“蛟龍”穿深海 天塹變通途

◎本報記者 夏 凡

深冬時節，寒風獵獵；東海之濱，熱潮湧動。

“叮……叮……”1月19日，科技日報記者乘坐觀光車，穿過長長的隧道，來到甬舟鐵路金塘海底隧道舟山側掘進現場。管片拼裝機的聲音震耳欲聾，施工工人正在“穿針引線”，把相鄰的管片拼接在一起，彷彿在給隧道穿上堅固的“盔甲”。

海平面下50米的隧道內，管片表面平整，環境潔淨。每隔一段距離，管片上都清晰標註着一個數字。“這是‘定海號’的第998環管片，舟山側掘進即將突破千環大關！”中鐵十一局甬舟鐵路項目副書記周俊告訴記者。

日均8環向海洋進軍

金塘海底隧道是我國最長海底高鐵隧道，西起浙江寧波市北侖區，東至舟山市金塘鎮，全長16.18公里，是甬舟鐵路控制性工程。舟山段隧道的“定海號”盾構機——這條直徑14.57米的海下“蛟龍”，正以日均8環的速度向海洋進發。

談及“定海號”的命名，周俊打開了話匣子。“項目位於舟山市定海區，命名包含了地方名稱，同時，盾構施工主要在海底，海洋環境複雜風險高，定海的寓意是確保盾構施工順利。”

“目前，在建和已建的海底隧道，在超長距離施工及14米以上超大直徑盾構相向掘進、海底對接、洞內解體工藝方面，國內外尚無相關經驗可借鑑。”周俊表示。

金塘海底隧道地層多樣、軟硬不均且頻繁轉換。周俊説：“隧道掘進期間，盾構機承受的最大壓力會達到0.85兆帕，就好比指甲蓋大的面積要承受8.5公斤的重量。”

針對隧道施工的諸多難點，施工團隊開展了多項創新。中鐵十一局甬舟鐵路三工區工程技術部部長呂陽告訴記者，金塘海底隧道的工程難點之一是管片上浮控制。“由於地層中含水量較豐富，管片脱出盾尾後會出現上浮，上浮量過大會影響隧道後期質量安全。”為此，施工團隊採用多層次注漿體系技術，並檢測注漿密實度，防止管片上浮。

刀盤相當於盾構機的“牙齒”。金塘海底隧道全長6270米，其中有5332米為軟土地層。“為破解掘進期間刀盤結泥餅的難題，我們在盾構機設計階段，有意識提高了刀盤整體開口率，設置了冷卻水循環系統和刀盤沖刷系統，並根據實際地層情況選擇合適的掘進模式。”呂陽説。

地下和地上“心靈相通”

從隧道驅車約10分鐘，記者來到了地上的指揮中心，甬舟鐵路隧道數字孿生平台的顯示界面躍入眼簾。“我們把全過程施工數據信息進行數字化，擬合到數字孿生平台內，實現多層級預警、診斷及控制，提升盾構掘進成型隧道施工水平。”中鐵十一局甬舟鐵路項目書記殷鵬程介紹。

地下環境複雜多變，常常存在“遠程配合難、現場説不清”的問題。“有了數字孿生平台，地下和地面猶如孿生，一脈相連，心靈相通。”殷鵬程打比方説。

他輕點鼠標，屏幕上出現一個三維盾構機模型，管片環數、刀盤運轉情況、注漿信息一覽無餘。“地下看不到盾構機的全貌，數字盾構系統可以幫我們直觀地呈現。這個系統是1∶1建模的，盾構機的施工能在虛擬空間映射，反映工程的全生命週期。”

正在指揮中心檢查的中鐵二院甬舟鐵路項目監理組組長郝丹表示，他們主要負責盾構機掘進的質量安全監督。“在日常管理中，我們會關注盾構機的掘進參數、同步注漿方量等，並對管片拼接質量進行驗收，看是否符合規範標準。”郝丹説。

甬舟鐵路正線全長76.4公里，線路西起寧波東站，向東延伸至舟山市金塘島、冊子島、舟山本島。建成後，舟山將實現“高鐵上島”，與寧波大海相隔的天塹將變為通途，兩城一體化、同城化發展的畫卷更加濃墨重彩。