北京
青島膠州灣，近百米深海之下。
一條鋼鐵鑄就的“穿海利器”，正頂著海水的千鈞重壓，晝夜不息地向前掘進(jìn)。
前方，是硬巖、破碎帶、透水性強(qiáng)地層交織的重重難關(guān)；周身，是不斷挑戰(zhàn)極限的深海環(huán)境。而就在這片海底，一個(gè)世界級(jí)的工程正向前延伸。
近日，中新社記者走進(jìn)青島膠州灣第二隧道(下稱“膠州灣二隧”)建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，探訪這條刷新多項(xiàng)世界紀(jì)錄的超級(jí)工程，破浪前行背后的“中國智造”。
膠州灣地處山東半島南部，坐擁天然良港與深水航道，萬千貨輪從這里“揚(yáng)帆”遠(yuǎn)航，孕育出世界第四大港青島港。這片海灣卻也成為橫亙?cè)谇鄭u東岸主城區(qū)與西海岸新區(qū)之間的“屏障”。
膠州灣二隧，正是破解這一局面的關(guān)鍵工程。
作為青島環(huán)膠州灣發(fā)展的核心交通樞紐，項(xiàng)目全長(zhǎng)17.48公里，主線隧道長(zhǎng)14.37公里，海域段長(zhǎng)達(dá)9.95公里，是推動(dòng)青島灣區(qū)環(huán)灣一體化發(fā)展的關(guān)鍵一步。
這條穿行于海底的“深海蛟龍”，自建設(shè)之初，就一舉創(chuàng)下了五大全球之最：
世界建設(shè)規(guī)模最大的海底道路隧道
世界在建長(zhǎng)度最長(zhǎng)的海底道路隧道
世界上穿越大規(guī)模斷層的最大斷面海底隧道
世界上水壓最高的超大直徑盾構(gòu)隧道
世界上首座超大直徑盾構(gòu)與大斷面鉆爆法隧道對(duì)接的海底隧道
通過30余米高的梯籠拾階而下，一片明亮的機(jī)械世界鋪展開來。
燈光將地下照得通明，雖是地下挖掘作業(yè)，施工現(xiàn)場(chǎng)卻干凈整潔。巨大的空間內(nèi)，大型機(jī)械化設(shè)備正高效平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
沿著安全通道繼續(xù)向深處走，一座巨大的圓環(huán)機(jī)器正在不停轉(zhuǎn)動(dòng)，上面“伸出”的真空吸盤，穩(wěn)穩(wěn)吸起混凝土預(yù)制管片，一塊塊精準(zhǔn)拼裝到隧道內(nèi)壁，環(huán)環(huán)相扣，如同給隧道穿上了一層堅(jiān)實(shí)的鎧甲。
從拼裝機(jī)的圓環(huán)中間穿過，便是盾構(gòu)機(jī)的中心錐位置，再往前，就是盾構(gòu)機(jī)的“牙齒”——重達(dá)600噸的刀盤，上面布滿了海底巖層切削掘進(jìn)的近百把滾刀，通過“鋼齒”切削前方巖石完成掘進(jìn)，每一環(huán)2.1米，環(huán)環(huán)相扣，最終形成一條完整的隧道。
“刀盤上密密麻麻分布著280多把硬質(zhì)合金制成的刀頭，硬度媲美金剛石，最輕的刀具200公斤左右。”據(jù)中鐵十四局集團(tuán)膠州灣二隧項(xiàng)目部副總工趙振寧介紹，這些刀分為滾刀和刮刀，滾刀在滾動(dòng)過程中，刃口不斷擠壓巖石，使巖石產(chǎn)生破碎坑，刮刀的刀刃則更寬厚，用來把已經(jīng)松動(dòng)的巖體刮下來。
“啟動(dòng)泥漿環(huán)流系統(tǒng)，準(zhǔn)備推進(jìn)！”
在海平面下95米的操控室內(nèi)，“海天號(hào)”盾構(gòu)機(jī)機(jī)長(zhǎng)李文淵正緊盯著屏幕上跳動(dòng)的刀盤扭矩、刀盤轉(zhuǎn)速、掘進(jìn)速度、盾構(gòu)推力等核心參數(shù)，沉穩(wěn)地向前方人員下達(dá)指令，確保盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)與各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)始終處于正常區(qū)間。
他所駕馭的，是一臺(tái)開挖直徑15.63米、總長(zhǎng)142米、總重5166噸的“地下巨無霸”。此刻，它正以鋒利的滾刀為“鋼齒”，穩(wěn)穩(wěn)啃噬著堅(jiān)硬的巖層。在膠州灣海底，勇往直前，穿鑿出一條跨灣通途。
超級(jí)工程的背后，是超乎尋常的極限施工挑戰(zhàn)。
趙振寧介紹說，膠州灣二隧青島側(cè)盾構(gòu)段施工里程全長(zhǎng)3255米，首要面對(duì)的，就是極端復(fù)雜的地質(zhì)條件。盾構(gòu)線路并行影響范圍600余米的滄口斷裂帶。這里地層強(qiáng)度不均、巖體穩(wěn)定性差、透水性強(qiáng)，是盾構(gòu)施工領(lǐng)域公認(rèn)的“硬骨頭”。
更嚴(yán)峻的考驗(yàn)，來自深海的超高水壓。盾構(gòu)段隧道最大埋深達(dá)95米，換算下來，相當(dāng)于指甲蓋大小的面積，就要承受9.4公斤的重量。在這樣的極端環(huán)境下，盾構(gòu)機(jī)面臨主驅(qū)動(dòng)失效、盾尾擊穿的風(fēng)險(xiǎn)，貫穿施工全過程。
