建设中的北京站至北京西站地铁（简称直径线）是目前国内城市最大直径双线电气化铁路隧道工程。无论施工难度还是科技含量，乃至风险安全管理和环保技术都堪称国内之最。直径线被铁道部和北京市政府列为“最难、风险最大的在建地下工程”。

预计2012年建成通车的直径线，东起北京站，沿崇文门西大街、宣武门大街，莲花池东路至北京西站，全长9.156公里，直径达12.04米。近日，记者进入距地面40米的地下隧道，探访这一工程背后的奥秘。

“零排放”施工刷新国内纪录

直径线将上穿地铁五号线崇文门站，与运营中的地铁二号线平行，下穿地铁四号线宣武门车站，西便门桥、天宁寺桥、白云桥、西护城河和重要人防工程，施工线路地表荷载复杂、地质条件复杂，施工难度被业界定为“目前国内城市地下工程之最”。

据专家介绍，直径线主要挖掘工具是盾构隧道掘进机，简称盾构机。这是现代隧道掘进专用工程机械，集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、测量导向纠偏等功能。

这是北京首次采用大直径泥水平衡盾构施工，许多技术是摸着石头过河。中铁隧道集团北京铁路地下直径线项目经理何峰坦言压力很大，“不但要对企业负责，还要对国家投资和社会负责。”何峰用“长大高难”来比喻工程。长，即盾构独头掘进距离5175米，国内最长。大，直径12.04米，国内铁路最大。高，即标准高。难，穿越北京中心城区，环境条件十分复杂、技术难度极大。

经过数十次专家论证并经设计和建设单位同意。项目部将原来设计的土压平衡盾构变更为气垫式泥水加压平衡盾构。这样将泥浆全部进行循环再利用，做到施工过程“零排放”，不污染环境，同时最大限度节约成本。

这一创举填补北京市轨道交通建设工程泥水平衡盾构施工空白，刷新了国内同类地质条件下泥水平衡盾构记录。

自主创新突破国外垄断

为满足大直径盾构管片模具质量要求，何峰等人促成北京首钢机电有限公司重机分公司与法国CBE集团合作，将国际先进大直径隧道模具技术引入中国，使我国大型管片生产技术跨越式进入国际先进行列。

在更换盾构机磨损刀具中，进口刀具对北京地质“水土不服”，磨损快且成本高。项目部决心自主研发，组织科技攻关，改造刀盘和刀具。最终提出有计划换刀措施，不仅保证换刀期间安全，且加快了换刀速度。现在全部刀具实现国产化，取得了4项国家专利，成本降低近30%，掘进换刀时间由80多米提升到120多米。

为了在极小场地条件下，确保泥水盾构环流系统高效运行，实现泥水零排放。项目部科技攻关小组筛选了国内外诸多同类厂家，最终选定国产设备全系统自行配套方案，目前已成功投入运用。

这一系统成果，不但实现对环境零排放，而且全系统国产化设备，不必再受外国技术控制。

科学攻关为国家节省上亿资金

直径线通过的白云观9号楼、10号楼修建于20世纪70年代，条形基础砖混结构。由于建筑物基础底部与隧道开挖拱顶高差6～9米，承重墙与隧道外轮廓间距仅1.06米，是全线特级风险源。若要搬迁拆除，费时费力还将花费上亿搬迁补助费。

“最难的就是沉降值的控制。”项目部安全总监坦言。通常地铁轨道工程是6米直径，沉降度要求30毫米左右。经专家评估后，北京市要求直径线对于地铁二号线造成的沉降值控制在3毫米以内。这给他们带来巨大挑战。

为了控制施工沉降，项目部组织业界知名专家进行全方位论证，严格按照“人员配备标准化、过程控制标准化、项目管理标准化”的要求进行施工。他们与国内知名大学联合开发了沉降监测监控系统软件，为有效控制施工沉降提供了专业依据。仅白云观9号楼和10号楼就为国家节省搬迁费用近2亿元。

五年来，该项目先后获全国安康杯竞赛优秀班组、北京铁路直径线安全质量标准化管理先进集体等荣誉。