“国之重器”大显身手东六环改造工程全速“绿色掘进”

“京华号”盾构机已累计掘进5800米，完成进度约79%。记者常鸣/摄

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在东六环改造工程施工现场，我国自主研发的最大直径盾构机“京华号”“运河号”正在地下运行，它们需要开挖出一条长7.4公里的隧道，目前双线隧道已累计掘进超10公里，完成进度均超70%。

“国之重器”

东六环改造工程南起京哈高速南侧，北至潞苑北大街北侧，全长约16.3公里，工程具有“长、大、深、多、高”五大重难点。该盾构隧道是国内超大直径盾构单次掘进长度最长的隧道之一，也是北京市埋深最大的地下隧道。工程采用最大开挖直径达16.07米的超大直径盾构机，是我国北方地区最大的盾构隧道。掘进中，该工程地下空间环境复杂，盾构机需依次下穿通燕高速、运潮减河、通胡路、京秦铁路、北京地铁6号线等重大风险源，掘进控制因素多，且工程紧邻北京城市副中心核心区，串联张家湾设计小镇、北京城市副中心行政办公区、城市绿心森林公园、宋庄文化创意产业集聚区等多个功能区，运营安全和服务标准高。

首发建设公司东六环项目处负责人何历超介绍，针对工程复杂环境，首发集团联合施工单位，充分发挥在大直径水下盾构方面的核心优势，突破了第四代常压换刀、伸缩主驱动、超大直径重载管片高效倒运及拼装技术、高效大功率泥水环流系统、高精度开挖面气液独立平衡控制等多项核心技术，创新搭载管环收敛测量系统、管环平整度检测系统、管环选型系统、自动盾尾间隙测量系统、同步双液注浆系统、三通闭塞器换管装置，创新使用“京华号”“运河号”两台“国之重器”实施盾构施工。

操控室内，盾构机长精准控制盾构姿态，熟练地操纵着长150米、重4300吨的“地下蛟龙”；拼装区域，拼装手娴熟地操控着管片拼装机，丝毫不差地将一块块管片紧密拼接，管片之间严丝合缝，不渗不漏；存放区域，工人们井然有序地装卸、吊装管片及弧形件，为盾构掘进提供持续不断的物资保障……记者在西线隧道施工现场看到，地上地下各个施工环节联系紧密，400多名工人正有序进行盾构施工作业，在巨大的机械轰鸣声中打响新年“开门红”。

“‘京华号’集机械、电气、液压、信息、传感、光学等尖端技术于一体，最大开挖直径达16.07米，诸多创新技术可以使高强度、高风险、高污染的隧道掘进作业转变成相对安全、高效的绿色施工模式。”中铁十四局集团北京东六环项目总机械师王建华介绍，“京华号”并非同型号批量生产，而是根据实际情况一隧一机、量身定制而成。其中，历时3年成功研发的同步双液注浆技术，更是填补了我国超大直径泥水盾构隧道同步双液注浆的空白，为隧道管片打造了强大坚固的“金钟罩”。除此之外，项目还应用了“互联网+BIM+GIS”技术，通过该创新管理模式，达到工程管理信息化、监测数据实时化传送，进一步提升工程建设项目管理水平，实现安全、质量、进度、应急保障全方面数字化管控。

凭借着过硬的技术，自2019年12月开工以来，东六环改造工程已累计创下多个全国纪录：7个半月完成始发井主体结构全部封顶；6个半月完成16米级超大直径盾构机工厂组装；60天完成盾构机整体组装调试；盾构机单月掘进进尺达到542米；单日最大进尺达到24米……在“国之重器”的加持下，东六环改造工程盾构段施工进展顺利，“京华号”盾构机已累计掘进2900环，5800米，完成进度约79%。而位于东线隧道的“运河号”盾构机紧跟其后，顺利完成了二次始发以来难度最高的北运河环境风险源穿越，累计掘进2757环，5546米，完成进度的75.5%。

以“绿”赋能

绿色是城市副中心生机勃发最好的标志，东六环改造工程在施工过程中将绿色施工、智慧运营理念贯穿整个工程建设，使“绿色”成为该工程最鲜明底色。

何历超介绍，东六环地下道路地处城市核心区，外部环境敏感点多，工程若采用传统的射流风机诱导通风方案会导致洞外敏感点污染物浓度超标。为降低隧道内外车辆排放污染物浓度，施工中在隧道南、北盾构井设置空气净化装置，采用隧道空气净化技术。通过隧道通风系统与空气净化系统的节能关联运行，确保隧道内外空气质量满足相关规范的限值要求，实现绿色减排。预计投入使用后，可减少颗粒物及二氧化氮在大气中的排放量，净化效率可达到80%以上。

与此同时，首发集团充分运用科技创新手段，通过引入全流程机器人技术应用于预制构件生产，与高校合作开发盾构掘进辅助数据系统，提高盾构施工数据生成效率，配置盾构机远程操作系统、人员及车辆定位、吊装区域电子警戒系统等，打通安全、质量、生产联动管理渠道，全面提升管理水平，提高了协同管理能力，率先迈出了数字化生产的第一步。

在绿色施工方面，该工程建立了由多方位传感器、智能逻辑单元、射频发射装置等构成的绿色施工监控模块，24小时不间断监测，及时落实应对措施，有效降低粉尘浓度和有害气体浓度，改善工作环境，促进安全生产、保障施工人员健康。在智慧平台的赋能下，工程安全隐患同比下降50%，到目前为止未发生任何一起安全生产事故。节能减排提升20%，为智慧建造提供了有力注脚。

值得一提的是，盾构隧道主体结构最大限度采用预制构件，与传统现浇模式相比，把施工现场大量的高强度作业移向“工作环境可实现人为控制的厂房内”进行现代化生产，改善了工人作业条件，减轻了劳动强度，提高构件生产精度，缩短施工周期，降低施工噪音，减少湿作业建筑垃圾，大大提升绿色施工水平，最大限度节约了资源和成本。此外，为降低盾构机掘进过程中产生的废弃泥浆对环境的影响，根据超大泥水盾构施工工艺，采用将泥浆、污水压缩分离、循环使用的方法，实现了施工泥浆的无害化处理和废浆的重复利用，达到“零排放”“零污染”，实现100%绿色处理，打造绿色低碳环保工地。

据了解，东六环改造工程建成后，原东六环车流将在地下隧道通过。届时，城市副中心12条规划道路、5条现状道路将实现东西向贯通，进一步加强东六环两侧组团之间的交通联系，有效缝合城市，让通州城区与副中心行政办公区融为一体，让市民工作、生活、交通更加便利，推动城市副中心高质量发展。