世界最大水下盾構隧道開掘：穿越黃河，全長5755米

「中國鐵建」公眾號消息，9月1日，隨著「山河號」盾構機刀盤緩緩轉動，由中鐵十四局承建的濟南市黃崗路穿黃隧道始發掘進，標志著世界最大水下盾構隧道開啟穿越黃河之旅。

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近年來，濟南市大力踐行「攜河北跨」戰略，跨越黃河天塹的交通設施密度不斷增加。此次盾構始發的濟南市黃崗路穿黃隧道穿越黃河和沿線多條公路，全長5755米，其中盾構段長約3290米，將與在建G309互通立交相銜接，打通濟南市黃河兩岸交通大動脈。

為了保障這條世界最大水下盾構隧道順利建設，施工單位中鐵十四局量身打造了「鋼鐵巨獸」「山河號」盾構機。該設備刀盤直徑17.5米，相當於6層樓高，配備帶壓覆合型刀盤、伸縮式主驅動等先進技術和超前地質預報、同步注漿檢測等智能化裝備系統，盾構機總裝達到世界先進水平。

相較常規盾構機，17米級超大直徑盾構機的系統集成更複雜，施工難度和風險系數呈幾何式增長，「山河號」盾構機開挖面積達到240平方米，每環管片足有12塊，拼裝風險更大、時間更長，精準度也更難控制。

得益於超大開挖直徑，隧道採用單洞雙層構造，可實現上下各3車道雙向通車。超大直徑盾構隧道的應用，可有效節省城市地下空間，預計節約15%的投資成本，同時，隧道單層凈高4.2米，可滿足通行公交、消防及救援車輛要求，極大提高通行能力。

萬里黃河萬里沙，在黃河之下富含砂石和粉質黏土，在盾構穿越過程中，最低點距離水面63米，重達5200噸的「鋼鐵巨獸」要穿越「粘糕」一樣的地層，沉降控制是關鍵，尤其是在穿越黃河大堤時，最大沉降要求不能超過1厘米；此外，黃河下還夾雜著大量鈣質結核，就像「粘糕」裏鑲嵌著大小不一的石頭，給隧道施工帶來巨大的挑戰。

為了讓盾構機順利吃下這塊「軟骨頭」，憑借豐富的水下隧道施工科研數據，項目團隊對盾構機「消化系統進行升級」，採用定制化刀盤，通過裝備適合黃河流域黏土地層的撕裂刀和高流量中心沖刷泵，有效應對刀盤結泥餅問題，提高底部排渣效率。同時採用同步注雙液漿技術，實現盾構隧道沉降的毫米級精控。

此外，為了保護黃河兩岸生態環境，項目團隊堅持「綠色施工」的理念，通過加大資金投入，增加壓濾設備，開展壓濾尾水無害化及梯級資源化利用關鍵技術研究，使廢漿處理方量能夠滿足每天的推進需求，也將為我國大型穿越黃河隧道泥漿尾水處置難的瓶頸問題提供新的解決思路和技術方案。

濟南黃崗路穿黃隧道工程是構建南北向跨黃河的大通道之一，建成後，將助力濟南黃河兩岸互聯互通，有力推進黃河北岸城市建設全面提速，促進濟南從「大明湖時代」邁向「黃河時代」，為黃河流域生態保護和高質量發展提供有力支持。