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(guān)鍵支撐，更是 “上海智慧” 的象征，展現(xiàn)著這座城市在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的卓越成就與非凡實力。每一處細(xì)節(jié)都凝聚著建設(shè)者們的心血與智慧，彰顯著上海軌道交通隧道結(jié)構(gòu)那令人贊嘆的安全韌性。此次對話協(xié)會會長、軌道交通領(lǐng)域?qū)＜耶呄胬S他的思路探尋軌道交通隧道結(jié)構(gòu)的安全韌性。

畢湘利：上海地鐵已經(jīng)運營30年，30年的時間其實是走過了西方地鐵發(fā)展的百年歷程。1863年，倫敦第一條地鐵開通運營，到現(xiàn)在已經(jīng)160年了，而上海僅用30年的時間，運營規(guī)模就已經(jīng)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(xiàn)在，按照上海市政府要求，上海地鐵已經(jīng)從重視線路數(shù)量的增長，轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾曎|(zhì)量的提升。質(zhì)量提升是什么？我理解就是長期運營安全質(zhì)量的提升。我們的隧道結(jié)構(gòu)安全，事實上是長期運營安全的一個薄弱環(huán)節(jié)，如何保證我們這個隧道結(jié)構(gòu)的百年可維護，這是一個很重大的課題。

Q2：在重視質(zhì)量提升的背景下，為實現(xiàn)隧道結(jié)構(gòu)安全百年可維護，工程技術(shù)方面做了哪些迭代升級？

畢湘利：比如，曾經(jīng)在上海地鐵建設(shè)的初期，隧道設(shè)計是根據(jù)列車3米車寬的限界，采用了5.5m的內(nèi)徑。但到十二·五末的時候，做了一定的調(diào)整和完善：一方面是新的規(guī)范要求隧道內(nèi)須設(shè)置側(cè)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(nèi)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(shè)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(shù)突破，以提升城市軌道交通安全韌性的乘數(shù)效應(yīng)？

畢湘利：剛才講到的一個就是隧道內(nèi)徑的擴大，為未來預(yù)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(shè)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(tǒng)的螺栓連接改成了榫卯連接，采用凹凸結(jié)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(guān)鍵因素。經(jīng)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(yè)應(yīng)該共同考慮的問題。

▲管片接頭采用榫卯結(jié)構(gòu)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(gòu)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(zhì)量比原來螺栓接頭方式提高了一個數(shù)量級，基本可以消除原來盾構(gòu)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(shè)中，大概有差不多三分之一的隧道采用了快速接頭的設(shè)計。

▲軌道交通18號線管片拼裝現(xiàn)場

當(dāng)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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)場施工的要求，傳統(tǒng)的人工操作就比較難實現(xiàn)，要依賴智能裝備。

Q4：數(shù)字化是現(xiàn)在各行各業(yè)的新趨勢，對于土木工程行業(yè)，特別是軌道交通行業(yè)帶來了哪些新的契機？上海地鐵應(yīng)該如何把握？

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

經(jīng)過與相關(guān)單位共同試驗，我們認(rèn)為在技術(shù)上是可行的，只要對盾構(gòu)設(shè)備做相應(yīng)的改造，就可以實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)——把原來由人工控制盾構(gòu)的推進，改為自動化控制，我們將其稱為自適應(yīng)推進的盾構(gòu)。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(zhì)量。這是土木工程領(lǐng)域里應(yīng)該共同思考、共同關(guān)心、共同推進的一件事情。特別是在智能盾構(gòu)這方面，上海地鐵想在行業(yè)里先走一步，做一些試點。

▲自適應(yīng)推進的盾構(gòu)

Q5：智能裝備的快速發(fā)展，為隧道結(jié)構(gòu)安全提供了更多保障，未來的發(fā)展前景和推廣方向您覺得會在哪里？

畢湘利：所謂的自適應(yīng)推進，是基于自動測量、自動感知基礎(chǔ)上的自動推進。在此基礎(chǔ)上，輔以自動化拼裝，就叫作推拼同步。我們目前已經(jīng)具備了推廣這一技術(shù)的條件了，因為這個對盾構(gòu)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(chuàng)造了條件，兩者是相輔相成的；二是提高了盾構(gòu)的施工效率，更多的是提高了盾構(gòu)施工的機械化、自動化和智能化的水平，最終的目標(biāo)是提高了整個盾構(gòu)管片的成型質(zhì)量。

這樣一來，盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)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(xiàn)。

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