北京東(dong) 六環高速路，北通北京首都機場，南接京哈高速、京津高速，每天車流如織。

　　恐怕很少人知道，過去兩(liang) 年間，就在這條路的正下方，國產(chan) 最大直徑盾構機已成功挖出“地下版東(dong) 六環”。未來，車輛行經這裏時，將從(cong) 地下隧道通過，現有地麵上的東(dong) 六環主路將建設成為(wei) 六環公園，並改造成慢行係統，成為(wei) 周邊居民散步騎行的好去處。

　　“地下版東(dong) 六環”如何建成？日前，記者走進北京東(dong) 六環改造工程一探究竟。

　　建設難度高

　　7.4公裏長的入地段隧道分為(wei) 3層，根據工程量身定製總長150米、總重4300噸的盾構機

　　來到北京市通州區潞苑二街北側(ce) ，從(cong) 始發井坐電梯往下，一個(ge) 6層樓高、3車道寬的大洞赫然出現在記者眼前。這裏是“地下版東(dong) 六環”西線隧道的起點。

　　“為(wei) 什麽(me) 要把東(dong) 六環‘搬到地下’？”記者拋出疑問。指著隧道牆上的地圖，首發建設公司東(dong) 六環改造工程項目管理處副總經理柴東(dong) 然介紹：“東(dong) 六環路基高26米，目前兩(liang) 側(ce) 往來隻靠幾處鑽橋。它就像一堵牆橫在北京城市副中心，把城市分成東(dong) 西兩(liang) 片，影響了城市發展建設。”北京東(dong) 六環改造工程，就是要把六環路“搬到地下”，打通地麵空間，把綠地還給市民，以解決(jue) 城市發展空間受限難題。

　　整個(ge) 改造工程，南起京哈高速，北至潞苑北大街，全長16公裏，其中約7.4公裏入地段需采用盾構法施工，這也正是這項工程的主要難點之一。

　　據介紹，改造工程隧道采用分離式雙洞布置，每洞布置3條車道，分為(wei) 3層。其中，上層為(wei) 排煙通道，中間層為(wei) 行車通道，下層空間為(wei) 疏散救援專(zhuan) 用通道及管線廊道。這意味著，盾構機直徑要達到16米。這樣的直徑，國產(chan) 盾構機此前從(cong) 未企及。為(wei) 此，中鐵十四局聯合鐵建重工為(wei) 西線工程量身定製了國產(chan) 最大直徑盾構機“京華號”。

　　通常來說，大型盾構機重量超過3000噸，零部件超過3萬(wan) 個(ge) ，製造工藝複雜，涉及電氣、光學、力學、土木、機械等諸多學科。在此基礎上，較之常規的直徑盾構機，16米級以上超大直徑盾構機的係統集成更複雜、加工製造更困難。

　　中鐵十四局北京東(dong) 六環改造工程五標盾構經理孫長鬆告訴記者，從(cong) 研發、製造到下線，“京華號”整整花了10個(ge) 月，“從(cong) 以前有什麽(me) 裝備幹什麽(me) 活，到根據工程量身定製裝備，‘京華號’體(ti) 現出中國建造、中國製造的巨大進步。”

　　“京華號”總長150米、總重4300噸，是一個(ge) 近6層樓高、7節地鐵車廂長的龐然大物。因其設備巨大、運輸難度高，項目人員難以在地下為(wei) 它大規模更換核心部件。7.4公裏的隧道，隻有掘進4772米到達中間風井後，才能進行大規模檢修維保。一旦設備出現故障無法工作，補救成本極為(wei) 高昂，甚至需要再造一台盾構機，從(cong) 接收井重新掘進。

　　為(wei) 此，中鐵十四局專(zhuan) 門為(wei) “京華號”配備了強大的維保團隊。以項目總機械師王建華為(wei) 領隊的“全科醫生”，每天為(wei) 盾構機“望聞問切”，保證了“京華號”掘進穩定。整個(ge) 施工周期，“京華號”設備故障率始終控製在5%以內(nei) 。

　　施工風險大

　　成功下穿車站、鐵路、地鐵、公路、河流等55處風險源，實現對地麵建築物“零擾動”

　　北京東(dong) 六環改造工程對設備要求高，施工難度也高。隧道西線，最低點位於(yu) 地下75米，需長距離穿越高致密富水砂層，先後下穿車站、鐵路、地鐵、公路、河流等55處風險源，掘進風險不小。

　　最大的挑戰，來自與(yu) 北京城市副中心站綜合交通樞紐（以下簡稱“副中心站”）的交會(hui) 。根據規劃，北京東(dong) 六環改造工程和北京副中心站交叉匯集施工，副中心站基坑的抗拔樁基深入基坑底部20米，與(yu) 隧道頂部的最小淨距僅(jin) 為(wei) 3米。

　　再者，隧道施工還要下穿京哈鐵路和北京地鐵6號線。京哈鐵路是全國交通最繁忙的鐵路幹線之一，每天通過運營列車88對，客貨車混跑，重載列車多。北京地鐵6號線則是貫穿北京中心城區、東(dong) 西向運行的軌道交通幹線，區間列車最高時速可達100公裏。

