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(guó)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(wàn)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(guò)30余米高的梯籠拾階而下,一片明亮的機(jī)械世界鋪展開(kāi)來(lái)。
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(pán),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(guò),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(pán),上面布滿了海底巖層切削掘進(jìn)的近百把滾刀,通過(guò)“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(pán)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(guò)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(lái)把已經(jīng)松動(dòng)的巖體刮下來(lái)。
“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(pán)扭矩、刀盤(pán)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(kāi)挖直徑15.63米、總長(zhǎng)142米、總重5166噸的“地下巨無(wú)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(shuō),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(lái)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(lái),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(guò)程。
面對(duì)重重極限考驗(yàn),以中國(guó)自主研發(fā)盾構(gòu)裝備為核心的“中國(guó)智造”,成了這條深海“蛟龍”平穩(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(guó)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(guó)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(pán)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(guó)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(kāi)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(guò)程中精準(zhǔn)的倉(cāng)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(guó)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(guó)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)”。
這份硬核的“中國(guó)智造”實(shí)力,也贏得了國(guó)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(lái)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(guó)重器的穩(wěn)步前行,這條承載著青島城市未來(lái)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(guó)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(guó)正以“智造”為筆,在遼闊海域之上,不斷書(shū)寫(xiě)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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