地铁17号线左线盾构机成功出洞                                       ■记者 刘偶/摄

        7月3日9时，随着“太阳号”盾构机刀盘缓缓冲破接收洞门最后一层混凝土，由北京市政路桥股份有限公司工程总承包二部承建的北京地铁17号线07标西坝河站～太阳宫站区间（以下简称“西～太区间”）左线盾构顺利洞通，至此西～太区间双线盾构段已全面贯通。北京市政路桥17号线07标项目经理赵颖表示，预计今年10月底，该区间将实现双向整体贯通，随后进入铺轨及车站内部精装修施工阶段。

         盾构磨桩下穿特级风险源

        北京地铁17号线07标工程位于北三环与北四环之间，南起北三环西坝河站，沿西坝河南路向北敷设，下穿西坝河、侧穿太阳宫中路南端跨河桥桩，沿太阳宫中路敷设，下穿地铁10号线太阳宫站后到达位于太阳宫中路与太阳宫南街交汇处西北侧的地铁17号线太阳宫站，线路全长约1.2千米。其中盾构区间全长850米，全线均为中粗砂、圆砾地层，地层含水量大。

        “在整个盾构施工中，下穿既有线地铁10号线太阳宫站特级风险源，是本工程最大的难点。”赵颖告诉记者，原因是地铁17号线位于地铁10号线正下方，且该工程盾构掘进路线恰好与10号线太阳宫站下方16根围护结构混凝土钢筋桩发生碰撞。

        面对两排16根全长25米混凝土钢筋桩，项目部经过多次实地勘察和专家论证，发现只要破碎掉混凝土桩根部5米左右部分，既可在确保10号线太阳宫站整体结构安全的同时，又能保证本区间盾构顺利掘进。“当时我们通过多方案比选，最终选择盾构磨桩方案。”项目盾构副经理李明锷说道。

        通常情况下，负责掘土冲锋的盾构机刀盘刀具共分为刮刀、先行刀、鱼尾刀、保径刀、刀圈保护刀等。为了能快速对混凝土钢筋桩进行磨削，项目部定制了磨桩专用羊角型先行刀。李明锷告诉记者，为增加刀具的磨削效率和使用寿命，项目部通过多次专家咨询对刀具布置形式进行了重新设计。将先行刀刀刃高度分为3层（14厘米，17厘米，22厘米），其中高度为22厘米的先行刀为专用磨桩刀具。同时对最先入土掘进的鱼尾刀，从一字形改为三叉形，以此增加削桩效率。最终，项目部仅用47.5小时，就全部完成了16根混凝土桩磨削作业。

         控制沉降量小于1.58毫米

        选用双液浆盾构机、加入克泥效添加剂、采取自动和人工双监测法……为了确保在17号线盾构穿越途中10号线安全，该项目采取了一系列控制地基沉降的举措。在17号线太阳宫站，当地地质为带水中粗砂，由于该地质稳定性差且地层含水量丰富，因此盾构掘进过程中极易发生涌水、涌沙现象，尤其在盾构始发和接收期间时，该种地质极难控制地表沉降。

        由于沉降控制直接影响着建设施工及10号线旅客生命财产安全，因此项目部在盾构机选型时，优先选用双液浆机型。李明锷告诉记者，在盾构施工中，盾构机需要一边掘进，一边对隧道四周土体注入填充液浆，以提升整体结构牢固性。但单液浆盾构机，由于注入的浆液为惰性浆液，其凝固时间较长（通常为7至8个小时），无法及时有效地填充成型隧道外部空间。而采用双液浆盾构机后，由于盾构机可以将水玻璃和水泥浆两种浆液同时注入，因此在水玻璃快速催化凝固作用下，仅需25秒左右，注入的液浆就会凝固，达到控制地表沉降的效果。

        此外，在盾构穿越10号线太阳宫站期间，项目部还采用克泥效浆液和水玻璃双液，混合后从盾构机中盾的径向注浆孔注入的方式，混合后的液体呈黏稠状，可以及时充填盾构机掘进引起的盾体与土体的间隙。“在盾构过程中，为了能第一时间获取地表沉降数据，我们还在隧道内选择多个点位，并排设置9列监测探头，通过自动化监测系统实时监测轨行区及站台沉降情况，每20分钟出一组监测数据，同时在10号线每日0时到4时停运期间，第三方监测人员对站内轨道运行区进行复测。”李明锷说。

        在整体左线盾构掘进过程中，项目部将车站结构沉降量始终控制在1.58毫米以下，大幅低于设计要求3毫米的施工标准。

         大胆创新解决盾构接收难题

        西～太区间左线盾构掘进过程中需要经过91米的暗挖渡线段，盾构机空推通过。由于渡线段盾构接收端盾构钢环东侧内沿与二衬完成面齐平，盾构接收止水帘布预留螺栓孔位于二衬结构中，止水帘布约有1/3不能安装，盾构接收端顶部存在燃气和污水管线，盾构钢环范围内地层主要为含水中粗砂层，盾构接收风险较高。面对问题的严峻性，项目部成立了以项目总工张维为组长的技术攻关小组，同时号召全员发扬实干精神，迎难而上，提前做好工程筹划、方案设计，同时与建设、设计单位等各方积极沟通。

        最后技术攻关小组开创性地提出利用洞门刷替代橡胶止水帘布作为洞门密封装置，同时利用地面降水井将地下水位降至掌子面底部以下。因该方案在北京地区缺乏相关成功经验，为此，项目部技术攻关小组从洞门刷的设计、加工到焊接安装空间要求以及保护措施等细节上进行了多次现场沙盘推演，风险评估和专家咨询，最后成功完成盾构在渡线段的接收。