矩形顶管机施工，隧道一次成型                                     ■记者 董一鸣/摄

        在位于京藏高速小营桥西南角的地铁昌平线南延上清桥站B出入口通道内，一台巨大的矩形顶管机正在地下数十米，犹如“贪食蛇”般，以每日铺设2至3节管片的速度，让整个通道不断“延长”。7月9日，记者在施工现场获悉，截至9日当天，该通道已掘进65米，预计7月中下旬即可完成全长99.7米通道全部贯通。

        提起用于地铁隧道施工作业的盾构机，在施工现场可以说是屡见不鲜，可轨道交通工程用上矩形顶管机，这在北京还是第一次。记者在现场看到，虽然矩形顶管机与盾构机均是用于地下隧道工程开挖掘进，但在结构上，矩形顶管机更为简单，整体设备仅由刀盘、驱动、盾体、螺旋机、渣土车、顶铁以及顶推装置组成。其中最令人惊叹的是，整个矩形顶管机的所有操作，均可由顶推操作员在位于地面的驾驶舱内进行远程操控，有效提高了职业安全健康保证水平，营造了温馨舒适的操作环境。

        北京市政建设集团有限责任公司第四工程处昌平线南延06标项目部总工宋寿忠告诉记者，传统盾构机是依靠自身驱动装置，刀盘带着整个盾构机一起向前移动，同时由于管片是在隧道掘进成形后进行安装，属于盾构机动，而管片不动。但在矩形顶管机上，由于刀盘掘进驱动力，全部来源于最后的顶推液压装置，但由于顶推液压机行程有限，因此刀盘向前掘进后，在顶推液压装置和顶铁之间就要放入新的管片，随后在掘进过程中，全部管片会跟着刀头一起移动，直到最后整个隧道施工完成。

        据了解，“市政先锋号”矩形顶管机是该项目建设单位——京投所属轨道公司和06标承建单位——北京市政集团两家单位为此项工程量身定制的土压平衡多刀盘顶管机，是北京轨道交通首次使用矩形顶管机进行出入口通道施工，也是北京地铁首次采用矩形顶管技术穿越高速公路施工，同时也作为轨道公司职工创新工作室成果应用到工程建设的成功案例，开创了北京轨道交通在这一施工技术领域的先例。

        在上清桥站B出入口通道施工现场，由于项目部要在施工过程中垂直下穿燃气管线、污水管线、上水管线、雨水管等众多管线以及京藏高速主、辅路，其中近距离垂直下穿的污水管线，管节顶部与污水管净距只有18厘米。为了确保能安全下穿各个高风险源，项目部将整个施工过程管线沉降控制值为10毫米，道路控制值为15毫米，由此对顶管机掘进提出很高的要求。

        据介绍，在设计方案确定后，北京市政集团四处项目部创新团队反复推演和模拟，攻克了多项技术难题，制定了切实可行的施工方案和应急预案，并联合多家科研机构开展科研攻关，确保施工方案安全稳妥。宋寿忠告诉记者，矩形顶管机采用6刀盘切削土方，搭配1.5米环宽管节，通过顶管机施工，隧道一次成型，施工安全得到有效保障、质量显著提高。同时，在工期方面，传统暗挖工法需要分别进行初期支护和二次衬砌施工，一般工期需270天，而采用矩形顶管技术仅用60天即可完成。

        此外，除了顶管法施工出入口技术以外，机械法施工联络通道施工技术、波纹板施工竖井横通道施工技术、盾构工程侧向始发施工技术、盾构工程水下接收技术也在昌平线南延工程建设过程中“开花结果”，为轨道交通机械化、智能化、绿色低碳建造提供了多项选择，同时也为轨道公司后续建设线路积累了人才及技术储备。

        项目经理董凯说，在目前推行智能建造技术的大环境下，本顶管工程的顺利实施将为北京市新建各类穿越重要基础设施的地下工程提供新的施工方法选项，较以往暗挖工法相比，既提高了安全性、缩短了工期又节约了成本。