第一次实践“空间规划”理念，第一次在施工中采用大直径盾构

　　以科技创新为支撑，建设安全、便捷、高效、绿色、经济的轨道交通

　　地铁16号线北段（西苑至北安河）位于北京市海淀区北部地区,线路全长20公里，共设车站10座，在西苑站与地铁4号线连接换乘，全程运行时间约为20分钟。16号线北段已于9月20日顺利进入空载试运行阶段，并计划于今年底正式投入使用，届时，我市轨道线路将达19条，运营里程将达574公里。

　　地铁16号线是由北京城市快轨建设管理有限公司建设管理的。16号线北段2013年8月8日开工，2016年5月份实现了车站主体结构全部完工；6月份实现了“洞通”；7月份实现了“轨通”；8月份实现了“电通、无线通、传输通”进行了首次冷滑、热滑并获得成功；9月份开始空载试运行。

　　从2013年的“第一铲土”到现在“待命”准备投入使用，北京城市快轨建设管理有限公司在建设过程中克服了诸多困难，创造了北京地铁施工的诸多“第一”：第一次实践“空间规划”理念，释放大量公共空间；第一次实践“综合横担”，实现管线综合效益；第一次在北京采用机械化暗挖施工；第一次在北京地铁中进行精细控制爆破施工；第一次在二次衬砌中研发使用全自动机械化数控台车；第一次在施工中采用大直径盾构；第一次出入口建筑材料全部采用清水混凝土；第一次在北京地铁采用全高清视频监控系统。

　　第一次实践“空间规划”理念，释放大量公共空间

　　16号线北段车站由各专业协同设计，提出“空间规划”理念，将释放大量公共空间。首先，站厅层空间高度由3.2米增加到约4米，站台层空间高度由3米增加到3.4米。特别是，稻香湖站站厅层高达5.2米，西苑站站厅层高4.6米。其次是不设吊顶，设备检修孔设置数量为零，而如果进行传统吊顶，一般设备检修孔将达到70个。

　　第一次实践“综合横担”，实现管线综合效益

　　北京地铁16号线实现了真正意义上的“综合”支吊架，即将风管、水管、各专业线槽、照明灯具、广播、导向标识等管线及末端设备与支吊架进行优化整合安装。

　　各专业管线整齐合理地布置在综合支吊架上，综合支吊架最下面一层“综合横担”采用U型钢，具有很强的工业感，无需吊顶装饰却实现了很好的装饰效果，运用“综合横担”，不设吊顶，大幅降低成本。各专业管线整齐合理地布置在综合支吊架上，消灭了“吊杆森林”，原来平均1米的管线需要17-18个孔，现在2.5米管线才需要4个固定点。为维护检修节省出更多的空间。

　　图：永丰站空中管线走廊

　　第一次在北京地铁实施机械化暗挖施工

　　区间隧道是地铁车站与车站之间的行车通道，通常其施工方法有明挖法、矿山法和盾构法。对于结构复杂多变地段的隧道施工，如渡线段、存车线段等一般采用矿山法施工。传统的地铁矿山法施工完全依赖人工开凿，装渣依靠柴油挖掘机、出渣依靠柴油翻斗车，效率低、环境差、安全风险大。

　　针对此情况，相关单位进行研发，在地铁16号线北安河站至温阳路区间“第一次”采用了暗挖机械化成套设备。主要包括暗挖台车、电动挖掘机、电动三轮车。暗挖台车具有开挖、开槽、打小导管、破碎岩石、挖掘、辅助支护、出渣等多种功能，动力强劲且不产生废气。机械操作手在距离工作面3米外范围内进行操作，有效防止塌方造成人员伤害。装渣采用电动挖掘机取代柴油挖掘机，运输采用电动三轮车取代柴油农用车，大大缩减洞内有害气体排放。大大提高施工效率，且施工环境友好，安全风险大大降低。

　　图：暗挖台车正在安装钢格栅

　　第一次在北京地铁进行精细控制爆破施工

　　西北旺站至马连洼站区间、肖家河站至西苑站区间原设计方案为盾构及矿山法施工，但现场勘查后发现砂岩强度大，开挖极为困难。经过半年多的环境踏勘、评估论证、方案报批等前期准备工作，最终促成硬岩段爆破开挖方案，取得了使用民爆物品的“特别通行证”，成为北京地铁50年建设史上首次获准采用爆破法施工的项目，大大提高了施工进度。

