坚定不移谋创新

　　本报记者 操秀英

　　尽管朝夕相处4年，但再一次带领记者来到沈阳地铁二号线一期新乐遗址站时，31岁的赵宝坤依然兴奋而激动。

　　“站厅层（乘客购票的地方）没有一根柱子，等装修好了后，乘客也能看出顶上的钢管……”手扶钢管，这位竖井负责人细致地介绍。那神情，就像是夸奖自己成绩优异的“孩子”。

　　从先前大屏幕上的效果图，到置身于巨大的穹顶下，记者也有种“穿越”的感觉，这是地铁站还是歌剧院？在站厅层抬头仰望，数十根巨大钢管沿着地铁行驶方向组成开阔的拱形天幕，进而擎起广阔的空间。头顶上的钢管连接成起伏的波浪，优美而富有动感。

　　完成“穿越”的“魔术师”，就是中建市政建设有限公司。他们引进韩国地下大空间建设理念及NTR工法（新管幕法前身），经过消化、吸收、再创新，形成一套业内专家认定处于国际领先水平的新管幕法建造地下空间技术。

　　为了“弯道超车”逼出来的创新

　　某种意义上，这是被“逼”出来的“国际领先”。

　　“我们沈阳地铁建设指挥部其实早在2006年就注意到NTR工法，当时想把它应用在1号线的中街站。”沈阳地铁建设支部副总工程师高云胜告诉科技日报记者。

　　由于不影响路面交通、不发生地面沉降、不必进行地下管线改移、无噪声、污染小、安全性高等，NTR工法已经在韩国、意大利等国家广泛采用，其中913站还因成功应用该工法而获得韩国2009年度土木工程类国家最高奖项。

　　高云胜回忆说：“中街只有26米宽，且道路两边有许多百年以上的老建筑，而且地下管线复杂，我们觉得很适合用NTR，但施工单位没有采纳这一建议。”

　　2007年，中建成功中标沈阳地铁二号线一期第二合同段工程，该标段包括两站两区间，即陵西站、陵西—新乐遗址区间、新乐遗址站、新乐遗址—北陵公园区间，这也是二号线一期最大的合同段之一。

　　新乐遗址站位于沈阳繁华的黄河大街，这是一条8车道宽26米的道路，且附近有非常著名的友谊宾馆、电信设备楼、人防通道等多处重要建筑物，若控制不好沉降量，极有可能引起仪器、设备失灵，整个沈阳市的通信系统都可能瘫痪，传统的普通暗挖法显然难以满足这些需求。而且，“传统暗挖法要确保无水施工，污水管线特别是黄河北大街路中心的一条污水管线就必须迁改导流，但整个黄河北大街各种重要管线密布，基本上没有迁改的位置”。高云胜说。

　　这一次，沈阳地铁建设指挥部向中建表达了希望其引进使用NTR工法的想法。这无疑给中建出了道难题。由于这种工法在国内从来没有实施过，也就没有施工工序、标准规范，一切都要从头开始。

　　传统施工方法经济风险小、技术相对简单，但安全、可靠性差；而新工法具有扰民小、安全可靠、社会效益好的诸多优点，但是技术复杂，国内没有可供参考的标准和规范，并且由于是在国内首次使用NTR工法，经济投入相对较大。两个选择摆在中建人面前。

　　压力和责任让中建只能给出一个答案：咬牙、点头。

　　以中建一局基础设施事业部为主体成立的中建市政诞生于2008年，其目标直指正如火如荼的城市轨道交通市场。“我们的地铁业务起步较晚，必须要有自己拿得出手的品牌和具有核心竞争力的技术优势，才能实现"弯道超车"，尽管采用NTR工法有重重困难，但也是体现一个企业技术创新能力的大平台。”中建市政总经理张德胜说，在完全竞争的建筑市场，国企并不像外界想象的那样占有任何优势。一切都要靠实力说话。

　　就这样，中建市政选择了挑战自我。

　　无标准、无样板一次从零开始的探索

　　有别于传统暗挖法先挖地下土方再搭主体结构，NTR则是先用钢管搭起支护结构，再挖土方。这种施工方法简单说来，就是在车站两端向土层里按地铁隧道的半圆形顶进一圈排列整齐的钢管，而且是从墙的两端分别顶进，钢管要在车站中间实现无缝对接；然后沿钢管横向进行切割、绑扎钢筋和浇注混凝土，将钢管连接成稳定的整体框架。

　　“我们一开始很紧张，因为这个地铁站规模非常大，韩国在NTR工法中用到的钢管最长为60米，而新乐遗址站中所需的钢管长达159米，这对钢管的顶进、对接、纠偏都提出更高要求。”中建市政常务副总经理黄常波说。

　　“一开始我们想采用最保守的方法，就是把韩国技术搬过来。”中建市政高级工程师李钟坦言。

　　他带20余人前往韩国参观培训，经过七八个回合的专家论证，最终NTR工法在新乐遗址站开始国内首试。韩国之前只是地铁站顶棚采用NTR工法，在借鉴韩国施工经验的基础上，中建市政挑战自我，提出全站采用。同时，为确保工期，专家论证通过，将原先设计的先完成新乐遗址站主体后进行盾构的施工方案，调整为车站、盾构同时交叉施工。在地铁车站主体结构未施工的情况下实现盾构过站，这在世界上也是首次。

