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1997年，市政集團四公司開始接觸盾構施工，后來裂變出的市政集團四處則承襲了其隧道施工板塊，于1999年承接了華北地區(qū)第一個盾構工程——亮馬河污水截流工程，2003年承接了第一個地鐵盾構項目——北京地鐵5號線18標。2004年，四公司重新組建盾構板塊，承接了北京地鐵10號線一期09標，用一臺盾構機完成了四個區(qū)間的掘進，憑借優(yōu)質(zhì)服務贏得業(yè)主一致好評，打響了知名度。

經(jīng)過四公司和四處多年現(xiàn)場施工實踐，市政集團清晰認識到盾構高效掘進的一個重要前提——了解地層的脾氣與秉性。

談起盾構時，市政集團四公司副總經(jīng)理、總工程師鄭仔弟習慣用“推”字來表示“掘進”，這個“推”字讓人聯(lián)想到了中國傳統(tǒng)的太極推手——雙方在角力中互相理解，在理解后更好發(fā)力。在了解了他們在不同地層施工的故事后，我們更容易理解這個“推”字背后所表達的含義。

市政集團四處是最早一批接觸北京地區(qū)有代表性的卵礫漂石地層的施工單位，合作的日本盾構機制造商在上世紀70年代率先提出土壓平衡，并一直沿用大開口率刀盤，這種理念對攻克卵礫漂石地層掘進難題發(fā)揮了重要作用。

北京地鐵9號線03標那段“熬鷹”般的日子，至今仍令鄭仔弟記憶猶新。該標段剛開始施工時，盾構開挖面出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象，他們挖了豎井下去查看，發(fā)現(xiàn)盾構刀盤刀具合金破碎嚴重，扭矩接近極限，這說明刀盤是在用蠻力切削地層，而不是更“理智”的剝離。因為盾構施工難度極大，其他標段紛紛把工法由盾構施工變更為暗挖施工，只有市政集團直面困難，堅信自己能夠順利完成盾構掘進，堅持盾構工法不變更。

為解決問題，他們廢寢忘食，深入研究地層特性，重新選取刀具形式、進行刀具布置，調(diào)整改造方案，在前300米掘進中不斷優(yōu)化改進，終于在第三個100米的時候，掘進狀態(tài)趨于穩(wěn)定，掘進速度保持在理想水平。

在改進方案的過程中，還有一個偶然促成必然的故事。某天，操作手發(fā)現(xiàn)盾構機的扭矩變得很小（扭矩小意味著掘進比較順利），而此時，在距離刀盤不到10米的地方，正在做人工挖孔樁的加固，這需要一邊鉆一邊向地層內(nèi)注水。他們因此發(fā)現(xiàn)了一個關鍵，即在無水砂卵石地層中進行盾構掘進時，注水可以起到意想不到的潤滑作用，改變掘進面的地層特性，降低土層致密性，實現(xiàn)與日本企業(yè)秉持的“剝落”理念異曲同工的掘進效果。這一發(fā)現(xiàn)讓鄭仔弟和同事們對地層的理解更加深刻，促進形成了混合注入方法——泥漿、水和空氣通過一個注入口注入并通過空氣使之擴散得盡量遠，從而讓地層變得更“溫馴”，讓掘進更加高效。

經(jīng)過幾代人的積累，市政集團對地層和土壤的理解越來越透徹。在砂卵石地層應用“松動-注入-剝離-打散”的掘進方式、主動采用無軸螺旋、率先并堅持使用雙液漿……經(jīng)過總結、提高、再總結、再提高，市政集團的卵礫漂石地層盾構掘進技術已經(jīng)爐火純青，在其他類型的地層掘進中，也逢山開路、遇水架橋，攻克了眾多難題。

2015年，市政集團四公司承接了重慶龍溪變電站電力隧道工程。干著干著，他們發(fā)現(xiàn)盾構機的刀都失效了，滾刀偏磨、斷刃、刀具不轉(zhuǎn)等問題接踵而至。

據(jù)時任項目經(jīng)理鄭仔弟介紹，巖層有好幾種不同的難點，有泥土膠結形成的泥巖，也有純粹的砂巖，它們自身強度不同，需要用不同的“招式”來應對，前提是必須要有副“好牙口”。因此，過程中需要開艙，到掌子面去檢查刀具狀態(tài)，測量數(shù)據(jù)并判斷原因，然后對癥下藥，調(diào)整掘進參數(shù)。而進艙作業(yè)存在較高風險，必須進行論證并制定相關預案。

