科技日报记者 王延斌
在土质松软、施工难度大、机场不停航等诸多难题逐一破解后，位于济南遥墙国际机场地下的济滨高铁机场隧道于7月30日顺利贯通。据了解，全长2710米的济滨高铁机场隧道是国内首个高富水软弱土层与航站楼共构的隧道，同时也是济南首条采用地下明挖法施工的高铁隧道。
该隧道由山东铁投鲁南高速铁路有限公司建设、中铁十局承建。
济滨高铁是山东省境内连接省会济南和地级市滨州的高速铁路，也是济南遥墙国际机场散发型的重要集疏运通道之一。中铁十局济滨高铁机场隧道项目经理刘卫向科技日报记者表示，该隧道的特殊之处在于穿越济南遥墙国际机场。同时，该隧道处于小清河与黄河之间，土质松软，这大大提高了施工难度。
“所谓高富水软弱土层是指天然含水量高、孔隙比大、渗透性低且承载力低的软弱土层，通常由饱和软黏土、淤泥、泥炭质土等组成。”刘卫表示，当隧道需要穿越高富水软弱土层并与机场航站楼交织在一起时，这就形成了国内首例高富水软弱土层与航站楼共构的隧道。
地下明挖法是指先挖开地表面，再修建隧道的地下铁道施工方法。与“开膛破肚”的明挖法相对的是暗挖法，后者是利用钻爆法、盾构法、掘进机法等施工的机械化施工方法。
天空中，飞机不时起飞、降落；地面下，隧道已经贯通，只等填土掩埋。这是记者在上述项目现场看到的情景。
“在施工中，我们面临的挑战很多。”刘卫表示，隧道最大开挖深度达地下19米，最大开挖宽度达55.4米，属于超长、超宽深基坑，隧道下穿机场综合交通中心、T2航站楼，紧邻黄河、小清河河流，地下水位一般为地表以下2米，水位高、水压大，土质为粉质黏土、粉细砂地层，土质松软，施工难度大，安全风险高。同时，施工期间机场不停航，且紧邻运营机场、轨道交通、机场数据中心、中航油油罐区等众多重要建筑物，交通需多次导改，施工组织协调难度大。
面对复杂环境，中铁十局创新团队采用数字孪生技术解决了高铁隧道与航站楼复杂共构与沉降控制、高敏感环境下高压富水地层超长超宽基坑安全建造、复杂共构结构体系地下工程裂缝控制等技术难题。针对明挖隧道钢换撑影响的特点，该团队采用上下分离式自带换撑功能的拱顶台车，解决了衬砌拱顶施工难题。同时，中铁十局项目团队创新采用BIM+三维地质扫描技术，对隧道周边土层进行毫米级建模，精准控制基坑变形，并通过“分段开挖、动态监测”工艺，实现与地铁线路“零沉降共存”。