　　孫長鬆告訴記者，作為(wei) 一個(ge) 總重量達4300噸的地下“巨無霸”，“京華號”的每一次開動、掘進，都有可能對地麵的建築、鐵路、河流水係造成影響。

　　頭頂複雜地質和特重大風險源，“京華號”的每一步都要做到“零擾動”。經過多番演練、摸索，團隊發現，得給“京華號”配上一個(ge) “金鍾罩”，才能做到地下“穿針”。

　　“掘進中的盾構機並不是直線運動，而是沿隧道軸線做蛇形運動，造成管片與(yu) 地層間存在環形間隙，容易造成隧道沉降，對土體(ti) 造成擾動。”“京華號”盾構機長王虎然說，因此，在掘進過程中，要以最快速度在管片與(yu) 地層間注入足量的漿液材料充填空隙。

　　然而，常規盾構隧道施工同步注漿采用的是水泥單液漿，凝固時間長達8小時，不能及時有效控製管片上浮。為(wei) 了確保“京華號”施工萬(wan) 無一失，項目建設團隊與(yu) 中國工程院錢七虎院士領銜的專(zhuan) 家團隊通力合作，自主研發了超大直徑盾構同步雙液注漿技術。

　　采用新技術後，“京華號”向前推進時，兩(liang) 種漿液在盾尾後方混合，通過8個(ge) 注漿口，快速注入管片壁後的環形間隙，僅(jin) 10多秒就能變成膠凝狀，並在30分鍾內(nei) 形成早期強度，1小時完成凝固，讓隧道外圍快速形成“銅牆鐵壁”，為(wei) 隧道管片提供更加堅固的“金鍾罩”。

　　2021年5月，“京華號”盾構機開始掘進。2022年4月，“京華號”迎來全線施工最大挑戰：穿越京哈鐵路、副中心站兩(liang) 大風險源。

　　“這一段工程是隧道最深區域，底部達到75米，承壓水水頭壓力達0.8兆帕，相當於(yu) 一個(ge) 指甲蓋的麵積要承受8公斤壓力。”王虎然介紹，在總長207米的穿越區間，盾構機處於(yu) 爬坡狀態，覆土厚度從(cong) 58米突然變到23米，這在行業(ye) 內(nei) 幾乎聞所未聞。

　　準備充分，進展順利。2022年4月25日，“京華號”順利穿越京哈鐵路、副中心站。207米的穿越區間，沉降始終控製在3毫米內(nei) ，管片上浮不超過10毫米。同時，實現單月最高掘進542米，創造了16米級超大直徑盾構機月進尺新紀錄，實現對地麵建築物“零擾動”。

　　項目管理優(you)

　　渣土外運、循環利用，智能監控、大數據、物聯網、智慧管理係統實現全覆蓋

　　走進隧道內(nei) 部，施工現場幹幹淨淨、整齊劃一，完全刷新記者對隧道施工的認知。盾構機開挖出來的渣土哪裏去了？

　　原來，“京華號”創新配備了泥水循環係統。當前部的刀盤轉動“啃”土時，管道將送來泥水，衝(chong) 洗被刀頭切削下來的渣土。混合渣土的泥漿再通過排漿管路運至盾構機外，送到與(yu) 掘進工地南側(ce) 一街之隔的泥漿處理廠進行處理。泥漿經過過濾沉澱，再經管道循環至盾構機內(nei) 重複使用。

　　“分離後的渣土也可循環利用。”孫長鬆介紹，渣土從(cong) 泥漿中分離後，經過板式壓濾機和高速離心機處理幹燥後，可以即產(chan) 即運，用於(yu) 種地、栽樹、路基施工等，實現資源再利用。

　　這裏還是一個(ge) “智慧工地”。智能監控、大數據、物聯網、智慧管理係統實現了全覆蓋，隻要有安全問題、參數異常、環保隱患，平台立刻報警，讓隱患無處遁形。

　　來到改造工程安全質量監控中心，大屏幕上，盾構機的推力、行程、分區壓力，管片的生產(chan) 、運輸、拚裝等信息全都一覽無餘(yu) 。“係統可以連接手機。我們(men) 外出時，可通過手機對上萬(wan) 個(ge) 參數實時監管。”孫長鬆說。

　　不僅(jin) 如此，安全質量監控中心還與(yu) 位於(yu) 南京的中鐵十四局大盾構公司總部盾構智慧管控中心聯動聯控。如有必要，總部人員甚至可以在1000公裏外遠程操控盾構機。

　　2023年6月28日上午，曆經兩(liang) 年多掘進，“京華號”順利完成西線隧道掘進任務，抵達接收井，這也意味著國內(nei) 最長盾構高速公路隧道西線貫通。“這條隧道的貫通，意味著我國超大直徑盾構全產(chan) 業(ye) 鏈發展站上了新台階，為(wei) 解決(jue) 城市發展空間受阻難題提供了新路徑。”中鐵十四局黨(dang) 委書(shu) 記、董事長吳言坤說。

　　項目團隊將繼續開展隧道內(nei) 剩餘(yu) 現澆混凝土結構施工、裝飾裝修、路麵找平層及瀝青層施工，最後進行強弱電、交安、消防等機電安裝施工。預計明年年底，改造工程將建成通車。

　　目前，“京華號”盾構機正在拆解，將進行全麵檢查、保養(yang) 和改造，服務下一個(ge) 工程。（記者 李心萍）