五种施工法齐上阵“对付”复杂多变的地质
修建地铁，沈阳的建设者们必须对付复杂多变的地质条件。敢于啃硬骨头的这支“铁军”，在地下长龙行进的过程中不断创造地铁建设史上的“第一次”。
根据地质勘测，沈阳完全具备建设地铁的条件：沈阳工程地质条件较好，地铁沿线为黏性土、粉土、中砂、粗砂、砾砂、圆砾土。
但是，水文地质条件对修建地铁十分不利：沈阳市地下水丰富，含水层分部广、厚度大、渗透性强，降深5米时单井抽水量就能达1000~5000立方米/日，且地质分布都为中粗砂，遇水极易坍塌。这在国内是极为少见的。有人称，“沈阳地铁好比在海边沙滩上挖坑建工程”。
降水处理，成为建设者必须破解的难题。据了解，沈阳地铁一号线沿线共打施工降水井近5000眼，并铺设了4公里长的倒流主排水管，将抽上来的地下水“还给”地下。在高富水砂卵石条件下，用暗挖法修建地下车站、隧道，在国内尚无先例。
所谓“暗挖法”，俗称矿山法，即利用施工竖井在地面下进行施工作业。先采用钢拱架加喷射混凝土，作为洞室的初期支撑保护，然后再进行二次衬砌。这种方法工艺简单灵活，无需大型设备，施工时对道路交通基本无干扰。
工程地质和水文地质条件、环境条件、道路交通要求、市政管线的布置和结构、埋置深度、施工场地等具体条件，在不同的工程标段千差万别。暗挖法，仅仅是沈阳地铁采用的施工方法之一。总体来说，沈阳地铁施工方法，还有明挖法、盖挖法、盾构法、NTR工法等。
明挖法：就是人们常见的大开挖的方法，其优点是施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低。在地面交通和环境条件允许的情况下采用较多。
盖挖法：在路面交通不能长期中断的道路条件下修建地铁时，在地面完成支撑保护结构施工，然后利用深夜交通流量小的时间进行开挖作业，并用钢梁及路面盖板覆盖路面，保证交通畅通，在其下进行地铁结构施工。
盾构法：在盾构机钢壳体的保护下，依据其前部的刀盘或挖掘机开挖地层，并在盾构机壳体内完成出渣、管片拼装、推进等作业。主要用于隧道施工。
NTR工法：先做骨架后挖土的施工方法，具有施工过程中地面沉降小、不影响地面正常交通、无需道路改建、无需管线改接，从而不发生断电、断水、断煤气，基本不产生噪声，不影响居民正常生活等优点。在沈阳地铁二号线新乐遗址站开始国内首试。
多种施工法齐上阵，沈阳地下长龙日复一日向前推进，奇迹随之一个个诞生：
沈阳地铁一号线小什字街站――滂江街站区间隧道施工时，盾构机掘进3052米宝“刀”未损，创下目前国内全断面砂砾层盾构地铁隧道施工最长段的新纪录。而在施工之初，国内专家得知这一区间地层具有含水量高、砂卵石含量高、卵石强度高的特点后，认为在这种地质条件下盾构机掘进施工最多600米就必须更换刀盘、刀具。
在地铁中街站，盾构机地下调头，也属全国首次。
“沈阳造”盾构机 家门口钻泥渡水
2008年4月30日对沈阳地铁来说，是一个特殊的日子，地铁工程建设第一次用上了沈阳人自己造的盾构机。由北方重工集团研制的 “沈重9号”暨“振兴1号”土压平衡盾构机正式投入到地铁建设工程中，这是沈阳地铁自开工建设以来投入使用的第一台沈阳本地企业制造的盾构机。此前，沈阳地铁施工现场上作业的盾构机均是国外制造。
好似“土行孙”削泥挖洞
盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
地铁建设中，沈阳首台盾构机“韶山一号”在沈阳地铁一号线重工街站至迎宾路站隧道开始掘进，沈阳地铁从此进入盾构时代。盾构机的基本工作原理，就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
有人形象地解释，盾构机工作时，就像一个削泥挖洞的“土行孙”。在地下掘进时，盾构机将先向前面即将掘进的土层喷洒白色的泡沫，从而使土壤更加润滑，方便盾构机向前掘进，也便于将挖掘出来的泥土向后输送。依靠最前方的金属刀盘啃食土层，盾构机工作起来像旋转的电风扇，依靠旋转力的作用，每旋转一圈，“钢牙”不断将前方的泥土切削下来。在后面体内千斤顶的作用下，盾构机“身体”向前推进，将切削下来的土“吃”进土舱，由传送带将渣土运送给尾部的运输车，运输车再将泥土拉出。
盾构机问世至今已有近180年的历史，其始于英国，发展于日本、德国。2007年7月，北方重工集团与法国NFM公司原股东正式签署了股权转让协议，以绝对控股方式成功结束了历时两年的并购谈判，使北方重工拥有了世界上最先进的全系列隧道盾构机的核心技术和知名品牌。
“沈阳造”钻泥渡水“过”浑河
北方重工集团生产的盾构机问世后，首先在沈阳地铁工程中大显身手。地铁二号线五里河到奥体中心区间段，是沈阳地铁建设工程中最长的水下作业区间，也是施工难度最大的一段。在这一标段要实现贯通，盾构机需要钻泥渡水，穿越浑河之下500米的区间。
