絡(luò)繹不絕的車輛從隧道內(nèi)飛馳而過，放眼望去，流動(dòng)星空閃爍，幸福樹向遠(yuǎn)處延伸，黃河根脈歲歲安瀾的幸福感撲面而來。這里，是黃河河床下54米的濟(jì)南黃河濟(jì)濼路隧道。

濟(jì)南黃河濟(jì)濼路隧道

由中鐵十四局大盾構(gòu)公司承建的濟(jì)南黃河濟(jì)濼路隧道，是實(shí)現(xiàn)助力濟(jì)南新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換起步區(qū)建設(shè)和濟(jì)南新一輪規(guī)劃發(fā)展及新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的標(biāo)志性工程，也是濟(jì)南市落實(shí)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展國家戰(zhàn)略的重大工程。

頭頂“懸河”打隧道

黃河泥沙奔騰，在濟(jì)南濼口段形成有名的“地上懸河”。多年來，沿岸百姓只能通過受制于黃河水量和天氣的濼口黃河浮橋通行。他們熱切渴盼快速、便捷、經(jīng)濟(jì)、全天候通行的交通方式。

2017年11月，濟(jì)南黃河濟(jì)濼路隧道工程破土動(dòng)工。隧道全長4760米，盾構(gòu)段長2519米，管片外徑15.4米，雙管雙層，隧道內(nèi)上層為雙向6車道公路，下層為軌道空間預(yù)留，是目前世界最大直徑公軌合建盾構(gòu)隧道。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用豐富的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合地質(zhì)實(shí)際打造出兩臺(tái)長166米、重4000噸的超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，刀盤開挖直徑15.76米，相當(dāng)于5層樓高。掘進(jìn)過程中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)每掘進(jìn)一環(huán)，都根據(jù)地層覆土厚度、土質(zhì)、容重等參數(shù)，計(jì)算盾構(gòu)機(jī)切口壓力，保持盾構(gòu)機(jī)和土體壓力平衡。為了確保大堤零沉降，他們還每10米為一個(gè)斷面設(shè)置一系列沉降觀測點(diǎn)，一天測4次標(biāo)高。

隧道貫通現(xiàn)場

經(jīng)過511個(gè)日夜的堅(jiān)守，盾構(gòu)機(jī)穿越層層敏感構(gòu)筑物，實(shí)現(xiàn)雙線貫通，最高日進(jìn)尺達(dá)到12環(huán)，最高月進(jìn)尺370米。2021年國慶前夕，隧道正式通車，萬里黃河從水上跨越到水下穿越的新時(shí)代正式開啟，濟(jì)南攜河發(fā)展、新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換先行區(qū)建設(shè)的新篇章也就此展開。

突出重圍破天塹

“黃河奔騰千百年，不斷抬高的河床更像‘地質(zhì)博物館’，不僅有像‘老膠泥’的粉質(zhì)黏土、來歷不明的鋼板，還有經(jīng)億萬年沉淀沉積而成的鈣質(zhì)結(jié)核。”該項(xiàng)目盾構(gòu)經(jīng)理董冰說，這些鈣質(zhì)結(jié)核形態(tài)各異、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)地堅(jiān)硬，強(qiáng)度普遍達(dá)到45兆帕，最大達(dá)90兆帕，最大的一塊有75厘米長，重達(dá)75公斤。

它們“躲”過盾構(gòu)機(jī)前端顎式破碎機(jī)，進(jìn)入管道并在其中“橫沖直撞”，導(dǎo)致漿液滯留、卡管卡泵，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致管道磨損、設(shè)備停機(jī)。最困難的一次26小時(shí)只掘進(jìn)了2米，前后拆卸19次排漿泵，共掏出58塊鈣質(zhì)結(jié)核。針對(duì)卡泵問題，建設(shè)團(tuán)隊(duì)“換個(gè)角度想問題”，在泥漿泵前端加裝液壓雙循環(huán)采石箱，還通過將出漿管自身旋轉(zhuǎn)180度、進(jìn)漿管和出漿管互換、提前焊接鋼板補(bǔ)強(qiáng)等方式解決管道磨穿難題。

除了鈣質(zhì)結(jié)核，粉質(zhì)黏土也是難點(diǎn)。黃河下的“老膠泥”，黏土顆粒含量高、含水率高，5微米以下的黏性顆粒含量達(dá)到26.5%，每環(huán)產(chǎn)生的廢漿量達(dá)1000立方米以上，漿液處理難度極大。他們通過對(duì)盾構(gòu)機(jī)選型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，調(diào)整刀盤開口率、刀具布置、改進(jìn)刀盤中心沖刷等技術(shù)措施，降低黏土地層對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)的影響，綜合采用絮凝、壓濾、離心處理技術(shù)，解決廢棄漿液的綠色處理難題。通過廢棄漿液的高效處理、壓濾廢水重新造漿，做到施工零排放。

科技創(chuàng)新結(jié)碩果

在隧道施工過程中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)持高水平科技自立自強(qiáng)，先后攻克超深基坑施工、盾構(gòu)淺覆土始發(fā)、穿越多處敏感建筑物等十幾項(xiàng)難題，形成的超大直徑盾構(gòu)高效掘進(jìn)等關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、中國工程院院士錢七虎稱贊該工程是“一項(xiàng)以科技為支撐的高質(zhì)量工程”。

他們依托錢七虎、李術(shù)才院士等組成的專家團(tuán)隊(duì)、大盾構(gòu)研究院等科研平臺(tái)開展科技攻關(guān)，還成立“李海振創(chuàng)新工作室”，與山東大學(xué)等高校科研院所合作，對(duì)19項(xiàng)科研課題展開集中攻關(guān)，先后申請(qǐng)專利88項(xiàng)。

同時(shí)，他們建設(shè)了國內(nèi)首條15米以上管片智能化生產(chǎn)線，研發(fā)搭建盾構(gòu)管片智能化生產(chǎn)管理信息平臺(tái)，通過管片抹面機(jī)器人、管片3D智能檢測系統(tǒng)對(duì)管片生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)管片精度控制在0.5毫米內(nèi)。

為確保軌道預(yù)留空間精度，他們研發(fā)內(nèi)部結(jié)構(gòu)精細(xì)化快速成套施工技術(shù)，首次采用超大π型箱涵同步安裝工藝，采用可調(diào)節(jié)箱涵，自主研發(fā)箱涵精調(diào)臺(tái)車，箱涵拼縫錯(cuò)臺(tái)控制在正負(fù)10毫米之內(nèi)；發(fā)明弧形內(nèi)襯臺(tái)車，一次澆筑成型，工作效率提高1.5倍，用工數(shù)量減少一半。

隧道通車前夕，項(xiàng)目建設(shè)者在隧道內(nèi)拍照留念

萬里黃河向初心，大浪淘沙始見金。濟(jì)南黃河隧道濟(jì)濼路隧道工程，作為人類歷史上首次成功穿越地上懸河，為黃河中下游地區(qū)穿黃隧道建設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)、打下了基礎(chǔ)，從此，以萬里黃河第一隧為開端，曾經(jīng)的“天塹”正加速變?yōu)橥ㄍ?，通往高質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展的全新篇章！