9月29日,“萬里黃河第一隧”——濟南黃河濟濼路隧道正式建成通車。此舉意味著全長約5464公里的黃河第一次擁有了地下隧道,這也是全球首條穿越地上懸河的盾構(gòu)隧道,更是目前世界上直徑最大的公軌合建隧道(隧道內(nèi)上層為雙向6車道城市道路,下層為軌道交通預(yù)留)。
這是中國被譽為“基建狂魔”超強實力的最新例證。
國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者、中國工程院錢七虎院士表示,“這是一條以科技創(chuàng)新為支撐的高質(zhì)量隧道”,為建設(shè)黃河中下游通道提供了有力依據(jù),形成的超大直徑盾構(gòu)適應(yīng)性選型配置等關(guān)鍵技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。
就像“頭頂一盆水打洞”
每天都如臨深淵、如履薄冰
記者了解到,首穿“地上懸河”,施工方突破了重重技術(shù)難題,甚至“每天都有如臨深淵、如履薄冰”的緊張感——其挑戰(zhàn)在于黃河從河南境內(nèi)到出??谥饾u形成“地上懸河”,隧道所在的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。
在黃河底下挖隧道,好像頭頂一盆水打洞,一旦滲漏,就有水淹全城的風(fēng)險。正因為隧道具有長距離、淺覆土、高水壓、超大直徑、超深基坑等特點,施工風(fēng)險極大,所以它被譽為“萬里黃河第一隧”。
據(jù)該工程施工方中鐵十四局項目負責(zé)人歷朋林介紹,該項目全長4760米,其中2519.2米采用盾構(gòu)隧道形式下穿黃河,隧道管片外徑15.2米,其中,隧道內(nèi)上層為雙向6車道城市道路,下層為軌道交通預(yù)留。
針對工程水文和地質(zhì)條件,施工人員研制兩臺開挖直徑15.76米的泥水平衡盾構(gòu)機施工。
他們充分發(fā)揮多年來盾構(gòu)施工穿越江河湖海的豐富經(jīng)驗,每掘進一環(huán),都要根據(jù)地層覆土厚度、土質(zhì)、容重等參數(shù),計算盾構(gòu)機切口壓力,保持盾構(gòu)機和土體壓力平衡。為確保大堤零沉降,該工程每10米為一個斷面設(shè)置一系列沉降觀測點,一天測4次標高,確保大堤“零沉降”。
在這期間,他們還攻克了鈣質(zhì)結(jié)核地層,粉質(zhì)黏土、俗稱“老膠泥地層”造成的管道磨損、卡泵、吸口堵塞等一系列世界級難題,最終,在歷經(jīng)511天掘進后,兩條隧道相繼貫通。
“平均每天平穩(wěn)掘進10.8米,最高月進度370米”,這一速度也創(chuàng)造了同類隧道施工的最新記錄。
經(jīng)常面對“疑難雜癥”
“破紀錄”成常態(tài)
該隧道在施工過程中也解決了一系列“疑難雜癥”。
據(jù)了解,隧道最低點位于河床下54米,最大水土壓力0.65兆帕。盾構(gòu)段遇到了鈣質(zhì)結(jié)核局部富集,最大粒徑75厘米,強度最高90兆帕,盾構(gòu)機掘進到第460環(huán)開始,突然出現(xiàn)震動、異響,隨后盾構(gòu)機停止運轉(zhuǎn)。此段長達1000米距離,給施工造成了極大困難,甚至出現(xiàn)管道磨損、卡泵、吸口堵塞等一系列難題。最困難的一環(huán)(2米),耗時26小時,前后拆卸19次排漿泵,掏出58塊鈣質(zhì)結(jié)核。
為突破“亂石區(qū)”,建設(shè)方加裝雙循環(huán)采石箱、出漿管自身旋轉(zhuǎn)180度、進漿管和出漿管互換、提前焊接鋼板補強等方式解決管道磨穿難題。穿越1公里的“鈣質(zhì)結(jié)核密集區(qū)”,出漿管打了1000多個“補丁”。
穿越地層主要以粉質(zhì)黏土為主,俗稱“老膠泥”,出漿管常常被膠泥堵得嚴嚴實實,長10米一節(jié)的管道一堵就是3節(jié),膠泥越堵越結(jié)實,用鏟子都挖不動。膠泥堵死泥水處理廠分配器,無法分送到篩板上進行篩分。于是,施工人員將堵管換掉,加裝了10臺中繼泥漿泵,管路上加裝“空氣炮”,用壓縮空氣頂吹泥柱子,終于解決了膠泥難題,提高了泥水處理效率。
據(jù)了解,該工程技術(shù)創(chuàng)新團隊取得了19項科研成果和88項專利,獲得第三屆“優(yōu)路杯”全國BIM技術(shù)大賽金獎、山東省地下空間工程技術(shù)創(chuàng)新成果等獎項,進一步提升了我國盾構(gòu)隧道建造能力和技術(shù)水平。
據(jù)悉,該隧道所在的濟南新舊動能轉(zhuǎn)換起步區(qū)為繼雄安新區(qū)起步區(qū)之后的全國第二個起步區(qū)。濟濼路隧道通車后,開車最快5分鐘就可過黃河。
延伸閱讀
最快可在6分鐘內(nèi)完成應(yīng)急撤離
濟南黃河隧道是公軌合建隧道,內(nèi)有排煙通道、管廊和逃生通道,一旦發(fā)生火災(zāi)或緊急情況,公路層75m一個逃生通道,軌道層150m一個逃生通道,上層道路6分鐘完成疏散,下層地鐵區(qū)間30分鐘完成疏散。隧道外設(shè)置有監(jiān)控指揮中心,24小時無死角監(jiān)控隧道運行實況。隧道內(nèi)還配置了雙道防淹門,可在沒有電力供應(yīng)的情況下,手工啟動關(guān)閉防淹門。