(编者注:本文是关于美国标志性建筑项目的10篇系列文章的最后一篇。)

有一个高速公路项目因其复杂性、问题和最终成就而在美国建筑史上脱颖而出:波士顿的“大挖掘”。

现在已经完成了99%，这个挖掘、隧道、道路和桥梁项目已经在波士顿的地下挖洞。它像州际高速公路一样宽，经过不稳定的垃圾填埋场、九条铁路轨道、几十座玻璃和钢铁办公楼，以及许多脆弱的老式砖砌建筑，在没有干扰它们的情况下，没有严重扰乱城市的商业，也没有破坏历史文物，包括早期定居点的建筑遗迹。

尽管事故、诉讼和开支问题给大挖掘工程造成了损害，但自动工以来的16年里，它还是取得了巨大的成就。

正式名称为中央动脉/隧道项目(CA/T)，它代表了重大的建设进展。其中包括巧妙的“顶箱”，用于在运营的铁路轨道下挖掘;北美最大的泥浆施工技术使用;在一个巨大的铸造盆里，建造了六条混凝土隧道，其中最重的一段比泰坦尼克号还要重。

其他显著成就包括:

•旧高架公路的巨大支撑，使其不会在地下施工期间倒塌。

•在波士顿内港下建造泰德·威廉姆斯隧道(Ted Williams Tunnel)，使用的钢截面比足球场还长。

•开发了极其先进的电子交通监控系统。

•横跨查尔斯河，是该国第一座采用不对称和混合(钢和混凝土)设计的桥梁。它是世界上最宽的斜拉桥，也是通往城市的壮观门户。

由马萨诸塞州收费公路管理局和大都会高速公路系统的一部分管理和运营的中央动脉/隧道项目，已被比作巴拿马运河和英吉利海峡下的英吉利海峡隧道等标志性建筑奇迹。

然而，该公司一直受到各种问题的困扰:泄漏、财务管理不善的指控，以及最近发生的一起悲剧——隧道斜坡屋顶的瓦片掉落到一辆汽车上，导致一名女乘客死亡。

迫切需要

大挖掘工程可以被称为疏通了城市交通堵塞的咽喉。

主要的障碍是中央动脉(I-93)，这是一条穿过市中心的六车道高架公路，就像一个漏斗，满是缓慢移动或停止的汽车(以及咒骂的司机)。1951年开始，1959年开放，1.5英里。这个长2.4公里的“绿色怪物”最初每天运载大约7.5万辆汽车。到20世纪90年代，这一数字已经曲折地增长到19万辆，当时它的交通每天爬行10个小时。据预测，2010年每天将有16个小时的交通堵塞。

这条动脉也是一道难看的屏障，切断了社区，阻碍了交通流动，并将波士顿的北端和海滨社区与市中心分开，从而限制了对城市经济生活的参与。它的建设导致2万多人流离失所，1000多座建筑被拆除。如果在地面上建造，问题会更加复杂，大量的建筑设备、汽车和卡车会挤在波士顿市中心，在尘土和烟雾中嘈杂地运行。

大规模地下化

解决办法是转入地下。

1982年开始对城市地下新高速公路的环境影响进行研究，这条高速公路将用顺畅高效的交通干线取代这座庞然大物，1991年最终批准了一项计划。这项工作甚至包括对奇观岛印第安人地区等历史遗址的考古调查，这些地区的历史文物必须得到保护。

设计研究持续了十年，国会在1987年批准了该项目的范围，并在1990年拨款7.55亿美元。

第一批合同于1991年公布并授予。波士顿内港下的四车道泰德·威廉姆斯隧道于1991年9月开始施工。

大挖掘的设计和施工管理由柏克德/帕森斯布林克霍夫合资企业负责。

该项目涉及约60个设计包和100多个建筑合同——通常高达4亿美元，涵盖了从装修到通风的所有内容。

马萨诸塞州收费公路管理局网站(www.masspike.com)说:“在波士顿市中心建造这个项目是一个独特的挑战，而不会破坏这座城市。”“从未有人在城市中心尝试过如此规模和持续时间的工程。与其他主要高速公路项目不同，CA/T的设计目的是在整个建设过程中保持交通能力和居民和企业的通行，以保持城市的商业开放。”

该网站指出，“20世纪50年代和60年代的高速公路项目，当州际公路刚刚建成时，很少考虑到新路路上的社区，破坏和混乱是当时的规则。”

