【詹天佑奖】广州地铁9号线：世界首条在岩溶上修建的地铁

詹天佑奖

广州地铁9号线概况：高增—清塘—清㘵—莲塘—马鞍山公园—花都广场—花果山公园—花城路—广州北站—花都汽车城—飞鹅岭。车辆采用B型车，6节编组，列车最高运行速度120公里/小时，线路开通时11列车上线运行。

广州地铁九号线有着诸多第一：是我国第一条处于岩溶发育区的全地下地铁线路、是全国第一次下穿时速350km高速铁路路基段的地铁线路、线路需穿越6条断裂、3条河流、3条高速公路。

广州市轨道交通九号线工程的建设团队包括广州地铁、广州地铁设计院、中铁三局、省基础、华隧、中铁十六局、北京建工、水电二局等单位。建设过程中，针对岩溶发育区施工特点建设团队先后攻克岩溶处理关键施工技术、超浅覆土掘进综合施工技术、上软下硬地层急曲线施工轴线控制技术、下穿高速铁路关键技术、全生命周期BIM信息化技术等难题，形成专利超20项，发表学术论文30余篇。

工程重难点

广州地铁九号线是我国第一条处于岩溶发育区的全地下地铁线路。

中国工程院院士钱七虎曾表示，“国内修建地铁所遇到的地质条件中最复杂的是在广州，而九号线所属花都区的地质可称为‘地质博物馆’，异常复杂。”

岩溶对地铁车站明挖基坑、结构施工及建成后运营的维护都有较大影响，这给地铁车站的设计施工带来了巨大的挑战。在此类地质条件下进行车站基坑开挖施工风险极高，极易发生坍塌及突泥涌水的风险，拼装过程中对围护结构变形控制、受力转换等也提出了更高的要求。

根据地勘结果显示，9号线是广州乃至国内首次全线在石灰岩地质中敷设的地铁线路。全线地下溶洞发育约50%，部分区间高达70%，且充斥压力较大的地下水，平均每100个钻孔中，就会有约40个钻孔中发现石灰岩内存在溶洞。另外，在花都区部分区域，砂层直接覆盖在石灰岩上方，该两种地层组合在施工时极易出现地面塌陷的地质灾害，继而对地面构建筑物、管线、人员造成安全隐患。

广州地铁九号线全断面硬岩、上软下硬地层更是常见，同时区间需下穿兴华断裂带、三华断裂带、田美断裂带、雅瑶断裂带、清潭断裂带、广岭断裂带，经过天马河、田美河、清石河，以及广清高速、机场北高速、机场高速。

面对地质条件如此复杂的地铁线，中铁一院城建院以总工程师牵头不断优化设计及创新工法，明确区间施工前对已探明的溶洞区进行注浆充填，提出分阶段动态设计的技术管理手段。

广州北~花城路站区间自广州北站引出后要先后下穿武广高铁的4条股道及两侧站台、京广铁路的6条股道及站台端雨棚，下穿铁路站台及股道宽度范围共约120米，是世界首例岩溶地区超浅埋下穿高速铁路路基段工程。

以九号线为依托的《广州市轨道交通九号线工程岩溶处理总体要求》已编制完成，为广州地铁八号线北延段等灰岩地区轨道交通设计和建设提供了技术标准。

花都广场～马鞍山公园区间是全线最后一个难点工程，该攻坚克难啃硬岩。区间长1031米，线路位于迎宾大道道路下方，主要穿过富水砂层、全断面硬岩、上软下硬地层及岩溶发育区。施工过程刀具磨损严重，盾构掘进十分艰难，日均掘进不到1环。2016年10月28日，掘进至721环时，盾构机再次出现异常，需开仓换刀，设计人员再次到现场查看，开会研究发现，正常掘进条件下无法保证隧道按时贯通。为确保盾构正常掘进，保证隧道按时贯通，根据剩余区间地质条件，中铁一院先后组织数次专家论证，提出先行施工三处旋喷桩加固体换刀点、地面预裂爆破辅助盾构施工等措施攻克地质难关，为隧道顺利贯通提供了坚实的技术保障。

广州地铁九号线在工程管理中大力推行“规范化、标准化、精细化、信息化”管理。地铁公司已于2011年12月在轨道交通九号线试行土建施工现场精细化管理系统，通过对土建工程从前期准备到交工验收全过程进行360度全景式分析，将明挖、盾构、暗挖等8类工法共571道关键工序的管理标准和流程固化为计算机程序，实现了对施工现场每道工序的进度和质量、实体作业及实施各方行为的实时监控。

在做好日常生产安全工作的基础上，九号线在施工过程中就进一步加强了工程建设的风险预控。对工程风险较大工程，在工可、初步设计阶段就开展风险评估。如，针对九号线处于岩溶发育区，邀请了钱七虎院士等全国专家，召开9号线岩溶地质处理技术方案专家咨询会；邀请了王梦恕院士等全国专家对九号线工程广州北-花城路区间下穿武广高铁、京广铁路技术方案咨询会进行了评审等。同时，注重对周边环境、地下管线、建（构）筑物及基础情况等摸查，每个项目开工前就形成周边环境调查、管线调查、地质情况调查等三个报告，有效防范地质风险。在建设过程中，对地铁范围内的所有风险点、风险源全面排查梳理，制定针对性防控方案，建立风险预防预控专家库，每月组织专项风险检查，全力保障地铁建设安全。

