隧穿“悬河”天地阔

    通讯员  刘福昌  丁  翔  林  凤

    “五千公里‘九曲黄河’，八百公里下游‘悬河’”。

    1月23日上午，在黄河下游的最大城市之一——济南市泺口过河浮桥渡口旁，“黄河号”盾构机犹如一条“地下蛟龙”强劲破洞而出。至此，由中铁十四局大盾构公司施工建设的济南黄河隧道实现全线贯通，标志着我国在建最大直径公轨合建盾构隧道成功穿越地上“悬河”。

    贯通现场彩旗飘舞、气势如虹，建设者欢呼呐喊、激情豪迈，一时间，打破冬日的肃静，奏响了一曲胜利凯歌。3年联合攻坚，千余人轮转坚守……只为万千市民开车4分钟、乘坐地铁2.5分钟“穿越”黄河。

    新壮举：世界首例超大盾构穿越“悬河”

    济南黄河隧道工程位于济南城市中轴线上，南接主城天桥区济泺路，北连新旧动能转换先行区。这里河床高出南岸城区地面5米，历史最大洪水位纪录高出河床11.62米，是一段罕见的、水量巨大的地上“悬河”。

    隧道长3890米，其中盾构区间长2519米，设计为双管双层，上层为双向六车道公路，下层为轨道交通，市政道路与轨道交通合建。不仅直接节约工程造价，而且最大限度利用了空间，节约使用土地资源，极大地降低了对黄河流域生态环境的影响。

    2019年9月开始，中铁十四局联合多家单位打造的“黄河号”和“泰山号”两台开挖直径15.76米的超大直径泥水平衡盾构机先后始发掘进，首次开启人类历史上对地上“悬河”的伟大穿越。长距离、大断面的盾构掘进，施工难度大、风险高，是人类开发利用黄河的又一壮举。

    经过数千名员工艰苦努力，东线隧道于2020年10月30日率先贯通，西线隧道于1月23日贯通。根据有效掘进时间统计，隧道平均每天平稳掘进10.8米，创造了同类隧道施工的新纪录。

    攻坚突破：连克复合地层多重“夹击”

    在隧道掘进过程中，大断面、长距离、浅覆土、深基坑、高水压，这5项技术难题先后被建设者一一攻克。而地下领域永远充满了未知，济南黄河隧道地质情况的复杂多变也一度令他们举步艰难。

    “最大难题是钙质结核和粉质黏土不规则分布，甚至是交叉出现，造成盾构机在掘进中刀齿崩断、卡泵、滞排、废浆量大等。”该项目总工程师杜昌言坦言，掘进中遇到的岩石强度普遍达到45兆帕，最大为90兆帕，相当于高铁桥墩钢筋混凝土强度的两倍还多。最困难的一次26个小时只掘进了2米，取出58块坚硬的岩石。

    大块钙质结核堵塞格栅，造成了泥水循环系统排浆困难，严重时导致停机、管道被磨穿等问题。

    敢于突破，勇于创新。经过15年在江河湖海下的探索和磨炼，已成为行业领域“领跑者”的大盾构建设者越是困难越向前，以工匠智慧攻克道道难关。在李海振创新工作室主导下，他们在盾构机上设计加装了采石箱，改用新型成型管道，将进出浆管道倒换使用，提前在易磨管道位置焊接钢板加厚“补丁”，有效应对坚硬岩石的碰撞。

    据东线隧道盾构负责人董冰介绍，在东线隧道他们克服了有一公里区间的钙质结核“密集区”，施工成果紧接着运用于西线隧道，避免了另一条隧道施工重走“弯路”，大大提高了施工效率。

    科技赋能：超级工程智能建造“换挡升级”

    在隧道施工现场，不仅有最智能、最先进的盾构机，还处处可以感受到大数据、BIM、物联网技术、信息技术等对这一超级工程的强大支撑。

    据项目负责人历朋林介绍，工程技术人员改造优化了世界最先进超大直径盾构机，实现了盾构管片和箱涵的高精度预制和拼装，还开展了“超大直径泥水盾构废弃泥浆环保处理及资源化关键技术”“高粘粒地层超大直径泥水盾构防结泥饼技术”等12项科研课题攻关，形成了一整套针对黄河隧道地层特点的施工关键技术。他们已在中文核心期刊发表论文7篇，申请专利35项，其中实用专利16项，进一步提升了我国超大直径盾构的建造能力和技术水平。

    国内第一条15米以上管片智能化自动化生产线在这里落地建成，实现了所有管片和箱涵预制生产全过程监控、二维码“身份”信息验证、质量终身可追溯。建设者还研发了管片抹面机器人、管片3D智能检测系统，通过设备维保“领值系统”加强盾构机定期维保养护，设备优良率保持在96%以上，全力确保施工安全。

    “昨日泉城，依偎黄河似‘蛰伏’；今朝隧通，穿越‘悬河’天地阔。”济南黄河隧道工程作为山东省新旧动能转换标志性工程之一，是深入践行黄河流域生态保护和高质量发展等国家战略的生动实践，正助力济南越过黄河天堑、北跨发展，加速从“大明湖时代”迈向“黄河时代”，也为我国超大直径盾构“穿越黄河”开启新篇……