8月17日上午9时许，随着开挖直径17.5米的“山河号”盾构机刀盘破洞而出，由济南城市建设集团投资建设、中铁十四局集团承建的济南黄岗路黄河隧道盾构段掘进完成富配平台，世界最大直径水下盾构隧道顺利贯通，标志着中国水下隧道建设领域迎来里程碑式突破。
济南黄岗路黄河隧道全长约5.75公里，其中盾构段长约3.3公里，设计时速60公里，单洞双层隧道布置，是国内首条穿黄单洞双层盾构隧道。该隧道采用世界在建最大直径泥水平衡盾构机“山河号”施工，先后下穿黄河大堤、黄河等敏感地区，最深覆土厚度达49.2米，最大水土压力6.3巴，相当于一个人手掌大小的面积上承受两个成年男子的重量，掘进过程中沉降控制要求高，施工难度大。
盾构机长距离穿越粉质黏土、胶结砂层等叠合地层，刀盘极易结泥饼，区间段2000米范围内，不规则分布着大小不一的“钙质结核”，最大硬度达41兆帕，极易造成刀具磨损和卡泵现象。同时，盾构机开挖面积达240平方米，比半个标准篮球场的面积还要大，每掘进1环就会产生1200方泥浆，处理难度大。
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随着盾构机直径的增加，其制造难度、施工风险系数也呈几何式增长，尤其是17米级盾构首次穿越“地上悬河”，对掘进的精准管控和设备可靠性提出了极高的要求。据中铁十四局项目现场负责人周祥介绍，针对黄河之下的复杂地质条件，项目团队依托丰富穿黄经验，为“山河号”盾构机创新应用大开口率带压复合型刀盘，装配伸缩式主驱动、开挖仓伸缩摄像头等先进装备，并搭载“五官一脑”智能化装备系统，构建盾构掘进的“智慧大脑”，实现全流程感知、预警与智能决策。
中铁十四局项目盾构经理薛永超介绍，项目团队自主首创“絮凝+提浓+压滤”系统组合工艺，每日泥浆处理效率提高50%，滤饼的含水率降低至30%以下，实现泥浆高效处理以及尾水的循环利用和零外排。研发应用金刚石刀具、碎石机、双管路液压采石装置等，破解钙质结核等不良地质带来的施工难题，黄河下首次实现全程3.3公里连续掘进不换刀，保障了盾构机高效掘进。
此外，针对特大断面管片上浮技术难题，项目团队应用第四代同步双液注浆技术，管片和地层间10多秒即成胶凝状，短短30分钟就能形成早期强度，为管片穿上了一件坚固的“金钟罩”。同时，通过同步注浆检测设备，对注浆效果进行可视化展示，有效判断壁后注浆饱满度，实现管片上浮量控制在5毫米以内。
中铁十四局项目总工程师高同矿介绍，黄岗路黄河隧道单洞上下设置六车道通行，可实现两洞隧道的交通功能，既节省地下空间，又减少约15%投资。同时，创新设计4.2米净高，可以满足通行公交、消防、管理及救援车辆等要求，极大提高通行能力。
建设以来，项目团队先后攻克开挖面稳定控制、穿越黄河大堤沉降控制、特大断面管片上浮控制、海量泥浆绿色高效处理等28项技术难题，实现最高日进尺18米、月进尺426米，创造了17米级盾构施工的世界纪录。目前，该项目已累计完成科技论文30余篇，申报发明专利、实用新型专利22件，总结形成17米级盾构施工成套技术体系，进一步提升我国特大直径盾构的建造能力和技术水平，有力推动我国盾构隧道技术实现跨越式发展，使我国在该领域处于世界领先地位。
以国家最高科学技术奖获得者、中国工程院院士钱七虎为组长的专家组指出，隧道建造过程高度智能化、机械化、绿色化技术的实施，将推动我国盾构隧道技术往前迈出一大步，隧道的建成对我国水下交通隧道建设具有里程碑意义。
据悉，黄岗路黄河隧道是继“万里黄河第一隧”--济南黄河济泺路隧道后又一连接南北向的大通道，隧道建成后，将进一步促进济南拥河发展，促进黄河南北两岸的经济交流与合作，提高省会城市首位度和辐射带动力，对落实黄河重大国家战略，加快新旧动能转换起步区建设具有十分重要的意义。
（大众新闻记者 刘飞跃 通讯员 肖雨 赵荣发）富配平台
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