　　爆破采用微振精细控制爆破技术，以最小振速进行，减少对周边的影响，确保了交通、管线、建筑构造物的安全和周边居民的稳定，施工期间未发生扰民和投诉情况。

　　第一次在北京地铁二次衬砌中研发使用全自动机械化数控台车

　　在北京地铁建设中，由于地铁列车临时停车、错车、掉头等需要，在区间隧道中设置渡线段和停车线，普遍采用暗挖大断面衬砌形式，隧道宽度多在10米以上。传统大断面二衬施工方法采用钢管扣件式脚手架，小钢模拼接方式，施工周期长。在施工工期较为紧张的情况下，跳仓施工则需准备多套模架系统材料，施工材料周转率低，一次性投入大。并且，底板、侧墙、拱顶分开浇筑，临时支撑不能一次性拆除，施工质量不易保证，同时二衬施工过程中，初支临空时间较长沉降不易控制，存在一定安全风险。

　　针对此情况，建设单位进行研发，在屯佃站至永丰站区间采用全自动机械化数控台车，台车全长为12米分为两段，前段台车起主动支撑作用，后段起有效衬砌作用。台车可自动化操作，通过触摸屏控制及调节前段主动换撑系统及后段液压模板调节系统，仅有个别的丝杆固定需要少量人工进行配合既可。全自动机械化数控台车施工大大缩短了施工工期，节约了综合成本，提高了施工质量，保证了施工安全。以一仓大断面二衬（6米）为例，新台车较传统人工支模和旧台车工期分别缩短了13天和3天。

　　图：数控模板台车

　　第一次在北京地铁施工中采用大直径盾构

　　地铁16号线北段运行将首次采用8辆编组A型车，较常见的6辆编组B型车系统运能将提高70%。A型车较B型车，长度增加3米，达到22米，宽度增加0.2米，达到3.0米。伴随着列车的“增宽”，隧道的开挖直径也需要“增大”。北安河站至温阳路站区间是北京地区地铁盾构隧道结构首次采用内径5.8米、外径为6.4米大直径盾构，且所投入的两台盾构机都是经过改造扩径后投入区间施工，成功验证了盾构机再制造重生的可能性，为北京地铁盾构施工及盾构机再制造积累了宝贵经验。

　　图：北安河站至温阳路站区间地铁隧道

　　第一次出入口建筑材料全部采用清水混凝土

　　16号线北段出入口采用清水混凝土作为建筑的结构及装饰。清水混凝土是一种非常经典且耐久性的材料，对于交通建筑这种人流量很大、使用频率很高的建筑来说它的气质质朴，且随时间的流逝越显示其本身的味道。

　　第一次在北京地铁采用全高清视频监控系统

　　16号线北段共设置摄像头2000个，是北京首条全线采用全高清1080P高清IP摄像头视频监控系统的线路，较以往采用模拟摄像头的线路，清晰度有较大提高，实现了对站内的安防监控。另外，智能分析技术能够通过对监控视频图像的实时分析对动态场景中的目标进行定位、识别和跟踪，并分析和判断目标的行为，从而能在异常情况发生时及时做出反应，做到早期侦测和主动防范，帮助安保人员有效避免或高效处理有威胁或突发性的事件。

　　16号线北段视频监控系统实现了网络化、智能化、高清化，提高了运营效率，保障了运营安全，达到了国际领先水平，顺应了城市轨道交通安防系统发展趋势，为北京市轨道交通安全服务及列车运营提供了更好的保障。

　　地铁16号线北段从开工以来，以科技创新为支撑，努力将其建设成安全、便捷、高效、绿色、经济的轨道交通。开通后将加强海淀山后区与中心城区的联系，缓解山后地区至中心城区间地面交通压力，改善居民出行结构，对促进海淀山后地区的发展发挥重要作用，实现了轨道交通既兼顾交通疏堵又引导城市发展的功能。