地铁九号线一期大事记

2009年9月29日：地铁九号线正式动工建设。

2010年5月1日：地铁九号线首台盾构机在5标段1号中间风井成功吊装到位，标志着地铁九号线即将进入地下盾构施工阶段。

2010年5月28日：增加6标，增加花城路站，总站数由原来8个站升为9个站，位置在新世纪广场东南侧（花城路与秀全大道交叉口），标志着九号线再次进入花都区中心。

2010年9月28日：位于迎宾大道的五标段盾构施工掘进开始。

2011年7月21日：地铁九号线第5标段1号风井往清布站方向的隧道顺利贯通，标志着九号线进入快速建设期。

2011年9月28日：广州地铁九号线5标再度传来好消息，由1号风井往高增站方向掘进的右线三菱1686#盾构机完成阶段性任务，在2号风井破土而出，至此宣告了清布站至2号风井双线的顺利贯通。

2011年12月12日：施工3标土建工程花果山公园站正式动工。

2012年10月11日：九号线花都广场站正式围蔽施工，并进行开挖探槽等工作。

2013年5月10日：全线10座车站已有8座开工，其中高增站、清布站主体结构已封顶。飞鹅岭站、花果山公园站土方开挖已完成，现进行主体结构施工；马鞍山公园站、花都汽车城站围护结构已完成，现进行土方开挖施工；花都广场站进行围护结构施工；花城路站进行岩溶处理施工。

2013年8月8日：广州北站在历时拆迁三年多之后，终于完成所有拆迁任务，开始正式施工，这标志着九号线全线所有车站已开工建设。据了解，截至12月底，九号线全线土建工程累计完成总量的42%。

2014年5月22日：广州地铁九号线最新进展，九号线全线土建工程累计完成48%，全线力争2016年开通。也就是说地铁9号线开通时间，初定在2016年，即2年后。日前，国内首台“泥水+土压”双模盾构机在地铁九号线(花都汽车城-广州北站)区间始发，该盾构机实现了多项重大技术创新，填补了国内双模式盾构机的空白。

2015年6月4日：为支持空港核心区发展，政府提出在高增和清布区间之中增设清塘站，全线由原来的10个车站增加到11个。

2015年12月17日：开始铺轨。

2016年3月22日上午8时许，九号线施工2标【花都汽车城-广州北站】区间左线盾构顺利驶入预制的钢套筒内，成功实现双线贯通！区间全长1.68公里，地质情况异常复杂，溶土洞特别发育，地质钻探表明该区间见洞率高达到43.97%，很大一部分地段存在上软下硬的复合地层。为了预控风险，确保安全，经专家反复论证，最终决定该区间采用泥水+土压双模盾构机掘进，这在全国尚属首例。

2017年1月18日九号线【广州北站～花城路】区间隧道双线贯通。意味着地铁九号线已安全平稳成功下穿武广高铁和京广铁路，全线最大工程难题已被攻克，该隧道也成为国内首条下穿高铁路基的地铁盾构隧道。

2017年4月12日随着九号线一期【花都广场～马鞍山公园】区间右线盾构机经过1019天的艰苦掘进后终于出洞，九号线一期全线隧道宣告贯通。广州地铁表示，九号线一期目前已全面进入机电安装施工的高潮，全体建设者正在争分夺秒施工，全力确保九号线一期2017年底顺利开通。

2017年4月20日九号线一期首辆列车在2辆100吨吊车的配合下，平稳地吊装到岐山车辆段轨道上，为九号线一期车辆调试工作开启了新历程，同时也为全线今年底顺利建成开通奠定了基础。

2017年5月底九号线一期土建工程累计完成81%。全线11座车站全部封顶，进行附属结构施工，其中10个主体已移交机电；全线10个区间全部贯通并已移交机电；岐山车辆段工程基本完工，已具备停车条件，进行收尾和工程验收。

2017年6月28日岐山车辆段进入运营调试阶段，实现“三权”移交；与此同时，九号线一期土建工程累计完成81%；全线11站10区间土建主体已完工并移交机电，推进剩余附属工程施工。并且在这一天9号线也实现了全线短轨贯通，进行长轨焊接，并推进供电等机电系统工程施工。

2017年7月26日为支持空港核心区发展，政府提出在高增和清布区间之中增设清塘站，全线由原来的10个车站增加到11个。

2017年7月30日地铁九号线一期供电系统安装工程全线变电所受电圆满成功，比原计划提前1个月实现电通。

2017年9月30日地铁九号线一期七座车站及全线轨行区实现“三权”移交。随着调度指挥权、属地管理权和设备使用权（简称“三权”）的钥匙顺利移交运营部门后，广州地铁九号线一期正式由建设转入运营调试阶段。

2017年10月22日伴随九号线09001002列车安全回库在检修道停稳的那一刻，标志着九号线超速型式试验圆满完成。最终确认九号线清塘-高增上行具备132km/h时速的动力学试验条件。

2017年11月3日九号线一期在飞鹅岭至花城路站以及相关辅助线区域开展列车故障救援演练。

2017年11月16日起九号线一期全部列车开始按照时刻表试运行。九号线列车将在飞鹅岭至高增之间往返，行车间隔约6～7分钟，上线9列车。各次列车按照运营标准及时刻表规定正常运行，列车在车站正常停站、开关门作业，车站所有设备按运营要求开启（出入口除外）。

2017年11月20日广州地铁邀请省市区20多家媒体率先试乘九号线，全方位体验九号线的乘车感受和车站服务水平。

2017年11月28日下午广州地铁联合市交委、花都恒通客运公司、花都公汽公司在九号线高增站至花都广场站之间开展了应急公交接驳演练，为保障九号线一期正式开通后应急情况下公交疏运及时、高效做好准备。

文/韩静