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宜州历史网 2020-04-10 12:06:45

跨河发展,交通先行。今年六月济乐高速南延吹响济南北跨黄河发展的号角,济南人开始向往天堑变成城市内河的 大济南 美好前景了。而近期在济南实施的 北跨 战略中, 三桥一隧 计划部署正向前推进,部份桥隧工程将年内动土,济泺路穿黄隧道作为首个推进的 三桥一隧 项目,备受社会关注。日前,济南跨黄 三桥一隧 通过专家论证,济南市城乡交通运输委也宣布穿黄隧道工程将实现年内动土。

黄河自古被称为天堑,而济南要建的穿黄隧道是国内最大的,其工程难度显而易见。记者采访了解到,中国已有很多地方建成了类似穿越长江、湖泊的隧道,也有一些穿越黄河的隧道已建成。济南还有在泉水条件下建设轨交隧道的独特经验,济南穿黄隧道建设虽然有难度,但前有外地成功案例可借鉴,后有济南轨交实践经验积累,穿越黄河是指日可待的事。

济南穿黄隧道工程水下施工难度究竟有多大?盾构如何下穿湍流不息的黄河呢?为此,记者辗转南京、苏州等地,探访建成通车的南京长江隧道和在建的苏通GIL综合管廊工程,还采访了穿越黄河的部份工程,真实体验了水下隧道为城市交通提供的方便快捷,全方位了解了目前中国水下盾构技术的成熟安全,济南穿黄隧道工程已无技术障碍。

水下60米过隧道似平地

随着各学科技术水平与制造业水平的快速发展,中国盾构法隧道的直径、推进长度和施工技术,创造并刷新了一系列水下工程的世界纪录。目前世界上已建成的直径最大的盾构隧道 上海市崇明越江通道南港隧道,其盾构外径达到15.0米;我国首条单洞双线地铁盾构隧道 南京地铁10号线长江隧道,是当时国内掘进距离最长、埋深最深、水压最高、地质最复杂的地铁盾构过江隧道,隧道长距离穿越强透水、高水压粉细砂层,及部份砾砂、卵石层,施工风险巨大。

近日记者来到通车7年的南京长江隧道,它有着 万里长江第一隧 之称,从长江南岸滨江快速路与应天大街互通立交过渡段一路向北,就进入江底隧道,隧道为双向6车道。从隧道表面看,过江隧道内部与其他公路隧道并没有区别。穿过整个隧道渡江仅需5分钟,隧道内限速80公里/小时,光线良好,手机信号不受任何影响。

重回地面后,记者还问随行人员: 快进入穿江隧道了吗? 当得知已经回到地面时,记者不敢相信刚才已经通过了水下60米深处的过江隧道。目前,南京长江隧道日均车流量9万辆左右。如果这样的隧道穿越黄河济南段,从地下通过天堑也不过是几分钟的事。

济南穿黄将用 大家伙

济南穿黄隧道将采用盾构施工法,施工原理与济南市民已熟悉的轨道交通隧道工程类似。不过,轨交施工用的是土压盾构机,而且直径小得多,只有六七米。而穿黄隧道用的盾构机可能为泥水盾构机,通俗点来讲就是不用运输渣土,而是泥水通过盾构机实时送出,它的直径可能到达15米左右,是一个超过以往的 大家伙 ,有5层楼那么高。

记者在苏通GIL隧道见到了他们所用盾构机,直径12米多,这样的 大家伙 让人望而失畏。据中铁十四局大盾构公司施工负责人陈鹏介绍,隧道开挖后,泥水盾构机在前面施工,底部输送机会延续运送一片片水泥预制管片,盾构机前部一个圆弧形的 大吸盘 ,吸住预制管片后向上旋转,在盾构机壳体内拼接成圆形隧道,一次成形永久的隧道支护结构,确保隧道不因外界压力而坍塌。组成圆形隧道壁的管片,在盾构机壳体内拼装,精度可到达1毫米。盾构机在液压千斤顶的推动下前行,每前进2米,拼装成一环新的管片,终究构成一个密封的水泥管道 就这样掘进、拼环、再掘进、再拼环,水下隧道在不断循环中向前延伸。另外,盾构机在前进的同时会自动在圆形隧道内架设箱涵,并在箱涵上铺设预制水泥板,形成未来的路面。陈鹏告诉记者,每一个隧道用的盾构机都有很大区分,这主要与施工段的地质有关。

黄河上下已有6条隧道

虽然我国在长江流域和部分湖泊有多次穿越水底的施工经验,但黄河有独特的地质条件,下游已成 悬河 ,穿越黄河也这么容易吗?中铁十四局大盾构公司党委书记张小峰告知记者,据统计,国内穿越黄河的隧道工程有6条,分别为西气东输三次穿越黄河(宁夏中卫、山西永和县、河南郑州)工程、南水北调中线穿黄隧道工程(河南郑州)、兰州轨道交通1号线二次穿越黄河工程,主要施工方法为钻爆法、顶管法和盾构法。2016年5月建成通车的兰州轨道交通1号线是国内目前唯一一条具备交通功能的黄河隧道,不过其直径是济南穿黄隧道的一半左右,将为济南穿越黄河提供宝贵的参考经验。

兰州轨道交通1号线工程盾构区间总长2133米,穿越黄河段317米,最大埋深36.5米,最浅处距地面19.5米。盾构机主要行走于卵石含量达80%的大粒径、高硬度、全断面卵石地层中,水头压力高、卵石含量大且硬度高,面临着击穿河床、河水倒灌、卡死刀盘等巨大风险,被中国工程院院士钱七虎、梁文灏等国内知名专家评为 世界级难题 。工程配备直径6.48米的泥水盾构机和土压平衡盾构机各一台,施工中解决了气垫舱卵石滞排、排浆循环回路频繁梗塞、工作面气密性差、保压困难容易失稳等一系列技术困难,成功攻克了地质条件较差、卵石含量高、地下水位高、渗透系数大和地层弱胶结等世界级难题,系统总结了盾构地铁穿黄关键技术,构成了一大批优秀技术成果及工程实行经验,为盾构地铁穿黄建设提供了可靠的技术支撑。

济南穿黄隧道到底难在哪?曾参与济南穿黄隧道论证的专家告知记者,黄河济南段是下游,河床比市区地面高4 5米,是有名的 悬河 ,隧道施工有其特殊性。而水下工程最大隐患是水的问题,如何保证黄河水不渗透是工程最大难点。这样的地层还易出现的问题是糊刀盘,黏土糊在刀盘面板,导致刀盘转不动。如果加大马力硬往前推,刀盘的温度会迅速升高,会到达200多摄氏度,这时稍有不慎前面的粘土就 热 成了砖而前功尽弃。因此,精心设计盾构机,在施工进程中根据情况及时调剂刀头,一切问题才会迎刃而解。(本文来自济南日报)

6号线支线、8号线二期(东延)、10号线二期(南延)、11号线二期(东延)、12号线、13号线、14号线、15号线、16号线、17号线和20号线总计11条(段)线路。

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