创新求变中国轨道交通建设仍有很大发展空间，徐工致力于打造地铁成套化施工设备解决方案创新求变

近年来，中国城市轨道交通建设加速推进。2022年7月，中国城市轨道交通协会发文，称中国内地有51座城市开通运营城市轨道交通，运营线路达9573.65千米，其中地铁7529.02千米，仅2022年上半年新增城轨交通运营路线长度366.87千米。
根据国家“十四五”发展规划，国内城轨交通发展的总体战略是提供高质量的轨道交通服务，保持城轨交通行业持续健康的发展，提升人民群众的获得感、幸福感，计划到2025年城市轨道交通建设里程突破10000千米。
地铁工程的快速发展，促进了施工技术的进步，为确保地铁工程的安全高效施工，对基坑围护工程的防渗、隧道工程的安全开挖、施工工期都提出了更高的要求。
然而，地铁工程在采用传统施工模式时，存在诸多问题和局限性。
首先，基坑围护工程采用传统施工模式，会面临很多挑战：第一，垂直度控制难度大。超深墙施工垂直度控制是关键，如果垂直度不达标，直接会导致钢筋笼无法下放到位，对防震功能产生影响。间接会导致地下连续墙渗水、基坑变形过大甚至失稳；第二，常规接头防渗性能差，存在混凝土绕流，接头暴露时间长，接头渗水路径过短，接头位置易出现夹泥、孔洞等缺点；第三，常规的冲击钻施工方法带来的振动、噪音、泥浆等污染以及成槽质量问题，导致该工法市场使用范围正在缩窄，随着绿色环保施工要求的愈加严格，冲击钻法将会逐步淘汰；第四，硬岩施工效率低，成本高。在地铁基础工程中经常遇到微风化极硬岩作为持力层的情况，在极硬岩施工中成槽施工效率低，成本高，已是成槽施工难题之一。
其次，在桩基础工程施工中，传统施工模式存在着硬岩施工效率低、成本高的问题。遇到超硬岩，采用常规旋挖钻孔施工工艺，施工效率平均0.3-0.7m/h，截齿消耗快，成本投入大，已成为桩基础施工行业难题。
第三，地铁隧道工程，硬岩施工如采用常规的人工钻爆法施工，存在钻孔效率慢、单次进尺短、人工成本高、高风险等问题。而且钻爆法对周边环境扰动比较大，特别是城市地铁施工过程当中对居民区建筑、下穿道路、河流等都存在着影响。同时还会污染周边环境，施工过程中会产生粉尘、有害气体、噪音等污染，并会对交通造成影响。此外，对于隧道的软岩施工也存在着支护劳动强度大、施工效率低的问题，还存在着坍塌的安全隐患。
第四，传统地质勘察方法以间断垂直孔反映隧道围岩地质特征，不仅工程体量大，非必要钻进较多，无法在隧道沿线进行大规模钻孔勘察，而且钻孔离散，不能真实、全面反映隧道围岩的地质特征。
第五，目前隧道工程超前地质钻探，主要使用水平岩心钻机、多功能钻机进行短距离水平取芯工作。超前地质钻探与隧道掘进工序无法平行施工，需要设备及工序的切换，影响施工效率。同时无法实现钻进过程的实时控向。
为了彻底解决这些施工难题，经过多年的研发和创新，徐工基础已形成了地铁成套化施工设备。比如，用于地质勘查的岩心钻机，用于基坑围护工程的地下连续墙、排桩、水泥土搅拌墙、咬合桩等施工设备，用于桩基础工程施工的系列旋挖钻机，可以达到1500米的超前地质钻探设备，以及包括悬臂式掘进机、凿岩台车在内的地铁隧道施工设备。
在马来西亚MRT地铁大马城南站项目施工中，采用了徐工成套化设备，包括地下连续墙、咬合桩、注浆引孔等，实现了硬岩高效施工、泥浆封闭循环施工、垂直度控制精准，而且低噪音、无振动。
在基坑围护工程施工中，尤其针对硬岩成槽作业，我们推出了钻铣组合工法，利用该工法，平行作业，在待铣位置先利用成孔设备施工多个引孔，然后再使用铣槽设备进行铣削成槽，大幅提高硬岩成槽施工效率，降低施工成本。该项技术已获得了国家发明专利。
在使用双轮铣进行施工时，为了确保垂直度，我们进行了工程方面的研究，将纠偏板增加到12组，保证纠偏精度。对铣削装置进行精确的仿真分析，不同地层选择不同的齿轮。比如在上海周家嘴路北横通道新建工程，要求实施精度要达到千分之一。针对双轮铣槽之间的接头，我们采用了套铣接头的工艺方法，提高防震能力。同时用旋挖钻和气动潜孔锤施工，效率非常高。目前青岛很多工程采用了这种工艺，跟传统的旋挖钻相比，施工效率可以提高五倍。
针对地铁隧道施工，我们首推悬臂式掘进机法。采用悬臂式掘进机进行隧道施工，可减少对围岩的扰动，有效控制地面的沉降，断面成型精度受控，采用电驱，施工环保。比如贵阳地铁1号线隧道施工项目，9台徐工悬臂式掘进机，承揽了全部开挖工程，单台设备开挖8小时，实现进尺3米，效率大幅提升，而且解决了噪音、粉尘等环境污染问题。
此外，对于超前地质钻探或地质勘查，徐工以水平定向钻机为基础，从钻、取、测三方面获取隧道围岩信息，为隧道施工提供数据支撑；通过快速注浆加固，提高软土层力学性质和承载能力。该产品已经在川藏线得到了广泛应用。
未来，地铁成套化施工设备的技术还会不断更新和升级，方向主要包括：第一，无人化和智能化。比如悬臂式掘进机采用无人驾驶的方式对断面进行切割。旋挖钻机采用一键操作，将一些功能集合到一起进行作业；第二，针对硬岩高效施工，对设备进行大型化设计。徐工推出了世界最大型号旋挖钻机，直径可以达到7米，深度可以达到190米，并不断推出更大型号的双轮铣。在岩层比较硬的情况下，采用大型设备施工效率可以大大提高；第三，绿色施工。比如采用全套管施工工法进行无泥浆施工。并针对必须带泥浆作业的情况，专门研制推出泥浆处理系统，对泥浆进行处理，净化、固化，节约成本。同时加速推进电驱动设备的研发设计，真正实现无噪音、无排放施工；第四，数字化施工。目前我们可以实现对各种设备、各种场景进行动态仿真，对施工效率、施工成本、施工质量进行模拟，提前在数字化进行仿真之后，再进行施工，这样可以大大提高效率。