10月30日，濟南黃河渡口旁，“泰山號”盾構(gòu)機巨大刀盤破土而出，“萬里黃河第一隧”濟南黃河隧道工程東線隧道率先貫通。這標志著我國在建的最大直徑公軌合建盾構(gòu)隧道取得重大進展，是人類歷史上首次穿越地上“懸河”。

　　“君不見，黃河之水‘天上流’”

　　黃河攜帶著大量泥沙，到出海前不斷放緩、沉積，形成了地上懸河。在濟南濼口段，河床高出南岸天橋區(qū)地面5米，最大洪水位高出11.62米。

　　“萬里黃河第一隧”濟南黃河隧道位于濟南城市中軸線上，全長4760米，其中盾構(gòu)段長2519米，南接主城區(qū)濟濼路，北連新舊動能轉(zhuǎn)換先行區(qū)。

　　中鐵十四局集團項目部盾構(gòu)經(jīng)理董冰介紹，隧道采用兩臺開挖直徑達15.76米的超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機施工，管片外徑15.2米，隧道最低點位于河床下54米，最大水土壓力6.5巴，施工風(fēng)險高。

　　待隧道建成后，“君不見，黃河之水‘天上流’”，人們行駛其中，根本感受不到頭頂就是奔騰不息的黃河。

　　和堅石硬碰硬，巧吃“年糕”

　　掘進過程中，有最長1000米區(qū)間為鈣質(zhì)結(jié)核“密集區(qū)”，最硬巖石強度達到45兆帕，相當(dāng)于高鐵橋墩鋼筋混凝土的強度。最難的一次，26個小時只掘進了2米，取出58塊堅硬的石頭。

　　復(fù)雜的地質(zhì)導(dǎo)致盾構(gòu)機刀具嚴重磨損，刀齒崩斷，換刀作業(yè)頻次高，難度大。同時，大塊鈣質(zhì)結(jié)核堵塞格柵，造成了泥水循環(huán)系統(tǒng)排漿困難，嚴重時可導(dǎo)致停機、管道被磨穿。

　　項目部改用新型成型管道，輪換管道提高使用壽命，在易磨管道位置提前焊接鋼板打“補丁”，和堅石硬碰硬，順利通過難關(guān)。

　　這段黃河下地層主要為粉質(zhì)黏土層，盾構(gòu)機刀盤易結(jié)泥餅，就像吃年糕粘牙一樣難以甩脫。

　　項目部技術(shù)人員研發(fā)應(yīng)用“超大直徑泥水盾構(gòu)廢棄泥漿環(huán)保處理及資源化關(guān)鍵技術(shù)”“高粘粒地層超大直徑泥水盾構(gòu)防結(jié)泥餅技術(shù)”，針對黃河隧道地層特點，制定刀盤結(jié)泥餅判斷及位置檢測方法，研發(fā)一套泥餅形成的預(yù)測軟件，解決“粘牙”問題。

　　采用盾構(gòu)法穿越“江河湖海城”，本身就是對環(huán)境影響最小的施工方式之一。“萬里黃河第一隧”設(shè)計為雙管雙層公軌合建隧道，上層為公路雙向6車道，下層為軌道交通以及管線和逃生通道，實現(xiàn)了一次穿越黃河的利用率最大化，極大降低了對環(huán)境的影響。

　　市民福音，4分鐘“穿越黃河”

　　自2019年12月隧道東線正式盾構(gòu)掘進以來，項目部充分發(fā)揮在水下大盾構(gòu)施工領(lǐng)域核心技術(shù)優(yōu)勢，在院士專家團隊指導(dǎo)下，依托大數(shù)據(jù)、BIM和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對隧道遇到的復(fù)雜難題進行了專項科研攻關(guān)。

　　穿越過程中，中鐵十四局集團李海振創(chuàng)新工作室已形成“超大直徑泥水平衡盾構(gòu)穿黃施工掘進關(guān)鍵技術(shù)研究”等成果18項，報審專利13項，進一步提升了我國盾構(gòu)隧道建造能力和技術(shù)水平。

　　歷時11個月，濟南黃河隧道東線順利貫通。目前西線隧道正按照計劃順利掘進，預(yù)計春節(jié)前貫通。

　　據(jù)介紹，這項工程是山東省新舊動能轉(zhuǎn)換標志性工程，隧道計劃于2021年10月建成通車。屆時，濟南市民開車通過水下隧道，最快4分多鐘即可“穿越黃河”，比繞道濟南黃河大橋節(jié)約近一個小時，將打破黃河天塹對濟南城市發(fā)展的制約。

　　記者 白波