昨天，在國家會議中心召開的2019年國家優質工程獎總結表彰大會上，蘇州市軌道交通2號線及延伸線工程榮獲2018-2019年度國家優質工程獎。該獎項由中國施工企業管理協會頒發，是經國務院確認的中國工程建設領域設立最早、規格最高、跨行業跨專業的國家級質量獎。這是蘇州軌道交通行業首次獲此大獎。
在激動、驕傲之時，蘇州軌道交通人說，「創新」是他們拿下這一國家級大獎的「硬核」實力。
技術創新
盾構連續穿越570幢建築物
劃定「蘇州盾構紅線」，沉降最多不超過20毫米
15條區間裡，盾構連續密集穿越570幢建築物。回憶軌交2號線的建設歷程，蘇州軌道交通集團建設分公司技術管理部技術主管王飛首先想到的便是這項創舉，「當時調研的結果發現，國內外軌交連續穿越建築物最多不超過300幢。」
作為溝通蘇州南北的一條重要線路，軌交2號線串聯起了平江新城、蘇州火車站、山塘街、石路、三香廣場、桐涇公園、滄浪新城等重要節點。王飛說，軌交2號線彎彎繞繞之處比較多：一方面，軌交2號線溝通串聯的關鍵節點本身不在一條直線上；另一方面，受古城區中「丁字路」的限制，軌交線路不得不以小半徑曲線穿越建築物群。
從軌交2號線的陸慕站到寶帶橋南站共有15條地下區間隧道，每個區間隧道均需下穿建築物群，其中山塘街站-石路站區間需穿越的建築物最多，達到85幢。軌交2號線穿越建築物的類型眾多，包括市文保建築、蘇式老房子、現代居民樓、辦公高樓、商業區店鋪、城中村、廠房等等。不僅如此，蘇州盾構掘進施工所處的地層大部分為富水粉細砂地層，盾構在掘進施工時極易出現開挖面坍塌、地層沉降超標等問題。「富水粉細砂地層+建築物群的組合，使得軌交2號線盾構施工難上加難。」王飛說。
對此，早在軌交2號線開工之前，蘇州軌道交通集團便設立了盾構下穿建築物群施工安全控制技術研究的科研課題，由北京交通大學和中鐵十七局集團組成的聯合課題組於2009年10月正式啟動相關研究。在調研時，課題組了解到，當時即使一流水平的施工單位，在密集連續穿越數十幢房子後出現了房屋牆體顯著變形開裂、門窗關不上等問題。軌交2號線要密集連續穿越570幢建築物，迫切需要研發一套全新的安全控制技術體系。
「紅線」的劃定成為首要任務，需要精準定義盾構穿越時的建築保護範圍。王飛說，雖然當時國內幾大城市已有這方面的研究成果，但蘇州的粉細砂地層有其特殊性，與北京的砂卵石地層、上海的淤泥質土地層、廣州深圳地區的巖土複合地層等均有著顯著區別，因此，蘇州必須獨立自主研究自己的「盾構紅線」。
聯合課題組以現場試驗為主開展了針對性研究。歷經近一年時間、十多次現場試驗，最終在2010年8月軌交2號線首臺盾構始發前，確定「蘇州盾構紅線」為：距離盾構區間隧道中心線20米。
穿越文保建築物是軌交2號線盾構施工中更大的難題。
王飛介紹，以位於山塘街站-石路站區間的玉涵堂為例，相比於帶有樁基的高樓大廈、框架結構的住宅樓、鋼結構的工業廠房等，這樣的古舊建築由於其地下結構部分只是淺基礎，剛度小，抵抗變形的能力差，遇到盾構掘進時「敏感而脆弱」。
為此，早在軌交2號線勘察設計階段便制定了玉涵堂專項保護方案。進入施工階段，蘇州軌道交通集團又多次邀請國內一流施工單位、高校、盾構廠家的技術專家、學者們來蘇研討、論證，敲定了盾構穿越玉涵堂的專項施工技術方案。最終，完成盾構施工後，玉涵堂所有建築物的最大沉降值僅9毫米多，確保了文物的安全。
軌交2號線穿越建築物施工始於2010年8月，結束於2012年10月。監測數據顯示，盾構施工完成後，軌交2號線所穿越的570幢建築物的沉降變形值均在安全控制值內，即：地表沉降不超過16毫米，建築物沉降不超過20毫米，無建築物出現結構開裂等情況，所有建築物均安全。
基於軌交2號線盾構穿越570幢建築物工程所形成的研究成果，榮獲2018年度住建部「華夏建設科學技術獎」二等獎，並獲得6項國家發明專利授權。
思路創新
地下切削廣濟橋灌注樁
創造世界上盾構切削大直徑群樁首個案例
盾構切削廣濟橋是軌交2號線施工中的又一項創舉。
廣濟橋位於軌交2號線山塘街站-石路站區間，橋長43米、寬32米，為雙向六車道。當時負責這一區間施工的蘇州軌道建設分公司土建安裝二部主任陳海豐介紹，由於石路站距離廣濟橋僅60米左右，從平面位置來說，在設計上難以調整區間線路進行避讓，只能選擇下穿施工，致使廣濟橋共有14根直徑1～1.2米、長34.5～38.5米的鑽孔灌注樁處於區間隧道位置。