地下巖層的裂隙中水壓很大，絳紫色的水咕嚕咕嚕往外冒，不知是因為其中什么物質(zhì)的作用，所有進艙的人都起了皮疹，身上癢得難受。他們顧不上這些，認真觀察、測量、比對，經(jīng)過近一個月的“較量”，慢慢摸透了區(qū)間巖石地層的脾氣秉性，盾構機掘進參數(shù)終于與地質(zhì)條件匹配上了。

在深深的地下，穿過直徑0.65米左右的狹窄“人艙”到掌子面去親手觸摸刀具的切削軌跡，來分析如何解決面對的困難，這讓人聯(lián)想到了遙遠的太空中宇航員的出艙作業(yè)——同樣是極致的環(huán)境，同樣是高難度高精度的操作——從而讓人更加理解盾構施工的不易。

從1997年采購第一臺盾構機，市政集團就開始對這種龐然大物持續(xù)進行深入研究，并在實踐了兩個項目后，自己研發(fā)了北京第一臺土壓平衡盾構機“京盾一號”。

2004年，市政集團四公司采購了第一臺盾構機，在它正式開始北京地鐵10號線一期09標的掘進之前，一群充滿鉆勁兒的年輕人面對新領域，以項目部為家，在半年的時間內(nèi)一直在鉆研圖紙，熟悉盾構機的結構圖、系統(tǒng)圖和工藝流程，一個題一個題拋出來，一個題一個題去求解，經(jīng)過多輪優(yōu)化，才把這第一臺自有的盾構機真正完全吃透。新人、新技術、新設備——就是這三“新”，在全線所有標段里取得了質(zhì)量、進度、安全效果全佳的成績。

實踐出真知，總結長才干。根據(jù)基本參數(shù)要求，日本制造商能夠用設計軟件實現(xiàn)快速出圖，但是要讓盾構機適應本地水土，還需要進行改良，根據(jù)特定地質(zhì)條件一個系統(tǒng)一個系統(tǒng)、一個零部件一個零部件去研究、吃透、消化、吸收。自己的設備自己造，市政集團四公司建起了盾構機改裝車間，與日方談合同、接手一批批設計圖并反饋一輪輪改進意見，同時針對國產(chǎn)部分自己出圖、加工、組裝、調(diào)試。

在組裝盾構機時，鄭仔弟和同事們根據(jù)實踐經(jīng)驗，一直堅持大開口率刀盤、大直徑無軸螺旋、雙液式同步注漿、塑流化改造（渣土改良）、單管單泵等技術理念，并一直使用最適合無水砂卵石地層掘進的混流方式進行塑流化改造，一孔同時注入氣體、泡沫、水和泥漿。

機電專業(yè)出身的鄭仔弟說：“機與土的結合需要一個過程，機電的精密程度相對較高，先學機電對于理解土壤有很大助益。”這為他參與盾構機改造打下了堅實基礎。

對于土壓平衡的理解，市政集團更是領先于同行。土壓平衡盾構機在工作時，刀盤最上面切口的壓力傳遞到底下，會把泥土自然而然地壓到螺旋輸送機里，土自己能出來。螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速與盾構機推進速度是一種合作關系，當推進速度越快時，艙內(nèi)壓力越大，可以通過增加螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速加快排土速度，從而實現(xiàn)土壓平衡。當年，北京地鐵9號線的盾構掘進被業(yè)內(nèi)評價為“世界性難題”，在多家國外盾構機制造商不敢接任務的情況下，市政集團四公司就是用自己組裝的2臺土壓平衡盾構機完成了9號線03標段的施工，實現(xiàn)了前文提到的順利掘進。

在北京地鐵10號線一期09標那臺編號287的盾構機有了十多年“工齡”后，正趕上沈陽地鐵4號線施工要求使用泥水盾構機，于是，手里只有土壓平衡盾構機的市政集團四公司將“287號”改造成了土壓與泥水串聯(lián)式雙模盾構機，在使用泥水模式掘進了前幾百米后，改用土壓平衡模式，既保證了施工效率，又有效控制了成本。