另一方面，大挖掘的大规模、新颖的地下方法，将重新连接城市，重振社区，解放原来的动脉区域，为公园和开放空间。

真正的“大”挖

该工程原计划于2004年完工，但已经花了16年时间——这确实是一个涉及数千名工人和设备的大挖掘。

在其复杂性和许多方面，大挖掘类似于第二次世界大战的行动

到目前为止，这次挖掘至少耗资147亿美元，长7.8英里(12.5公里)。

建筑工人队伍最终扩大到5000人，使用了数千台建筑设备(包括大约150台起重机)在一座城市下面修建了这条高速公路。工人们完成了161巷英里。(259公里)的高速公路-大约一半在隧道中-并放置了380万立方米。码。(290万立方米)混凝土。这相当于2350英亩(951公顷)1英尺(0.3米)厚，足以建造一条3英尺(0.9米)宽、4英寸的人行道。(10厘米厚)，往返波士顿至旧金山三次。

挖掘出的土壤数量也惊人——超过1600万立方米。码。(1200万立方米)。

大挖掘还搬迁了29英里(47公里)的天然气、电力、电话、下水道、供水和其他公用事业线路，并安装了大约5000英里(2050公里)的光纤电缆和20万英里(321870公里)的铜电话电缆。

巨型混凝土龙虾爪

新的中央动脉/隧道的形状像一个巨大的龙虾爪。这个庞大的项目包括高速公路、隧道、桥梁、四个主要的新交汇处和许多入口坡道和连接点。

右(东)部分的claw，在2003年1月开放，延伸I-90(马萨诸塞州收费公路)大约3.5英里(5.6公里)从以前的终点站附近的南站一直到洛根机场，为司机节省了45分钟。这一扩建部分(四车道加上一个高占用率车辆平行隧道)在连接到新的特德威廉姆斯隧道和机场之前，在铁路轨道、Fort Point海峡和南波士顿下面运行。这个庞大、复杂的隧道和挖掘工程本身就是一项重大的工程成就，涉及到顶进和其他先进技术。

另一条8或10车道宽的“爪子”现在取代了城市极其拥堵的中央动脉。这条重建的93号州际公路非常复杂，从波士顿市中心的地下穿过，向北穿过优雅的新建10车道的伦纳德·b·扎基姆大桥，到达沙利文广场。它大约3英里(4.8公里)长，包括1.5英里(2.4公里)的地下部分(Tip O 'Neill隧道)。

在爪子的脚下，在南波士顿，一个新的I-90/I-93交汇处，于2005年完工，可以访问两条路线。

巨型管道相连

Ted Williams隧道

8500英尺。波士顿港下的泰德威廉姆斯隧道长2591米，于1995年12月通车，是I-90公路延伸至机场的第一条隧道。它耗资19亿美元，是1968年估计的13倍多，并获得了1996年美国土木工程师协会颁发的杰出土木工程成就奖。

首先，1992年，Dutra集团拥有的世界上最大的挖泥船“超级铲”挖出了一艘50英尺长的挖泥船。深度(15米)，100英尺港下宽30米的海沟。共89万立方。码。(68万立方米)的材料在疏浚中被移动，该疏浚持续了近两年的时间。

接下来，在马里兰州巴尔的摩伯利恒钢铁公司造船厂预制的12段钢沉管隧道，从马里兰州驳船400英里(644公里)到现场。每个部分长325英尺(99米)，重7500吨(6800吨)，包含两个管道，每个直径40英尺(12米)，足以容纳两条车道。

现场的组装队在每个区段内放置了2.5万吨(2.27万吨)混凝土路面和3.3万吨(3万吨)钢筋。在这些部分被驳运到沟槽后，铺设驳船通过电缆将它们放回原位，使用激光束和全球定位系统来确定准确位置。潜水员们随后调整了他们最终的位置。

在泵抽干水、沙子和岩石以实现密封后，焊工连接了各部分，钢铁工人拆除了各部分末端的钢隔板。

隧道进路软弱土

为了通往南波士顿和东波士顿的隧道，还必须建造陆地隧道。经过三年的工作，这些方法于1995年完成，使用了45万立方。码。(34.4万立方米)混凝土。

由于这些方法要经过脆弱的垃圾填埋场，工程师们用日本的三步技术来稳定土壤，其中土壤液化，与混凝土混合并冷冻。工程师们还设计了一个17英寸的南波士顿进路隧道。厚(43厘米)的巷道表面，被称为重力板，它被电缆绑在下面的基岩上，以防止隧道下沉。