選擇切削法穿越不是沒有過糾結。陳海豐說，在2010年前後，作為一種新興工法，盾構直接切樁無論是在理論層面還是技術層面，都遠未成熟。盾構機針對的施工作業環境，要麼是土層，要麼是巖層或巖土複合地層，一般不考慮切削地下鋼筋混凝土障礙物。縱然國內外已積累了十多個盾構切樁工程案例，但總體來說風險較高。所以，穿越廣濟橋最早的設計採用的是「拆除舊橋-拔除樁基-重建新橋」的傳統工法。
然而，位於主幹道廣濟路上的廣濟橋周邊環境比較複雜，橋下面是山塘河和上塘街，緊靠著繁華的石路大型商業圈、金閶實驗小學，旁邊200米遠的地方就是列入世界遺產名錄的蘇州古典園林留園。同時，廣濟橋的交通量很大，早晚高峰途經車輛、人群絡繹不絕，盾構穿橋施工前，僅從廣濟橋上經過的公交線路就有23條。「拆橋復建工法在技術上雖然容易，但造價高、工期長，對交通、周邊環境會帶來長期不良影響。如果盾構能夠直接切樁穿越過去，那自然是最佳方案。」陳海豐說。
蘇州軌道交通的建設者們決定迎難而上。由於既有案例中切削的最大樁基直徑只有0.8米，廣濟橋的樁基卻有1米～1.2米，而且總共要切削14根，這將是世界上盾構切削大直徑群樁的首例。除了開展專項技術研究，聯合課題組還廣邀國內外專家進行論證，並組織開展了盾構切削鋼筋混凝土樁基大型現場試驗等。經充分調研、論證，建設者們決定採用改進增強後的盾構機直接切削穿越廣濟橋群樁。
2011年12月和2012年6月，山塘街站至石路站區間的左線、右線盾構分別成功切削穿越7根橋樁，施工工期分別為8.5天、14.5天，橋梁和隧道均安全，節省工程費用約1085萬元。該項目形成的科技成果「盾構切削大直徑鋼筋混凝土群樁關鍵技術」榮獲2017年教育部科學技術進步二等獎，相關技術獲得6項國家發明專利授權。
管理創新
質量管控新招頻出
「望聞問切」監控盾構影像還原鋼筋骨架
軌交2號線工程建設伊始，蘇州軌道交通集團即確立了誓奪「國家優質工程獎」的創優目標，在質量管理過程中頻頻創新，形成了「雙梯次」「三道關」等長效管控機制。
蘇州軌道交通集團建設分公司安全質量部副主任郭耀雄介紹，「雙梯次」是指建設分公司與土建安裝部兩個層級對現場進行管理，土建安裝部每月對所管轄標段全面檢查1次，建設分公司每季度督查1次，抽查比例30%且確保每標段每年度至少受檢一次，確保質量、安全管理無死角。「三道關」是指質量管理「責任關」、建築主材和分包隊伍「進場關」以及工程材料和實體「檢測關」，從源頭到成品嚴格把控。針對軌道交通工程的施工特點，蘇州軌道交通集團還創建了「五步掛牌驗收制度」。上道工序必須由專人檢查驗收合格、在現場醒目位置張掛驗收合格牌後，方可進入下道工序。
標準化建設貫穿軌交2號線及延伸線建設全過程，當時形成的1.0版「標準化建設管理手冊」涉及五部分內容，即質量管理、安全管理、技術管理、前期管理和物資設備管理。此後，結合軌交4號線、3號線工程建設，蘇州軌道交通標準化建設工作不斷推進完善，目前已升級為2.0版本，並在軌交5號線和6號線工程中全面推廣。
在具體項目施工中，為保障施工安全和質量，各類創新管理舉措更是層出不窮，對盾構施工的「望、聞、問、切」全套監控流程是其中之一。王飛介紹，以切削穿越廣濟橋施工為例，「望」，是從出土口、渣土坑等處收集鋼筋和砼塊，通過仔細觀察鋼筋斷口、砼塊形態等，評判刀盤刀具對樁身鋼筋、混凝土的切削效果；「聞」，是安排多名專業人員趴在橋墩橋臺上「聽橋辨音」，判斷刀盤切樁是否正常運轉；「問」，是指直接詢問現場施工作業班組，第一時間採集第一手數據和資料；「切」，是指在穿越施工前對廣濟橋進行全面細緻的「把脈」；在穿越後繼續對橋梁保持監測，直至沉降完全穩定下來。
鑑於混凝土一旦澆筑後就難以查驗鋼筋情況，為保障軌交車站主體結構中的鋼筋配置嚴格按設計圖紙施工，蘇州軌道交通集團還發明了「鋼筋骨架還原技術」。在對各結構位置的鋼筋工程進行驗收時，監理單位、檢測單位、施工單位均使用蘇州軌道交通集團專門研發的鋼筋檢查尺，對鋼筋工程進行全尺寸、無死角拍照，所拍照片通過剪輯拼接方式，最終整合還原出鋼筋整體的骨架全貌，以保證鋼筋工程質量。
經過強有力的安全質量管控，軌交2號線施工期間實現了安全質量零事故、車站隧道無滲漏、管片拼裝平整、車站裝飾精美等一系列質量目標。