2017年，市政集團四公司又用從印度尼西亞買的兩臺二手盾構機進行再制造，兩臺盾構機實現(xiàn)了“下崗再就業(yè)”的完美轉(zhuǎn)身，一臺用在北京地鐵17號線18標，一臺用在福州電力隧道。后來，它們又分別到沈陽地鐵6號線、北京地鐵16號線繼續(xù)服役，立下了不少功勞，節(jié)約了可觀成本。

在武俠世界里，頂尖高手不止在實力上傲視群雄，其造詣甚至超出了其他人的認知水平，就如現(xiàn)實世界里，市政集團的盾構掘進速度比其他單位快了十多倍，他們沒有刻意追求速度，別人也沒有故意放慢速度，一切都是實力使然。

同樣，在長距離掘進中全程不換刀，也是屬于頂尖高手的極限操作。

在北京地鐵4號線，市政集團負責了從靈境胡同站到人民大學站的施工任務，其中，從動物園站到人民大學站的三個區(qū)間由市政集團四處負責盾構施工。此前，四處在涼水河截流工程的砂卵石地層掘進中積累了寶貴經(jīng)驗，形成了北京市級工法《砂卵石地層盾構施工工法》，并獲得了北京市科技進步一等獎，到了4號線施工時，長距離、高難度的砂卵石地層掘進依然是嚴峻考驗。

動物園站至國家圖書館站區(qū)間長達1380米，是全斷面無水砂卵石地層，盾構掘進需要下穿白石新橋。一般情況下，1380米這種量級的掘進距離需要中途換刀一至二次。因為條件特殊，白石新橋下無法開挖豎井，四處在這個區(qū)間實現(xiàn)了全程不換刀，順利完成了掘進任務，且地表沉降控制得非常好，在技術層面實現(xiàn)了一次大的飛躍。

2007年，市政集團四公司參建南水北調(diào)一期工程，從北宮門附近的京密引水渠往東進行盾構掘進。面對2.1公里的全斷面砂卵石地層，他們克服了刀具長距離掘進磨損等難題，順利穿越了肖家河橋、北清河北岸河坡等多個重點風險源，其中，隧洞結構外側(cè)與肖家河橋群樁最小水平距離僅2.7米。面對高難度任務，他們實現(xiàn)了區(qū)間一次掘進不換刀，吸引了眾多單位慕名前去觀摩。

在完成北京地鐵4號線掘進多年后，四處再次來到當年創(chuàng)造奇跡的地方，承建了北京地鐵16號線14標，其中就包括兩條線路的換乘站國家圖書館站。在萬壽寺站至蘇州橋站區(qū)間，他們實現(xiàn)了全斷面無水砂卵石地層1560米不換刀，掘進完成后，刀的磨損程度遠小于預想值。

作為在盾構領域摸爬滾打多年的資深專家，現(xiàn)已從市政集團四處調(diào)任七公司副經(jīng)理的王全賢介紹說，要實現(xiàn)長距離掘進全程不換刀，刀具的形式、刀具的布置、泥漿和泡沫劑的添加都很有學問，需要豐富的實踐經(jīng)驗作基礎；同時，硬碰硬切削地層不如用巧勁摟耙地層，砂卵石地層盾構掘進必須快，保持低轉(zhuǎn)速、高推速，這樣既減小了刀具磨損，又保證了掘進速度。

當然，經(jīng)驗聽起來簡單，實施起來卻不容易，需要各層級在理念、運行體系、技術人才儲備等方面形成一個有機的整體，市政集團取得的成績就得益于此。

梧高鳳必至，花香蝶自來。2008年，在沈陽地鐵1號線面臨高難度掘進任務時，市政集團憑借自身實力，以盾構分包的身份進入沈陽市場。四公司負責了懷遠門站至中街站區(qū)間的掘進任務，該區(qū)間經(jīng)過沈陽故宮門前，地下全是砂卵石，地面是老城墻和商業(yè)街，施工沉降控制效果非常好，1-3毫米左右的沉降值讓業(yè)主非常滿意，市政集團自此在沈陽市場站住了腳，之后又作為盾構分包順利完成了另一個區(qū)間的掘進任務。后來，他們以總包身份承擔了沈陽多條地鐵線路的施工任務。

市政集團在盾構領域發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的創(chuàng)新實踐遠不止這些，諸如成立盾構小隊和機修隊、設立工匠創(chuàng)新工作室、不斷開發(fā)與應用地下工程新材料等，都是值得持續(xù)深入挖掘的生動實踐。