齊魯網·閃電新聞10月30日訊 今天上午,位於濟南市天橋區的濼口浮橋渡口旁,「泰山號」盾構機巨大刀盤破土而出,由中鐵十四局集團承建的「萬裡黃河第一隧」濟南黃河隧道工程東線隧道率先貫通。標誌著我國在建的最大直徑公軌合建盾構隧道取得重大進展,首次穿越地上「懸河」。
濟南黃河隧道工程位於濟南城市中軸線上,南接主城區濟濼路,北連新舊動能轉換先行區。隧道穿越黃河段河床高出南岸天橋區地面5米,最大洪水位高出11.62米,隧道最低點位於河床下54米,最大水土壓力6.5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),施工風險高。
隧道全長4760米,其中盾構段長2519米,設計為雙管雙層,市政道路與軌道交通合建,上層為雙向六車道公路,下層為軌道交通。隧道管片外徑15.2米,是目前黃河上最大的隧道。
據中鐵十四局項目部盾構經理董冰介紹,工程採用兩臺超大直徑泥水平衡盾構機施工,盾構機開挖直徑15.76米。在掘進過程中遇到的最大難題是河底長距離鈣質結核層,有1000米的區間為鈣質結核「密集區」,最硬巖石強度達到45兆帕,相當於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。大塊鈣質結核堵塞格柵,造成了泥水循環系統排漿困難,嚴重時可導致停機、管道被磨穿等問題。項目部改用新型成型管道,輪換管道提高使用壽命,同時在易磨管道位置提前焊接鋼板打「補丁」,應對堅硬巖石的碰撞。其次是黃河底部全斷麵粉質黏土地層,土質黏性高,廢漿量大,刀盤易結泥餅。
中鐵十四局集團充分發揮在水下大盾構施工領域核心技術優勢,在李海振創新工作室主導下,在院士專家團隊指導下,依託大數據、BIM和物聯網技術,對隧道遇到的複雜難題進行了專項科研攻關。
工程技術人員改造優化了世界最先進超大盾構機,研發應用「超大直徑泥水盾構廢棄泥漿環保處理及資源化關鍵技術」、「高粘粒地層超大直徑泥水盾構防結泥餅技術」,針對黃河隧道地層特點,制定刀盤結泥餅判斷及位置檢測方法,研發一套泥餅形成的預測軟體治理「粘牙」問題。已形成科研成果18項,報審實用專利13項,進一步提升了我國盾構隧道建造能力和技術水平。
採用盾構法穿越「江河湖海城」,本身就是對環境影響最小的施工方式之一。「萬裡黃河第一隧」設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,實現了一次穿越黃河的利用率最大化,極大降低了對環境的影響。
在國內首次採用超大π型箱涵同步安裝工藝,研製了新型模板臺車,液壓收模、電動行走,集預製、吊裝、運輸、安裝等為一體,操作方便,節省人工,提高功效,降低了對盾構施工運輸的幹擾和影響。
建設了國內第一條15米以上管片智能化自動化生產線,研發了管片抹面機器人、管片3D智能檢測系統。
工程臨近一級水源地鵲山水庫,項目部按照「標準高、形象好、工廠化」的總體思路堅持生態優先,科學綠色施工,泥漿重複循環使用,做到了零排放。
11個月時間,掘通了東線隧道。西線隧道正按照計劃順利掘進,預計2021年春節前實現貫通。
據悉,該工程是山東省新舊動能轉換標誌性工程,計劃於2021年10月建成通車。屆時,市民開車通過水下隧道最快4分多鐘可「穿越黃河」,比繞道濟南黃河大橋節約近一個小時。黃河隧道打破了黃河天塹對濟南城市發展的制約,助力攜河北跨,將加快新舊動能轉換,加速濟南從「大明湖時代」邁向「黃河時代」。
該工程由濟南城市建設集團負責投資建設,中鐵十四局集團作為EPC總承包方,聯合中鐵第四勘察設計院集團有限公司、黃河勘測規劃設計有限公司組織設計、施工。
閃電新聞記者 殷明慧 賈方政 濟南報導