，且站址有一處埋深4.2米的新建暗涵。

    項目科研團隊攻堅克難，針對沙三站研制了新型暗挖施工裝備——世界上開挖面積最大（寬11.29米、高13.55米）的矩形頂管機「大禹掘進號」。裝備由兩台設備上下組合而成，採用多刀盤多螺機協同工作的姿態控制技術，實現了超高掌子面水土壓力平衡和左右兩次零間隙施工裝備技術的重大突破。在揭示空間變位規律，建立暗挖地鐵車站施工風險綜合評估體系的基礎上，創造性地採用組合式矩形頂管機分左右兩次頂推施作車站主體結構，提出了地鐵機械化暗挖車站設計理論和方法，開發了裝配式車站結構，解決了多洞組合頂管管片及車站結構體系轉換等設計難題。

    同時基於深鐵集團安全監測管理平台和大數據分析平台，開發建設了濱海繁華城區暗挖地鐵車站建設信息化智能管理平台，搭建具備工程信息化管理、風險評估與預警等關鍵功能，實現車站建設過程實時信息化智能管控。

    大斷面管節拼裝是頂管推進過程中需要破解的又一難題。早在2020年，中國電建及各相關方便著手推動管節拼裝輔助工裝的設計、製造。據介紹，該專用管節拼裝輔助工裝高15.4米，寬9米，長13米，由兩組桁架式結構組合而成，主要包括翻轉平台、吊梁、拼裝工裝以及平移小車等部件，其作用是在管節拼裝過程中提供工作平台以及保證管節的精准定位和安全平移。

    據介紹，沙三站暗挖車站是國內首次將超大斷面組合式矩形頂管機引入地鐵建設領域。項目科研團隊通過攻克超大斷面組合頂管暗挖車站管片井下拼裝、始發接收、左右線密貼頂進、近距離下穿箱涵變形控制、結構體系轉換等技術難題，形成了繁華城區地鐵暗挖車站施工成套技術。

    該技術在示範工程沙三站的成功應用，解決了制約區域地下軌道交通大規模快速建設與區域內繁華城區城市環境、經濟發展、社會和諧的矛盾。採用機械法暗挖車站，減少了勞動力投入，減少安全風險，提升了工程質量和工效，縮短了工期，降低綜合成本，實現了地鐵車站建築工業化。

    「大禹掘進號」在深圳地鐵12號線二期工程沙三站的順利始發，預示著「繁華城區地鐵暗挖車站關鍵技術」示範工程已進入正式實施階段，標誌著我國繁華城區複雜環境暗挖施工領域工程理論與技術水平、關鍵設備研發製造能力的提升與進步，推進了軌道交通建造技術的發展和進步，向智能建造邁出了關鍵的一步。（記者 姚志東）

    頂圖：始發現場