世界最大直径水下盾构隧道成功穿越黄河
6月22日清晨,随着"山河号"盾构机平稳穿越黄河南岸大堤,济南市黄岗路穿黄隧道成功完成了黄河段的掘进任务。这一进展标志着世界最大直径水下盾构隧道工程建设取得阶段性胜利,顺利攻克了控制要求最高、风险持续时间最长以及水土压力变化最大的施工区间。
作为济南落实"黄河流域生态保护和高质量发展"国家战略的重点工程,济南市黄岗路穿黄隧道项目由济南城市建设集团投资建设,并由中铁十四局集团负责承建。该工程南起蓝翔中路,北接G309互通立交,全长约5755米,盾构段长约3290米,采用单洞双层设计,设计时速为60公里。隧道需下穿黄河两岸大堤及黄河等敏感区域,其中最深覆土厚度达49.2米,最大水土压力达到6.3巴。
工程面临的挑战之一是黄河河底堆积的"老黄泥",这种黏性极强的粉质黏土在掘进过程中容易形成刀盘结泥饼,并显著增加了废浆处理的难度。此外,盾构机还需承受较大的水土压力。
针对这些挑战,项目团队特别定制了世界在建最大直径的泥水平衡盾构机"山河号",该设备长度达163米,重量为5200吨,最大开挖直径达到17.5米。中铁十四局项目高级工程师周祥介绍说,为了更好地适应黄河流域的地层特性,项目团队对"山河号"进行了多项优化升级:通过增大刀盘开口率和安装大流量中心冲刷系统来防止刀盘结泥饼;通过优化刀具配置以应对不规则分布的钙质结核;还创新性地采用了"絮凝+提浓+压滤"组合工艺,显著提升了废浆处理效率。该工艺使每小时废浆处理能力达到近600立方米,处理效率提高了50%,滤饼含水率控制在30%以下。
在进入黄河南岸大堤前,"山河号"盾构机的覆土深度为37米,而在穿越该区域后,覆土深度增加至44米。这对刀盘切口压力控制和掌子面稳定性维持提出了极高的要求。为此,在进入大堤之前,项目团队对盾构机的密封保压系统、泥水环流系统以及同步注浆系统进行了全面检修与保养,并建立了地面与地下联动监测机制,实时监控地表沉降情况。
截至目前,"山河号"盾构机已成功穿越一级水源保护地沉砂池、黄河北岸大堤、黄河以及黄河南岸大堤等关键区域,累计完成1376环、2752米的掘进任务,占盾构隧道总长度的83.6%。
该隧道建成后,将有效推动济南主城区与新旧动能转换起步区的交通互联,加速推进起步区建设进程。这不仅标志着济南城市发展的新跨越,从"大明湖时代"迈向"黄河时代",也将为黄河流域生态保护和高质量发展注入新的动力。
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