科技日报记者 王延斌
在攻克了28项技术难题，创造了多项世界纪录之后，万众瞩目的济南黄岗路黄河隧道迎来了新节点。
8月17日，随着开挖直径17.5米的“山河号”盾构机刀盘破洞而出，济南黄岗路黄河隧道盾构段顺利贯通。该工程由济南城市建设集团投资建设，中铁十四局集团承建。
国家最高科学技术奖获得者、中国工程院院士钱七虎表示：“这条隧道是世界上最大直径的水下盾构隧道，其建成具有里程碑的意义。”
济南黄岗路黄河隧道全长约5.75公里，其中盾构段长约3.3公里，其先后下穿黄河大堤、黄河等敏感地区，最深覆土厚度达49.2米，最大水土压力6.3巴，相当于一个人手掌大小的面积上承受两个成年男子的重量，掘进过程中沉降控制要求高，施工难度大。
中铁十四局项目盾构经理薛永超向记者介绍，在施工中，该隧道采用一台“山河号”泥水平衡盾构机施工，其长距离穿越粉质黏土、胶结砂层等叠合地层，如同穿越“粘糕”，刀盘极易结“泥饼”；同时，区间段2000米范围内，不规则分布着大小不一的“钙质结核”，最大硬度达41兆帕，极易造成刀具磨损和卡泵现象。
为此，该工程量身定制的“山河号”盾构机，创新应用大开口率带压复合型刀盘，装配自主研发的金刚石刀具、碎石机、双管路液压采石装置，搭载“五官一脑”智能化装备系统，构建盾构掘进的“智慧大脑”，实现全流程感知、预警与智能决策。在黄河之下，首次实现了全程3.3公里连续盾构掘进不换刀，破解不良地质带来的施工难题。
由于盾构机开挖面积达240平方米，比半个标准篮球场的面积还要大，每掘进1环就会产生1200立方米泥浆。如何处理巨量泥浆？据中铁十四局项目现场负责人周祥介绍，他们首创了“絮凝+提浓+压滤”系统组合工艺，每日泥浆处理效率提高50%，滤饼的含水率降低至30%以下，实现泥浆高效处理以及尾水的循环利用和零外排。
此外，针对特大断面管片上浮技术难题，该团队应用第四代同步双液注浆技术，短短30分钟就能形成早期强度，为成型隧道穿上了一件坚固的“金钟罩”。同时，他们通过同步注浆检测设备，对注浆效果进行可视化监测，有效判断壁后注浆饱满度，实现管片上浮量控制在5毫米以内。
据了解，上述团队先后攻克开挖面稳定控制、穿越悬河大堤沉降控制、特大断面管片上浮控制、海量泥浆绿色高效处理等28项技术难题，实现最高日进尺18米、月进尺426米，创造了17米级盾构施工的世界纪录。
对此，以钱七虎院士为组长的专家组认为，隧道建造过程高度智能化、机械化、绿色化技术的实施，将推动我国盾构隧道技术往前迈出一大步。
