編者按

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九曲黃河奔騰千年，孕育了華夏文明，也給建設(shè)者帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。8月17日，在黃河之畔地下30米深處，開(kāi)挖直徑達(dá)17.5米的“山河號(hào)”盾構(gòu)機(jī)成功破壁而出，世界最大直徑水下盾構(gòu)隧道——濟(jì)南黃崗路黃河隧道順利貫通。

該隧道全長(zhǎng)約5.75公里，其中盾構(gòu)段長(zhǎng)約3.3公里，設(shè)計(jì)時(shí)速60公里，采用單洞雙層隧道布置，是國(guó)內(nèi)首條穿黃單洞雙層盾構(gòu)隧道。以錢(qián)七虎院士為組長(zhǎng)的專(zhuān)家組表示，隧道建造過(guò)程中高度智能化、機(jī)械化、綠色化技術(shù)的應(yīng)用，將推動(dòng)我國(guó)盾構(gòu)隧道技術(shù)取得重大突破，其建成對(duì)我國(guó)水下交通隧道建設(shè)具有里程碑意義。

過(guò)去11個(gè)月，中鐵十四局的建設(shè)者們克服了粉質(zhì)黏土夾雜鈣質(zhì)結(jié)合地層、泥漿處理等難題，在黃河之下實(shí)現(xiàn)最高日掘進(jìn)18米、月進(jìn)尺426米，創(chuàng)造了17米級(jí)盾構(gòu)施工的世界新紀(jì)錄，提升了我國(guó)特大直徑盾構(gòu)的建造能力和技術(shù)水平，推動(dòng)盾構(gòu)隧道技術(shù)跨越式發(fā)展。

智慧碰撞下的合理選型

走進(jìn)南岸接收井，“山河號(hào)”盾構(gòu)機(jī)靜臥于碧水之下。其身后的隧道，線(xiàn)條流暢，質(zhì)量上乘。而這背后，是一場(chǎng)至關(guān)重要的盾構(gòu)機(jī)“選型之戰(zhàn)”。

中鐵十四局項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人周祥指出，隧道高效建設(shè)的關(guān)鍵在于盾構(gòu)機(jī)選型的精準(zhǔn)。有了“泰山號(hào)”“黃河號(hào)”的經(jīng)驗(yàn)，“山河號(hào)”有了更多參考，但17.5米的超大直徑仍帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

盾構(gòu)專(zhuān)家和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)圍繞盾構(gòu)機(jī)選型展開(kāi)深入討論?？紤]到黃河底特殊地質(zhì)，他們決定采用400型號(hào)的泥漿管和600毫米的管道，盡管造價(jià)高達(dá)2000多萬(wàn)，但能減少堵管風(fēng)險(xiǎn)，保證掘進(jìn)工效。實(shí)踐證明，“山河號(hào)”的掘進(jìn)速度更快。

此外，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)選用帶壓復(fù)合型刀盤(pán)，提升刀盤(pán)開(kāi)口率，優(yōu)化刀具配置，還裝配了先進(jìn)裝備，應(yīng)用了新工藝，搭載智能化裝備系統(tǒng)，構(gòu)建起“智慧大腦”。2024年5月19日，“山河號(hào)”盾構(gòu)機(jī)下線(xiàn)，為隧道建設(shè)按下“快進(jìn)鍵”。

與河底“頑石”智斗

黃河河床深處地質(zhì)復(fù)雜，黃崗路黃河隧道區(qū)間段內(nèi)存在大量“鈣質(zhì)結(jié)核”。中鐵十四局項(xiàng)目盾構(gòu)經(jīng)理薛永超表示，這些“頑石”曾讓濟(jì)濼路黃河隧道施工受阻。

“山河號(hào)”盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入鈣質(zhì)結(jié)核區(qū)后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)啟用雙采石箱，實(shí)現(xiàn)一用一備，通過(guò)遠(yuǎn)程控制和雙箱輪換，快速清理采石箱，將“攔路石”變成高效流程的“小插曲”。

面對(duì)高強(qiáng)度“頑石”，團(tuán)隊(duì)為“山河號(hào)”裝備了自主研發(fā)的金剛石刀具，規(guī)劃換刀點(diǎn)。最終，“山河號(hào)”創(chuàng)造了黃河下全程3.3公里連續(xù)掘進(jìn)不換刀的紀(jì)錄。

巨量泥漿化為“清泉”

黃崗路黃河隧道緊鄰水源地，地層以粉質(zhì)黏土為主，泥漿處理難度大?！吧胶犹?hào)”盾構(gòu)機(jī)每掘進(jìn)1環(huán)產(chǎn)生1200立方米泥漿，泥漿處理成為制約掘進(jìn)速度的關(guān)鍵。

考察借鑒長(zhǎng)江隧道經(jīng)驗(yàn)無(wú)果后，團(tuán)隊(duì)決定自主搭建泥漿處理設(shè)備。泥水處理廠(chǎng)廠(chǎng)長(zhǎng)胡修志帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行壓濾試驗(yàn)，確定絮凝劑用量?，F(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)出現(xiàn)問(wèn)題后，他們?cè)黾优蚧?，?yōu)化工藝，實(shí)現(xiàn)泥漿高效處理。

2024年9月1日，“絮凝+提濃+壓濾”組合工藝啟用，系統(tǒng)處理效率大幅提升，濾餅含水率降低。團(tuán)隊(duì)還對(duì)尾水進(jìn)行資源化利用，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)尾水“零排放、再利用”。

然而，2025年2月25日，施工中出現(xiàn)爆管事故。團(tuán)隊(duì)分析原因后，優(yōu)化管路布局，調(diào)整流量流速，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

螺螄殼里做“空間魔術(shù)”

濟(jì)南黃崗路黃河隧道為單管雙層雙向6車(chē)道設(shè)計(jì)，節(jié)省地下空間和投資，但帶來(lái)內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工難題。

掘進(jìn)到300米時(shí)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)同步施工面臨“腸梗阻”。項(xiàng)目總工程師高同礦解釋?zhuān)\(yùn)輸車(chē)輛與內(nèi)部施工相互干擾。

團(tuán)隊(duì)定制組合式臺(tái)車(chē)，研發(fā)可移動(dòng)盤(pán)扣支架等工裝，優(yōu)化施工工藝。組合式臺(tái)車(chē)可快速移位，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工與盾構(gòu)掘進(jìn)“雙線(xiàn)并行”，提升工效60%。

群龍潛越繪就九曲新景

黃河一直是制約濟(jì)南城市發(fā)展的交通瓶頸。濼口浮橋無(wú)法滿(mǎn)足兩岸通行需求，制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

濟(jì)南啟動(dòng)“四橋四隧”工程，泉城之下形成“超級(jí)水下隧道群”。2021年9月，濟(jì)南濟(jì)濼路黃河隧道通車(chē)，加速濟(jì)南邁向“黃河時(shí)代”。

如今，黃崗路黃河隧道貫通，為隧道群再添動(dòng)脈。不同建設(shè)階段的黃河隧道群，共同為濟(jì)南邁向“黃河時(shí)代”提供有力支撐。

策劃：李永 高明

記者：戴升寶

視頻：王智銘 盧宇辰

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