11月20日上午，北京，随着“天佑号”盾构机刀盘徐徐破土而出，京张高铁清华园隧道安全穿越核心区实现贯通。新华社 图
11月20日上午，随着“天佑号”盾构机刀盘徐徐破土而出，由中铁十四局集团施工的京张高铁清华园隧道安全实现贯通。作为京张高铁建设期重要节点，清华园盾构隧道由始发掘进至今贯通，历时一年。
京张高铁起自北京北站，途径昌平、八达岭长城、怀来、下花园、宣化，抵至河北张家口站，全长174公里，是京津冀协同发展的重要基础工程，是2022年北京冬奥会的重要交通保障设施。按照计划，预计2019年底全线通车，北京至张家口最快运行时间将从3小时12分缩短至50分钟。
告别平交道口
1909年，詹天佑主持设计修建了中国人自己的第一条铁路——京张铁路，由于是从北京北站出发的京张铁路第五个道口，五道口由此得名。随着北京城市的快速发展，五道口、四道口、双清路道口已成为北京北部五环内最后三个铁路平交道口。
曾经的五道口，每当有火车经过时，与铁路相交的城市道路交通就要暂时中断，车水马龙在平交道口汇聚停滞。
新建的京张高铁，将取代老京张铁路穿城而过的往事。高铁从北京北站发出后，将转入清华园隧道，下穿学院南路、北三环、知春路、北四环、成府路、双清路等，随后转出地面，向北飞驰。清华园隧道的贯通，也意味着，地上铺设的老京张铁路轨道将彻底停用，四道口、五道口、学院南路等平交道口都将成为历史。
施工组织风险多、标准高、难度大，是京张高铁控制性工程。除了五道口，清华园隧道还穿越了周边多座敏感建筑物，与地铁10号、12号、13号、15号线长距离并行下穿或交叉穿越，其中，以5.4米净距下穿正在运营的地铁10号线，最小净距3.4米侧穿地铁13号线，最小净距0.8米上跨地铁15号线。不仅如此，隧道还穿越北三环、北四环等7条主要城市道路、88条重要市政管线，穿越特级风险源3处、一级风险源80处。
中铁十四局项目负责人周庆合告诉澎湃新闻记者，清华园隧道是目前国内位于城市核心区，穿越地层最复杂、重要建（构）筑物众多的高铁隧道，隧道全长6.02公里，建成通车后，5分钟即可通过隧道。
盾构穿越城市
正是出于减少对敏感建筑物的破坏，清华园隧道采取了盾构施工手段。周庆合说，盾构可最大限度地减少对既有道路、管网、人行天桥、公交站台等基础设施的破坏，减少建筑拆迁和对市民、社区正常生活的干扰，还能够减少后期高铁运营对周边环境的噪声污染。
穿越地层重要建筑物也对沉降控制提出了极高的要求。工程应用BIM、全过程可视化监控等技术，实现自动化监控量测，确保隧道施工安全和邻近建构筑物安全。中铁十四局项目部盾构经理赵斌介绍，地铁10号线最大沉降值0.8毫米、15号线最大上浮点1.2毫米，都在规范要求范围，“清华园隧道多次精准穿越，实现了地下空间多层布局，为城市空间综合开发利用提供了先例。”
11月20日上午，“天佑号”盾构机刀盘徐徐破土而出，作为京张高铁控制性工程之一的清华园隧道迎来贯通的时刻。
京张公司党委书记、董事长马侃彦在贯通仪式的致辞中介绍，清华园隧道是京张高铁全线唯一采用盾构法施工的单洞双线隧道，也是目前北京最大直径的盾构隧道，“开挖直径达到12.64米，开挖长度达到4.45公里，其中，本次出井的‘天佑号’盾构承担了2.7公里的任务，创造了从下井掘进到出井贯通月均245米的优异成绩。”
周庆合介绍，“天佑”盾构机总长142米，整机重量3000多吨，最大工作压力8个大气压力，相当于水下80米的压力，盾构机装机容量8200千伏安，配备重型刀具226把，具备常压换刀功能，其中常压可更换刀具80把，“断面相当于常见地铁隧道的4倍，比4层楼还高。”
盾构过程中，长达2400米的全断面卵石土地层，对刀具的磨损非常严重，掘进时需采用合理的掘进参数、优质的循环泥浆，同时还要做好刀具多检修工作。由此，参建单位联合科研院所开展技术攻关，根据地质情况联合研制处了两台世界上最先进的泥水平衡盾构机。
“盾构机采用常压换刀技术，实现盾构易损刀具安全便捷更换，提高作业安全度和作业效率；引进和开发多套泥浆处理设备，全面解决粘土地层掘进中大量废浆处理的难题，实现了无污染、零排放的绿色、环保施工要求；首次实现了轨下结构及附属沟槽全预制拼装，同步施工，大幅度提高了施工效率、改善了作业环境、减少了施工污染。”项目总工程师陈爽说。