2009年2月，本报记者曾亲临现场目睹了“沈阳造”盾构机工作的精彩片段。
地铁二号线五奥区间全长1370米，其中浑河南岸奥体中心部分长600米，浑河北岸五里河部分为270米，其余500米全部在浑河之下。地铁隧道穿越浑河难点之一在于浑河河床独特的地质结构，难点之二在于穿越要求使用的盾构机能够 “一气呵成”。
为了克服浑河水下施工的难题，建造穿过浑河的地铁隧道，北方重工集团为地铁二号线五奥区间段量身定做了一台泥水平衡式盾构机。 2009年初，开始穿越浑河。 2月15日，浑河水下500米的隧道全部完工。
“掘进过程中，‘沈阳造’泥水式盾构机不辱使命，经受住了考验，状态良好。 ”五奥区间段的项目负责人介绍：“水下作业时，盾构机每天掘进12米左右，最快时一天前进了21米。 ”
建设国内最大地铁站 解除重大工程风险217个
沈阳地铁通车，凝聚着全体建设者的热情、汗水与智慧。位于青年大街与十一纬路交叉口的青年大街站建设，正是新时代建设者运用科技、攻坚克险的真实写照。
地铁一号线青年大街站总建筑面积达2万平方米，无论从规模上还是功能上，都可称之为国内最大的地铁站;也是沈阳地铁一、二号线的交叉换乘站，呈十字交叉，是地铁换乘的重要节点。
承担沈阳地铁这一标志性工程建设任务的，是中铁隧道二处的建设者。自2006年4月进场以来，他们紧紧依靠科技，凝聚群体智慧，成功解除重大工程风险217个。
这个项目的周边环境复杂：建筑林立，场地范围管网密布，地面交通繁忙。建设之初，首先需要摸透详情，熟悉环境与工程的结构，对所有细节和节点都不放过。仅到2009年年底，建设者就协调解除管线及周边建筑物风险源189个，有力保证了施工生产。
作为地铁一、二号线的换乘车站，青年大街站布局复杂，设有4个出入口、4个风道、4个换乘通道、7个疏散通道。要求结构受力转换频繁，工艺质量高，同时对现场管控提出新的挑战。高峰时，施工现场共有32个作业面，521名作业人员同时作业。通过加强管控，及时协调解决，确保了施工现场忙而不乱、繁而不杂。
针对工程的实际情况，建设者建立档案，坚持风险动态管理。将32个二级风险提高一级风险进行管理，提高防控级别;按风险等级，分门别类建立风险档案，并制作成展板上墙。不断完善风险防控体系，组织防火、防洪、防冻、防坍塌等安全应急演练12次，参加演练达600余人次，制定安全生产责任制等各类制度23个，完善安全风险考核机制。
青年大街站多次下穿上世纪50年代砖砌污水管渠，管渠内水量大且年久失修。建设者加强超前预警、预探，对距污水管前后6米进行超前探测，一发现异常情况，就提前采取措施。车站为双层三联拱、单层三联拱、双层双联结构形式，建设者采用两种工法施工，既有工法转换，又有断面变换，将工序转换和工序衔接成为施工组织的重头戏，提前储备好各类生产要素，缩短或减少工序转换适应时间，实现零转换、零衔接，终于确保一号线车站工程如期完工。
“遭遇”文物 地铁主动让路
说到盾构机地下调头，我们不得不谈论另外一个话题：沈阳地铁一二号线途中路遇多处文物，如何确保文物的绝对安全?对此，地铁环评组在地铁规划环评中就给出了科学的建议，地铁给文物让路。
沈阳地铁一、二号线途中经过下列文物和标志性建筑：一号线地铁规划线沿线共有文物6处，分别为沈阳故宫、苏军阵亡将士纪念碑、沈阳站(原奉天驿)、交通银行(原英国汇丰银行)、沈阳市第二百货商店等;纪念性建筑4处，分别为沈阳饭店、省总工会、花旗银行、美军战俘营。二号线地铁规划线沿线主要文物为北陵公园、新乐遗址。
地铁规划环评提出，地铁绕着故宫走――地铁原线路中怀远门段经过沈阳故宫门前的沈阳路，地铁产生的震动对故宫影响较大。通过环评，地铁设计改为由怀远门向北斜穿，经大舞台剧场北侧绕到中街路至小东路，避免了对沈阳故宫的影响。
地铁绕着北陵走――地铁二号线友谊宾馆站至北陵公园站地铁线路拟在地下斜线穿越，这样有可能穿越北陵公园地下，并对文物建筑产生震动影响。建议将该区间线路进行调整，避免建设在北陵的保护范围和建设控制地带。
在施工过程中，地铁避开故宫，从中街步行街下直穿到达中街站。盾构机从故宫的北侧向中街站进发，距故宫有100多米，挖掘工作不会对故宫产生任何影响。
地铁行进，不仅要做到不影响文物安全，也要不影响地面正常交通与居民正常生活。于是，在地铁二号线新乐遗址站采用NTR工法施工，恰恰就是出于上述考虑。同时，地铁二号线的线路在新乐遗址保护区的外围通过，新乐遗址的文物集中在地下1至2米的浅层土壤中，地铁则修建在地下8米左右的地方，不会对文物保护区造成损害。
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