上海的軌道交通隧道每日承載著龐大的客流運輸，不僅是城市交通體系的關鍵支撐，更是 “上海智慧” 的象征，展現著這座城市在基礎設施建設領域的卓越成就與非凡實力。每一處細節都凝聚著建設者們的心血與智慧，彰顯著上海軌道交通隧道結構那令人贊嘆的安全韌性。此次對話協會會長、軌道交通領域專家畢湘利，跟隨他的思路探尋軌道交通隧道結構的安全韌性。

畢湘利：上海地鐵已經運營30年，30年的時間其實是走過了西方地鐵發展的百年歷程。1863年，倫敦第一條地鐵開通運營，到現在已經160年了，而上海僅用30年的時間，運營規模就已經超過了800公里，目前占公交市場的比重超過了四分之三。

時至現在，按照上海市政府要求，上海地鐵已經從重視線路數量的增長，轉變為重視質量的提升。質量提升是什么？我理解就是長期運營安全質量的提升。我們的隧道結構安全，事實上是長期運營安全的一個薄弱環節，如何保證我們這個隧道結構的百年可維護，這是一個很重大的課題。

Q2：在重視質量提升的背景下，為實現隧道結構安全百年可維護，工程技術方面做了哪些迭代升級？

畢湘利：比如，曾經在上海地鐵建設的初期，隧道設計是根據列車3米車寬的限界，采用了5.5m的內徑。但到十二·五末的時候，做了一定的調整和完善：一方面是新的規范要求隧道內須設置側向的疏散平臺，另一方面也更多地考慮到隧道的可維護性，建議把這個隧道內徑擴大40cm，從5.5m改到5.9m，為未來這個隧道的可維護提供了一定的空間。

Q3：隧道建設的安全性和長久性是地鐵運維的核心命題之一。我們是否在嘗試更多技術突破，以提升城市軌道交通安全韌性的乘數效應？

畢湘利：剛才講到的一個就是隧道內徑的擴大，為未來預留可維護的空間。另外，我們正在做一件事情，就是從十三·五末，在建設軌道交通18號線的時候，管片的接頭做了一個新的嘗試：把傳統的螺栓連接改成了榫卯連接，采用凹凸結合的連接方式，將管片緊密拼插在一起，這種方式叫作快速接頭。因為隧道管片最大的薄弱點實際上就是接頭部位，接頭的鋼度與強度是決定著隧道壽命的關鍵因素。經過計算，我們每公里的隧道接頭長度實際上是隧道長度的20倍多。所以如何將接頭的薄弱點處理好，在我看來是這個行業應該共同考慮的問題。

▲管片接頭采用榫卯結構連接

快速接頭這個方式帶來的最大變化就是對施工精度的要求的提高。要求施工過程中，盾構的糾偏不能累積，要實時、毫米級的糾偏。通過軌道交通18號線試驗段的成果，隧道成形質量比原來螺栓接頭方式提高了一個數量級，基本可以消除原來盾構隧道中例如錯臺、滲漏水等一些常見的病害。所以考慮到這一點，在十四·五這一輪建設中，大概有差不多三分之一的隧道采用了快速接頭的設計。

▲軌道交通18號線管片拼裝現場

當然，快速接頭工藝在軌道交通18號線試點時也遇到了很多困難。對于管片制作，包括快速接頭在管片上的定位精度以及管片拼裝的精度，我們都提出了相應的標準，這些標準與原來螺栓連接的管片要求是不一樣的。從管片制作加工精度、施工控制的精度與糾偏的頻率，再到現場施工的要求，傳統的人工操作就比較難實現，要依賴智能裝備。

Q4：數字化是現在各行各業的新趨勢，對于土木工程行業，特別是軌道交通行業帶來了哪些新的契機？上海地鐵應該如何把握？

畢湘利：隨著數字化在土木工程領域的應用，這是個機會。什么機會呢？就是我們正在跟相關的施工單位一起研發智能盾構、數字化盾構。類似于全自動駕駛列車，這種盾構機能夠在推進過程中實現控制軸線糾偏、拼裝管片、同步注漿以及盾尾的油脂等系統的協同運作。

經過與相關單位共同試驗，我們認為在技術上是可行的，只要對盾構設備做相應的改造，就可以實現預期目標——把原來由人工控制盾構的推進，改為自動化控制，我們將其稱為自適應推進的盾構。這是一個很大的進步，可以確保新的管片接頭形式的施工質量。這是土木工程領域里應該共同思考、共同關心、共同推進的一件事情。特別是在智能盾構這方面，上海地鐵想在行業里先走一步，做一些試點。

▲自適應推進的盾構

Q5：智能裝備的快速發展，為隧道結構安全提供了更多保障，未來的發展前景和推廣方向您覺得會在哪里？

畢湘利：所謂的自適應推進，是基于自動測量、自動感知基礎上的自動推進。在此基礎上，輔以自動化拼裝，就叫作推拼同步。我們目前已經具備了推廣這一技術的條件了，因為這個對盾構的改進、改裝并不大，但是它解決了幾個問題：一是因為有了自動化的推進，為自動化拼裝也創造了條件，兩者是相輔相成的；二是提高了盾構的施工效率，更多的是提高了盾構施工的機械化、自動化和智能化的水平，最終的目標是提高了整個盾構管片的成型質量。

這樣一來，盾構隧道結構的安全就得到了保障，就進一步保障了地鐵的運營安全，那么我們前面說的地鐵隧道的百年可維護就能得以實現。

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