面對(duì)重重極限考驗(yàn)，以中國自主研發(fā)盾構(gòu)裝備為核心的“中國智造”，成了這條深?！膀札垺逼椒€(wěn)掘進(jìn)的最強(qiáng)底氣。中鐵十四局施工團(tuán)隊(duì)直擊施工痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)全球領(lǐng)先、國內(nèi)首創(chuàng)的技術(shù)突破。
針對(duì)硬巖破碎帶掘進(jìn)的核心難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)首次為超大直徑盾構(gòu)機(jī)配置了“短螺旋+碎石箱+碎石機(jī)”的創(chuàng)新組合，從源頭破解了渣土滯排堵艙的行業(yè)頑疾。
同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還對(duì)刀盤進(jìn)行了全方位優(yōu)化：首次將正面滾刀刀間距縮至80毫米，輔臂增設(shè)帶壓滾刀，搭配常壓可更換滾刀，相當(dāng)于給盾構(gòu)機(jī)裝上了更密集、更鋒利的“鋼齒”，破巖能力實(shí)現(xiàn)大幅躍升。
在這些創(chuàng)新技術(shù)的加持下，中鐵十四局施工團(tuán)隊(duì)創(chuàng)下了海底硬巖地層月掘進(jìn)140米以上的行業(yè)佳績(jī)。除此之外，團(tuán)隊(duì)還在服務(wù)隧道“國信號(hào)”盾構(gòu)機(jī)施工中創(chuàng)新盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)，在世界范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)箱涵同步拼裝，徹底解決了同級(jí)別盾構(gòu)機(jī)使用有軌運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)大、運(yùn)輸效率低的痛點(diǎn)。
深海施工，防水承壓是繞不開的生命線。
為了扛住百米深海的超高水壓，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)搭建起了密不透風(fēng)的三重防水屏障：盾尾四道盾尾刷配合油脂注入嚴(yán)密封堵，同步注漿在管片外形成密實(shí)止水環(huán)，管片自身加裝雙道三元乙丙止水條，配合掘進(jìn)過程中精準(zhǔn)的倉壓動(dòng)態(tài)管控，隔絕海水滲入。
作為世界海底道路隧道領(lǐng)域長(zhǎng)度最長(zhǎng)、建設(shè)規(guī)模最大、綜合實(shí)施難度最高的超級(jí)工程，膠州灣二隧面對(duì)極其復(fù)雜地質(zhì)條件等一系列世界級(jí)難題，其技術(shù)含量與建設(shè)難度均達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)先后突破復(fù)雜地質(zhì)超大直徑海底盾構(gòu)掘進(jìn)穩(wěn)定性控制技術(shù)、高水壓破碎巖層海底盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與鋼纖維混凝土管片施工關(guān)鍵技術(shù)研究等難題，填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白，成功打造了海底隧道建設(shè)領(lǐng)域的“中國標(biāo)準(zhǔn)”。
這份硬核的“中國智造”實(shí)力，也贏得了國際行業(yè)的高度認(rèn)可。
2024年，“全球隧道與地下工程領(lǐng)域50項(xiàng)標(biāo)志性工程”名單公布，膠州灣二隧項(xiàng)目位列其中，以此展示半個(gè)多世紀(jì)以來全球隧道掘進(jìn)技術(shù)與實(shí)踐的重大突破和發(fā)展歷程。
該獎(jiǎng)項(xiàng)評(píng)選高度注重技術(shù)創(chuàng)新與民生貢獻(xiàn)，膠州灣二隧項(xiàng)目的成功入選，既是對(duì)其技術(shù)含量的高度認(rèn)可，也大幅提升了這項(xiàng)超級(jí)工程在全球隧道工程領(lǐng)域的影響力。
截至目前，膠州灣二隧青島側(cè)盾構(gòu)段主線隧道、服務(wù)隧道掘進(jìn)工作全面有序推進(jìn)，工程建設(shè)進(jìn)展順利。
隨著“海天號(hào)”等大國重器的穩(wěn)步前行，這條承載著青島城市未來的海底大動(dòng)脈，終將讓隔灣相望的兩岸，邁入全域融合的全新階段，實(shí)現(xiàn)“青黃便捷”，加速邁向“雙隧時(shí)代”。
從伶仃洋上串聯(lián)粵港澳三地的港珠澳大橋，到如今穿越膠州灣的膠州灣第二隧道，一座座超級(jí)工程在中國海岸線上拔地而起。它們打破地理天塹的阻隔，串聯(lián)起區(qū)域發(fā)展的澎湃脈絡(luò)。
中國正以“智造”為筆，在遼闊海域之上，不斷書寫著跨海通道建設(shè)的新里程碑。
作者：胡耀杰 王禹 張孝鵬 丁翔
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