北京地铁九号线今年冬季将穿越玉渊潭湖底，这是首都地铁建设史上40多年来首次穿湖作业，其施工难度和技术含量堪称头号，目前施工方案已经初步敲定。 　　 

北京地铁九号线始自海淀区白石桥站，终点为丰台区郭公庄站，线路全长约16.45公里，共设车站13座，其中有8个是换乘站，工程于2007年6月陆续开工，计划2011年建成通车。 

北京城建集团工程总承包二部承建了九号线六标的二站三区间施工任务，即白石桥南站、东钓鱼台站，盾构施工分为东钓鱼台站至军事博物馆站区间，东钓鱼台至白石桥南站区间和白石桥南站到国家图书馆站区间，其中东钓鱼台至军事博物馆站区间是九号线中施工难度最大、盾构区间最长一段。 

六标段施工难度最大 

据透露，北京城建集团承担的九号线六标段施工方案备受北京市政府领导的高度关注，副市长协调会还进行了专题研究。这是副市长办公会头一次为一个地铁项目部单独讨论研究施工方案。 

九号线六标段施工难度体现在两点：其一是需要穿越一河两湖，这是北京地铁施工首次穿越湖下；其二是盾构机要从砾岩层穿越，这是世界上第一例在砾岩层作业，目前尚无经验可借鉴。 

北京城建集团承建的地铁九号线六标段，这一标又分为正常段和穿湖段，最难的是穿越玉渊潭湖底的一段，即从军事博物馆站到东钓鱼台站（地名：白碓子），盾构施工需要穿越一河两湖。一河，为永定河，河面宽度为60米，水深3米；两湖为玉渊潭东湖北侧小湖和南侧大湖，其中大湖湖面宽度为303米，小湖湖面宽为62米。湖水深2.5米到3米之间，两湖水量为46万立方米。 

据北京城建集团工程总承包二部九号线六标段项目部主任工程师黄陆川介绍，北京盾构正常施工，埋深在15米~16米，而穿湖盾构施工需要埋深28米，是北京目前盾构施工中最深的一段，而这一深度基本处在砾石层，这一段最浅的地方是玉渊潭湖心，从湖底至盾构拱顶也有17米~18米深。 

为什么要埋深这么多米呢？黄陆川这样解释，一是为了躲避地下水径流层的影响，二是这一段有一个特殊的用地要求。在增加地铁隧道埋深深度的同时，又带来了一个新的问题，即躲避开地下径流层，这一地区处于永定河下游，地下土质为砾岩层。这种地层中有高含量、高强度大粒径漂石，漂石直径1.5米的就超过盾构土方量的20%之多。 

在世界地铁盾构施工史上，将是第一次用盾构机穿越砾岩层。 

东钓鱼台站到军事博物馆站，盾构隧道长1212米，两头为砾岩层，中间为砂卵石层，在砾岩层与砂卵石层交汇的地方，还有较长的一段含有砾岩石和砂卵石，两种土质交织在一起，盾构施工将面临更大的考验，对盾构机性能要求就会更高。 

    “量身订购”大推力盾构机 

面对如此复杂的地质环境，九号线六标段穿越玉渊潭盾构工程可不是一件简单事情，什么样的盾构机才能担此重任，能否一次掘进完成，盾构机穿越过程中的安全等等成为北京城建集团领导最为关注的重点。 

北京城建集团公司从事地铁施工已有40多年的历史，可以说经验丰富，但是北京城建集团公司领导和工程总承包二部领导对此非常重视，丝毫没有掉以轻心。北京城建集团公司经理办公会、工程总承包二部办公会多次研究寻找破解这一难题的途径，优中选优确定盾构施工方案。 

根据地质条件和穿越河湖特殊情况，北京城建集团公司决定为九号线六标量身订购一台大推力盾构机。2007年8月11日，北京城建集团公司与加拿大罗威特公司在北京签订了一台价值5000余万元的土压平衡型盾构机购买合同。这台盾构机最大推力为3780吨，盾构机刀盘功率为1200千瓦，主轴承直径为3130.55毫米，最大脱困扭矩为774吨，刀盘最大转速每分钟3.2转，最大掘进速度每分钟80毫米，盾构机外径为6264毫米，盾构机总重量为342吨。目前，在国内仅此一台。 

这台盾构机安装的刀片与普通盾构机上的刀片有较大区别，在刀盘辐条和面板上安装了多个重型撕裂刀片，这种刀片在刀盘高转速下可对漂石产生敲击作用。同时，在刀盘周边还安装了多个滚刀刀片，滚刀能对漂石产生挤压破碎的作用。这两种刀片将是砾岩层的克星，在穿越玉渊潭湖底时，这台盾构机将发挥生力军的作用。 

这台盾构机个头与普通盾构机一样大小，投入生产后的隧道直径也为6米，是地铁工程的标准断面，因此盾构管片也一样，不需要另外特殊加工。 

在盾构机生产过程中，工程总承包二部还针对特殊地质条件，派出技术人员驻厂细致监造盾构机生产过程，二部盾构管理中心还对盾构机的刀盘、刀具、控制系统等进行了优化设计，使盾构机更能适应施工需要。 

经过一年多的生产，这台盾构和已经进场，等待派上用场。 

施工方案浮出水面 

“目前，穿越永定河和玉渊潭湖的盾构施工方案已经初步敲定，为南北双向盾构施工，隧道埋深为28米，由于是在特殊砾岩层和砂卵石地层盾构，这种地层中含有大粒径漂石，盾构过程中刀片磨损较大，计划每掘进150米就要更换一次刀片，单项全程就要更换7次刀片。这只是个计划，施工中不可遇见的因素还会很多，遇到更特殊情况，比如遇到大漂石，刀片磨损严重，有可能不足90米就要更换一次刀片。”据北京城建集团工程总承包二部九号线六标段项目部主任工程师黄陆川如是说。 

盾构机在掘进过程中还要更换刀片，这还是头一回听说。盾构机上的刀片最小的重量也有几百公斤，重的刀片就得上千公斤，更换起来很不方更，这对施工安全是个挑战。 

这一段盾构施工跨一河和两湖，湖面带水作业将对安全构成严重威胁，再加上需要更换刀片，难度就会更大。日前，穿越玉渊潭湖底的盾构施工方案，已经在北京市副市长办公会上获得通过。盾构施工时间计划安排在今明两个冬季，今年11月份，排干湖水由南向北进行盾构作业，年内盾构施工一个单项行程，明年冬季由北向南做一个单项行程施工，计划2010年完成盾构，确保2011年九号线通车目标。 

黄陆川介绍说，更换盾构机刀片将是整个盾构施工中最大的难点，计划采取两种方法更换刀片，一种是通过盾构机上的电脑自动检测刀片磨损状况确定是否更换刀。为了确保更换刀片安全，采取做竖井的方法更换刀片，即在更换刀片时，在盾构机掘进的刀盘前面做一个直径2米，深25米竖井，更换刀片。二是异常状态开仓更换刀片，这种情况一般是刀盘卡住、感觉遇到阻碍或单个刀片损坏等。 

为确保盾构施工安全，施工组织方案还编制了应急预案。盾构作业时间调整到冬季更有利于作业安全，一是地面雨水少，二是更利于湖水排干，项目正在积极准备争取尽早投入施工。目前，军事博物馆站盾构竖井、东钓鱼台站竖井正加紧施工，盾构机已运到施工现场，一但竖井完成，就进行安装，目前各项施工正在有序进行。