一个250英尺。(76米)直径，85英尺。-深(26米)的围堰是北美有史以来最大的围堰，还为连接南部入口和主隧道的短隧道建造。

围堰长13英尺。-厚(4米)墙以抑制潮汐力。

在项目早期，还完成了一条南波士顿绕行公路，以容纳原本要穿过南波士顿社区的卡车。

铸造盆较大

比三艘泰坦尼克

I-90延伸段也经过Fort Point海峡，这是波士顿港的狭窄延伸段，就在I-90/I-93交汇处以东。由于桥下没有足够的空间来漂浮隧道段，工程师们决定在现场附近浇筑6个混凝土隧道段。他们在一个巨大的铸造盆地中完成了这项工作——实际上是一个长1000英尺(305米)、宽300英尺(91米)、深60英尺(18米)的巨型干船坞。这个巨大的洞可以容纳一艘航空母舰，或者三艘泰坦尼克并排。超过45万立方。码。(34.4万立方米)的泥土被挖掘出来形成了盆地。

最长的部分长414英尺(126米)，最宽的部分宽174英尺(53米)，最重的部分重达5万吨(45400吨)，所有6个部分都高27英尺(8.2米)。

完成的部分两端密封不透水。然后，水池被淹没，部分被漂浮出来，并放置到沟渠中，沟渠底部已经疏浚并进行了等级划分，公差非常窄，仅比地铁隧道高几英尺。

隧道工程师必须确保这些部分的重量不会损坏地铁。他们将这些部分设置在110个直径6英尺(1.8米)的混凝土轴上，这些轴在通道底部的基岩中钻了145英尺(44米)。

泥浆墙起了作用

大挖掘放置了超过26000线性英尺(7900米)的泥浆墙，其中一个10英尺。(3米)沟一次。这是北美最大的泥浆使用，墙壁是该项目的最重要的施工技术。

根据该网站，“泥浆墙对中央动脉工程的成功至关重要，因为这种特殊的挖掘设备可以在波士顿这样人口稠密的老城的密闭空间内工作——这种机械最初是在欧洲开发的——特别是在高架公路下面，那里没有高度传统挖掘机的空间。”

泥浆墙被建造成混凝土墙，从地表到基岩，确定了要挖掘的区域，最终形成了动脉的实际墙壁。

他们是这样做的。首先，挖掘机挖了一条沟渠(大约3 × 10英尺)。9 × 3米)到基岩。当设备将泥土取出时，液体泥浆被泵入孔中。在工人们将巨大的加固梁下放到沟渠中，泵入混凝土来填满洞，并排出泥浆之前，这使墙壁保持完整。大约花了两天的时间来挖掘、加固和填充每一块形成墙体的浆板。

该网站称:“这些墙为挖掘隧道提供了一个刚性的工作区域，而不需要一个更宽的倾斜的传统沟渠，在高架公路所在的狭窄走廊里，这是不可能的。”

支撑着老公路

为了保持交通畅通，旧的“绿怪物”保持原样(估计耗资6亿美元)，而新的“中央动脉/隧道”(一条州际公路)则在它下面挖隧道。怪物原来的支撑柱被砍掉，取而代之的是67排3个钢支撑，支撑在用泥浆技术建造的新混凝土墙上。

高架结构的整个重量在一个称为“支撑”的载荷转移过程中转移到新的支撑上。

在新的I-93中央干线于2003年通车后，旧的高架结构最终于2004年拆除，为街道、公园和其他翻新开放空间创造了27英亩(11公顷)。

大量使用

顶推技术

I-90必须从9条活跃的铁轨下方20英尺(6米)处穿过，这些铁轨承载着通勤列车和美铁列车进入南波士顿最繁忙的铁路终点站。当火车在头顶上轰隆隆驶过几英尺的时候，你怎么能挖出一条足够大的隧道开上州际公路呢?大挖掘使用了巨大的顶箱，这是世界上最大的顶箱技术应用。

简单地说，挖出了顶坑，在坑内建造了80英尺(24米)宽、40英尺(12米)高的隧道箱，然后液压千斤顶将箱子推到轨道下面。

“顶进”隧道在I-90东行长380英尺(116米)，在I-90西行长260英尺(79米)，在I-90匝道长150英尺(45米)。

在第一次掘进作业中，使用了50多个千斤顶，每个千斤顶的最大推压能力为10,000 psi。

与“放了一天的布丁”相比，隧道盒子前面的地面需要冷冻，这样才能保持稳定，不会让上面的轨道沉降。工程师们在轨道附近建造了一个冷冻工厂，将盐水混合物泵入塑料管道，使其在32华氏度以下保持液态，这些管道位于数百根插入地下的钢管中。几周以来，循环的盐水吸收了土壤中的热量，并从管道外冻结了地面。

