17.5米“山河號”盾構機出洞！濟南這條隧道貫通

8月17日，隨着開挖直徑17.5米的“山河號”盾構機刀盤破洞而出，由濟南城市建設集團投資建設、中鐵十四局集團承建的濟南黃崗路黃河隧道盾構段掘進完成，世界最大直徑水下盾構隧道順利貫通，標誌着中國水下隧道建設領域迎來里程碑式突破。

濟南黃崗路黃河隧道全長約5.75公里，其中盾構段長約3.3公里，設計時速60公里，單洞雙層隧道佈置，是國內首條穿黃單洞雙層盾構隧道。該隧道採用世界在建最大直徑泥水平衡盾構機“山河號”施工，先後下穿黃河大堤、黃河等敏感地區，最深覆土厚度達49.2米，最大水土壓力6.3巴，相當於一個人手掌大小的面積上承受兩個成年男子的重量，掘進過程中沉降控制要求高，施工難度大。

盾構機長距離穿越粉質黏土、膠結砂層等疊合地層，刀盤極易結泥餅，區間段2000米範圍內，不規則分佈着大小不一的“鈣質結核”，最大硬度達41兆帕，極易造成刀具磨損和卡泵現象。同時，盾構機開挖面積達240平方米，比半個標準籃球場的面積還要大，每掘進1環就會產生1200立方米泥漿，處理難度大。

隨着盾構機直徑的增加，其製造難度、施工風險係數也呈幾何式增長，尤其是17米級盾構首次穿越“地上懸河”，對掘進的精準管控和設備可靠性提出了極高的要求。據中鐵十四局項目現場負責人周祥介紹，針對黃河之下的複雜地質條件，項目團隊依託豐富穿黃經驗，為“山河號”盾構機創新應用大開口率帶壓複合型刀盤，裝配伸縮式主驅動、開挖倉伸縮攝像頭等先進裝備，並搭載“五官一腦”智能化裝備系統，構建盾構掘進的“智慧大腦”，實現全流程感知、預警與智能決策。

據中鐵十四局項目盾構經理薛永超介紹，項目團隊自主首創“絮凝+提濃+壓濾”系統組合工藝，每日泥漿處理效率提高50%，濾餅的含水率降低至30%以下，實現泥漿高效處理以及尾水的循環利用和零外排。研發應用金剛石刀具、碎石機、雙管路液壓採石裝置等，破解鈣質結核等不良地質帶來的施工難題，黃河下首次實現全程3.3公里連續掘進不換刀，保障了盾構機高效掘進。

此外，針對特大斷面管片上浮技術難題，項目團隊應用第四代同步雙液注漿技術，管片和地層間10多秒即成膠凝狀，短短30分鐘就能形成早期強度，為管片穿上了一件堅固的“金鐘罩”。同時，通過同步注漿檢測設備，對注漿效果進行可視化展示，有效判斷壁後注漿飽滿度，實現管片上浮量控制在5毫米以內。

據中鐵十四局項目總工程師高同礦介紹，黃崗路黃河隧道單洞上下設置六車道通行，可實現兩洞隧道的交通功能，既節省地下空間，又減少約15%投資。同時，創新設計4.2米淨高，可以滿足通行公交、消防、管理及救援車輛等要求，極大提高通行能力。

建設以來，項目團隊先後攻克開挖面穩定控制、穿越黃河大堤沉降控制、特大斷面管片上浮控制、海量泥漿綠色高效處理等28項技術難題，實現最高日進尺18米、月進尺426米，創造了17米級盾構施工的世界紀錄。目前，該項目已累計完成科技論文30餘篇，申報發明專利、實用新型專利22件，總結形成17米級盾構施工成套技術體系，進一步提升我國特大直徑盾構的建造能力和技術水平，有力推動我國盾構隧道技術實現跨越式發展，使我國在該領域處於世界領先地位。

以國家最高科學技術獎獲得者、中國工程院院士錢七虎為組長的專家組指出，隧道建造過程高度智能化、機械化、綠色化技術的實施，將推動我國盾構隧道技術往前邁出一大步，隧道的建成對我國水下交通隧道建設具有里程碑意義。

據悉，黃崗路黃河隧道是繼“萬里黃河第一隧”--濟南黃河濟濼路隧道後又一連接南北向的大通道，隧道建成後，將進一步促進濟南擁河發展，促進黃河南北兩岸的經濟交流與合作，提高省會城市首位度和輻射帶動力，對落實黃河重大國家戰略，加快新舊動能轉換起步區建設具有十分重要的意義。

山東商報·速豹新聞網記者 白鑫燚 見習記者 張恆