齊魯網(wǎng)12月1日訊 黃河，綿延五千里，奔流入海。它是中華母親河，也是世界上含沙量最多的河流。泥沙奔騰，險(xiǎn)象環(huán)生，讓跨河猶如翻越天塹。

“小時(shí)候都是走浮橋，那個(gè)時(shí)候還不是水泥路，走起來顛顛簸簸，如果能有一條隧道從黃河底穿過去就好了。”

王超，和所有黃河邊長大的孩子一樣，從小便有一個(gè)穿越黃河的夢想。二十多年后的今天，他以一名土木工程師的身份再次站在黃河邊，這一次，夢想觸手可及。

2017年12月1日，一項(xiàng)超級(jí)工程在山東濟(jì)南天橋區(qū)的黃河岸邊悄然拉開序幕。中鐵十四局的建設(shè)者們要在這里修建“萬里黃河第一隧”——濟(jì)南黃河隧道。

“我現(xiàn)在主要負(fù)責(zé)的是北岸土建方面的工作，它的寬度是50米，深度是31.2米，一個(gè)超深基坑。”濟(jì)南黃河隧道項(xiàng)目工程部部長王超說。

按照設(shè)計(jì)，隧道南起濼口南路，北至鵲山水庫，順接309國道，總長4.76公里。盾構(gòu)段隧道以公軌合建，上層為市政道路，下層為濟(jì)南軌道交通預(yù)留空間。王超負(fù)責(zé)建設(shè)的超深基坑，正是這項(xiàng)超級(jí)工程的起點(diǎn)項(xiàng)目，但這第一步邁得并不容易。

王超告訴記者，“它最上面有個(gè)4到5米的回填的雜土層，我們這邊挖出來之后地連墻塌孔塌得也比較厲害。”

因?yàn)辄S河岸邊松軟復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，剛挖好的基坑撐不到一天就要變形。其實(shí)不光基坑建設(shè)受到影響，這也將是一個(gè)貫穿整個(gè)工程的關(guān)鍵性問題。

“包括黃河兩岸沒有類似的施工經(jīng)驗(yàn)。我們上面有粉質(zhì)粘土層，有沙層，粉質(zhì)粘土層，就容易在地連墻施工過程中容易塌庫。”杜昌言說。

王超的恩師杜昌言，也是這次穿黃行動(dòng)的總工程師，在反復(fù)測量施工地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)后給出了行動(dòng)方案，在基坑鋪設(shè)“龍骨”。

王超說，南端頭的溝鉆井一共設(shè)計(jì)了七道支撐，現(xiàn)在為了保證基坑安全，設(shè)計(jì)院要求要在下面再加一道混凝土支撐。

把基坑建設(shè)得如此牢固，是因?yàn)樗枰休d的是一個(gè)龐然大物——超大直徑盾構(gòu)機(jī)。據(jù)介紹，它外徑是15.2米，盾構(gòu)機(jī)的直徑達(dá)到15.76米。

盾構(gòu)機(jī)是一種使用盾構(gòu)法的隧道挖掘機(jī)，在挖掘前進(jìn)的同時(shí)鋪設(shè)隧道的支撐性管片，筑起隧道之“盾”，這也是當(dāng)今世界最先進(jìn)的隧道構(gòu)筑技術(shù)。但是如此級(jí)別的盾構(gòu)機(jī)還是第一次駛?cè)朦S河流域作業(yè)，如果它能順利展開工作，那這里也將成為中國在建最大直徑的盾構(gòu)隧道。

黃河勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司軌道院結(jié)構(gòu)所副所長閻文博說：“黃河上第一條（公軌合建的隧道），穿越濟(jì)南段的地上懸河，設(shè)計(jì)難度很大。一個(gè)是盾構(gòu)穿越對堤防的影響，第二就是黃河南岸道路很窄，在60米的道路上修建盾構(gòu)接受井，對兩岸的房屋會(huì)不會(huì)產(chǎn)生沉降。”

杜昌言告訴記者，整個(gè)盾構(gòu)區(qū)間穿過的土層，大體上是粉質(zhì)粘土居多，其中在黃河底下就出現(xiàn)了鈣質(zhì)結(jié)合層。粉質(zhì)粘土層，細(xì)顆粒含量有25微米以下的顆粒含量占到了45%。黏性顆粒含量高盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，刀盤容易結(jié)成泥餅。燒成磚似的很硬的東西，這樣就沒法往前掘進(jìn)，中間有可能要換刀盤刀具。

傳統(tǒng)的盾構(gòu)機(jī)已經(jīng)不足以應(yīng)對黃河底復(fù)雜的土層，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)把盾構(gòu)機(jī)的生產(chǎn)廠家也請到了現(xiàn)場，實(shí)地對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行了改造升級(jí)。

閻文博介紹說，“通過從刀盤四周向中心沖刷，增大水的壓力，通過高壓水槍洗這個(gè)刀盤，并且我們有一個(gè)報(bào)警系統(tǒng)，通過溫控，會(huì)知道在哪個(gè)地方結(jié)泥餅，然后針對那個(gè)地方進(jìn)行沖刷。”

至此這臺(tái)巨型盾構(gòu)機(jī)終于可以潛入黃河，按照工作原理，它在挖掘的同時(shí)要鋪設(shè)支撐性管片，這些管片也將針對黃河底層特點(diǎn)量身定做，來承受巨大的壓力。杜昌言介紹，最大壓力是6.5帕，相當(dāng)于65米高的水柱。

為了保證進(jìn)度、減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)可能造成的不穩(wěn)定因素，施工團(tuán)隊(duì)直接在基坑旁搭建了一條全新的管片生產(chǎn)線。

中鐵十四局集團(tuán)濟(jì)南黃河隧道項(xiàng)目三分部總工程師胡云發(fā)介紹說：“自己研發(fā)了一個(gè)信息化的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)集原材料，質(zhì)量控制這些參數(shù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，放置一個(gè)芯片中，作為管片的終生的身份證，達(dá)到質(zhì)量可追溯的條件。我們預(yù)計(jì)要生產(chǎn)2538環(huán)管片，總共是25380塊。設(shè)計(jì)產(chǎn)量是每天75塊，目前我們國內(nèi)的管片的生產(chǎn)水平，在一定程度上，超過了國外的一些技術(shù)水平。”

至此，這條跨河隧道所需的所有支撐項(xiàng)目，都已進(jìn)入有序工作階段。按照計(jì)劃，這條萬里黃河第一隧，將在2021年完工通車。屆時(shí)濟(jì)南黃河隧道和三條黃河大橋，將構(gòu)筑起黃河兩岸同城立體交通網(wǎng)。這是一次由中國人設(shè)計(jì)、完全依靠自主研發(fā)技術(shù)的超級(jí)穿越工程，它不僅開啟了黃河天塹由水上跨越到水下穿越的新時(shí)代，更是標(biāo)志著我國的隧道建設(shè)技術(shù)已經(jīng)躋身世界一流水平。

[責(zé)任編輯：楊凡、穆楠、李昊]

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