一旦冻结，土壤被挖掘而不沉降。一种被称为掘进机的机器上的旋转研磨机咀嚼出冻土。这些坑道后来变成了公路的道路。

壮观的桥梁

这座造价1亿美元、横跨查尔斯河的10车道邦克山大桥于2001年在项目北端向I-93号公路开放。这座斜拉桥是迄今为止最宽的——76英尺(23米)，它是美国第一个混合(钢和混凝土)斜拉桥。主跨由钢箱梁和钢楼梁组成，后跨包含后张混凝土。

它也是第一座采用不对称设计的桥梁。伦纳德·b·扎基姆号采用了倒y型塔楼，被比作一艘驶进城市天际线的巨大双桅纵帆船。

1999年，作为该项目的一部分，还建造了一座平行的四车道莱弗里特环形连接桥。9个北美截面最大的箱梁截面，由起重机或千斤顶顶起。

先进交通控制系统

收费公路管理局表示，中央干线/隧道项目的运营控制中心(OCC)“包含世界上最先进的电子交通监控和事件响应系统”。OCC采用“智能公路”计算机系统，从超过45,000个收集点接收数据，以监测交通和事故，检测和应对火灾，并检查通风、照明和空气质量。

智能交通系统设备监控I-90/I-93系统的隧道、坡道和波士顿市中心的地面高速公路，以及萨姆纳、卡拉汉、保诚和城市广场隧道以及I-90到128号公路的所有交通。设备包括1400多个嵌在路面上的环形探测器，用来测量交通密度，以及600多个闭路电视摄像机来显示正在发生的情况。

悲剧罢工

2006年7月10日深夜，一块重达3吨(2.7吨)、长20 × 40英尺(6.1 × 12.2米)的混凝土天花板坠落在南波士顿连接I-93北向I-90东行两车道匝道上的一辆汽车上，导致乘客Milena Del Valle死亡，她的丈夫Angel Del Valle受伤，后者是司机。

在随后的调查中，工程师表示，故障是由垂直天花板螺栓的应力引起的，并且没有足够的环氧树脂将螺栓固定在天花板上。

从那时起，作为不同支架系统的一部分，已经更换了3300多个螺栓。另外还安装了数百个斜螺栓，以防止未来地震时可能发生的坍塌。

虽然调查(和诉讼)仍在继续，但I-90公路上的一条HOV车道预计将于6月初开放，这是最后一段进行修复并重新投入使用的路段。

受害者家属已经对九家公司和马萨诸塞州收费公路管理局提起诉讼，法律观察员认为这一案件可能会带来创纪录的惩罚性赔偿。

问题的历史

瓦片掉落是困扰“大挖掘”的最新、也是最悲惨的重大问题。

《波士顿环球报》在2003年报道称，至少有11亿美元的大挖掘成本超支，或迄今为止成本增长的三分之二，与柏克德公司的错误有关。

2004年9月，洪水涌入了一条仍在施工的向北隧道，导致高峰时段的交通堵塞了数英里。调查工程师的一份报告称，中央动脉工程有数百个漏洞，向地下高速公路系统倾倒了数百万加仑的水，柏克德公司的管理人员在20世纪90年代修建隧道时就意识到隧道存在缺陷。

2005年4月，就在联邦公路管理局(Federal Highway Administration)宣布隧道安全的第二天，岩石和其他碎片从头顶的通风口飘落在I-93号南行隧道上。

2005年5月，Big Dig公司的官员说，两处泄漏以每分钟20至30加仑(76至113升)的水流入I-90隧道的Fort Point水道部分。7月份的一次检查发现，一处1500英尺高的。(457米)段隧道有薄弱区域。

马萨诸塞州正试图收回一部分资金。2004年，它起诉柏克德公司(Bechtel Corp.)和帕森斯布林克霍夫(Parsons Brinckerhoff)索赔1.46亿美元，称这两家公司的成本估算不准确。然后在2006年，它要求这些承包商和其他承包商以及财团中的设计公司退还1.06亿美元。同样是在2006年，Aggregate Industries NE Inc.的六名经理被控合谋运送了5000卡车受污染的混凝土，约占大挖掘工程所用混凝土的1.2%。

漫漫长路的尽头

现在，大挖掘终于进入了最后阶段:完工、喷漆、公园建设和收费公路工程师的最后检查，然后承包商将收费公路的权力移交给它。

尽管存在诸多问题，大挖掘仍是世界上最伟大的建筑成就之一。

欲了解更多信息，请访问www.masspike.com(点击Big Dig)。CEG

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