　　至此，新管幕法初具雏形。

　　由于设计方此前的设计图纸都是按照传统暗挖法制作的，因此中建市政只能边设计边施工。而且，在保证整体空间稳定性的基础上，施工方案还必须保证加快工期和降低成本。“设计方受国家规范条文限制拿出的方案肯定是以满足规范为准，而业主则主要考虑成本，虽然我们请来了韩方专家团队常驻现场进行二次设计，但由于对NTR工法理解不同，中韩双方设计理念、设计思路、依据规范规定不同，所以基本上重要决定都需要我们自己拍板。”该项目总工程师罗泽华说。

　　因此，开工报告写的是2008年3月，但实际到当年8月底才动工，在这过程中，设计图纸改了4次。“工程初期，我经常是刚从沈阳飞到首都机场，又出现问题被叫回去了。”李钟回忆。

　　而对于两位年轻的竖井负责人李平和赵宝坤来说，记忆最深刻的是第一根钢管的顶进。1号管总长度为159米，分别由一、二号横通道从两头相向对顶，其中一号横通道顶进84米，二号横通道顶进75米。

　　2009年12月21日，当两根钢管在经过15天的“跋涉”实现“亲密接触”时，两个大小伙也忍不住相拥在一起。接触偏差控制在2厘米以内，且几乎没有发生沉降只有自己知道，为了这个成绩，他们多少次半夜被电话叫醒、试验了多少种方案。

　　风道顶管初期，平均每天顶进长度不到2米。“我记得有一次，可能是阻力太大，钢管被顶扁了，心里非常郁闷。没办法，只能把扁的部分切掉，想解决方案。在试了十几种方法后，最后利用在钢管后面加支撑增大受力面解决了这个问题。”郭宝坤说。

　　在“郁闷”中，他们摸索出了边注浆边顶管、在钢管前面加导向管、24小时监测管道变形等方法，为此后的管道顶进积累经验。在主体顶管后期，顶管最高纪录一天达到15米，平均每天超过8米。

　　在钢管切割支护工艺上，刚开始时一组焊工（3人）每天不能完成一个洞口，到后期一组焊工每天能完成将近3个洞口。模板支设、钢筋绑扎、混凝土浇筑等其他工艺亦如此。“韩方专家后来都邀请我们去韩国施工。”李平自豪地说。

　　社会效益＋品牌效益创新赢得双丰收

　　2010年3月28日，伴随着最后一段站台板混凝土浇筑完成，新乐遗址站主体结构提前一个半月顺利完成。21根直径2.2米左右的钢管“拱”起长179米、宽28米、高15米的巨大地下空间。

　　这21根钢管每根都是由约6米长的钢管焊接相连而成，为确保钢管地下对接的精准度，中建市政采用了先进的激光指向仪为其定位，误差严格控制在2厘米以内，而国外设计要求误差范围是5厘米内。

　　今年1月19日，《新管幕法建造地下空间综合技术》科技成果鉴定会在沈阳召开。鉴定委员会认为，中建市政完成的“新管幕法建造地下空间综合技术”，首次在极其复杂的地质条件下完成了最大尺寸的地铁站建设；创新研究了超长钢管对顶技术；采用管井降水与注浆相结合的方法有效控制了沉降；采用实时轴力补偿技术，保证了工程的安全，填补了该领域的空白，研究成果达到国际领先水平。

　　中国工程院院士周丰峻也肯定了这一技术，他认为，新管幕法不但解决了施工过程中的稳定性，还解决了长期稳定性的问题，向前、向下迈出了一大步。不但施工人员可在一个直径2米多的大管子里安全操作，不足2厘米的偏差更是不可思议。

　　73岁的建筑设计大师史玉新曾多次前去参观指导，搀扶他的赵宝坤记得老先生说过，“一辈子搞这么一个车站也值了”。

　　专家们认为这一工程最大的价值在于社会效益：“它创造了地下工程全新的施工技术，除了地铁，将来还可用于国防、人防工程等，而且可以在保护周边环境，几乎零扰动影响的同时，建造出无障碍的巨大地下空间，这也是其他施工技术不可比拟的。”

　　毫无疑问的是，除了社会效益，中建市政在新乐遗址站这一“科技创新战”也将在国内赢得广泛的应用前景。

　　大连、上海、南京、无锡、港珠澳大桥珠海连接线管理中心……各地来观摩取经的人络绎不绝。

　　“已经有不少单位找我们就这一技术进行接洽，包括国防、地铁及其他地下工程。”黄常波说。李钟也透露，北京市相关部门也表达了或将在北京地下工程建设中考虑使用新管幕法的意愿。“随着城市的不断发展，地面限制条件越多，这一工法的优势就会越明显。”

　　目前，结合新乐遗址站新管幕法工程实践，中建市政编写了“超长超大直径钢管顶进施工”等系列工法，申报专利6项。“下一步我们将进一步优化方案，力争形成设计、施工、验收等一系列标准。”黄常波告诉记者。

　　从国内首家引进污水库造岛填埋综合处理施工技术，到首次成功利用工作井实施盾构刀盘修复与刀具更换，再到在引进、消化、吸收的基础上创制新管幕法，正如张德胜所言，中建市政诠释了国有企业争当创新排头兵的精神，也兑现了“用承诺和智慧雕刻时代的艺术品”的诺言。

　　(科技日报)