打通北京站、北京西站的铁路连接，又不至于留下分割中心城区的“刀疤”，北京铁路地下直径线在上世纪50年代就已被列入交通部门的规划。但巨大的施工风险无从回避。直到2005年12月24日，这条地下铁路才终于破土动工。
在北京市，铁路地下直径线被列为“最难、风险最大的在建地下工程”；在原铁道部，这条直径线也被列为“极高风险工程”。历经八年艰苦磨砺，这条铁路“地下线”即将全线隧道贯通。
难点一
侧穿地铁2号线沉降不超3毫米
文物密集，交通繁忙，穿越三大地铁干线而不能干扰运营……“好比头顶悬了一把剑。”中铁隧道集团直径线项目经理何峰坦言，这把剑一悬就是好几年，尤其是侧穿地铁2号线，长达4公里的平行施工，最近处不足2米，土层压力变化很容易引起2号线洞体侧斜，因此沉降不超过3毫米的难度可想而知。
正因如此，施工作业面上部、底部和中部都安装了不少感应测量装置。但真正确保沉降控制细如毫发的关键因素，还在于地下铁路直径线独特的泥水盾构施工方式。不同于地铁施工普遍采用的土压平衡盾构，大直径泥水盾构是首次在特大城市地下交通工程显身手。
“泥水盾构中高黏度泥浆无孔不入地渗透进地层，并在作业面上形成一层泥膜，起到保护地层结构稳定的功效。”何峰解释说，压缩空气推注泥浆的压力可以精细至每平方厘米0.1公斤，从而实现对沉降值的精准控制。
记者了解到，这条直径线最初打算奥运会之前建成，但巨大的施工风险让决策部门果断调整了施工进度，仅施工方案论证就花了整整一年，专家论证会开了270多次，成为北京第一条进行全线风险评估的地下工程。加上管线改移、拆迁等前期准备，实际盾构掘进从2008年9月才开始。
难点二
高压焊接维修刀盘摆脱技术依赖
地下直径线盾构机始发数十米，就碰上了拦路虎，密密实实如混凝土一样的超硬地层，让进口刀具无可奈何，“就好比钻头在砂轮里打转”。眼瞅着打了卷儿的刀具一车一车被扔进工地废弃物集纳点，施工人员心急如焚。（下转第二版）
（上接第一版）类似的困境在北京地铁工地也屡见不鲜。如果遭遇特殊障碍物刀具磨损严重，盾构机就必须中途换刀或维修，比较安全的方式是从地面打竖井通向盾构机前端位置进行维修，但周期往往长达数月，还要进行地面拆迁和管线改移。像前三门大街这样繁华地带，根本不具备开挖竖井维修盾构刀盘的条件。
地下直径线掘进过程中，通过反复攻关，在国内率先尝试了高压动火焊接维修技术，解决了盾构刀盘维修对竖井的依赖。维修过程中，盾构机前端始终以压缩空气保持土体结构的稳定，而维修人员则先在刀盘舱外掏挖出施工小洞，再进行刀具清理、焊接和检查。在此过程中，焊接作业者头戴呼吸面罩，施工小洞内的废气不断被抽走，反复试验后确定的0.7兆帕压力和5.6%的可燃气体浓度，确保现场不因为高压切割焊接而发生爆炸事故。
经专家评定，中铁隧道集团此项高压焊接技术填补了国内空白，摆脱了对国外技术的依赖，使得国内盾构施工的刀盘刀具维修成本和维修周期大幅降低。
难点三
破解超深富含水地层盾构难题
盾构施工在北京很常见，但随着地铁线路四通八达陆续建成，可供开掘的地下空间已经很有限，只能不断挑战深度极限。
在前三门大街地下，地下直径线划出了一道由浅及深再由深及浅的“微笑”曲线。大直径盾构机的庞大身躯，在天宁寺桥区的掘进深度已经达到31米，但为了下穿地铁4号线不得不慢慢下探，过宣武门站时掘进深度达到41米，为北京盾构施工的最深点，形成2号线、4号线、铁路直径线三大交通工程的地下纵向排列。此后盾构机又慢慢向上调整，到正义路路口时掘进深度约23米。
通常，北京地下十几米见水，20多米就进入承压水区域，地下施工很可能导致地下水喷涌而出，只能采取降水手段白白浪费宝贵的地下水资源。这条铁路地下直径线施工，则成功实现了泥水盾构全地层适应性，更换国产刀具后对卵石层、砂岩层、粉黏土等不同地质层都能从容应对，尤其无需降水的特点，非常适应今后频繁出现的超深富含水地层盾构施工。
在北京零至30米浅层地下空间资源开发殆尽后，北京新建地铁、地下蓄水池、地下公路隧道等，只能向30米至70米深度的第二空间发展。泥水盾构在地下直径线的成功应用，为北京开发更深地层空间提供了成熟可靠的技术。
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