世界最长海底公路隧道盾构掘进全部完成

科技日报记者 孙瑜

10月2日，在胶州湾海平面下105米深处，随着“国信号”盾构机刀盘抵达分界里程，由青岛国信集团投资建设、中铁十四局参建的青岛胶州湾第二隧道服务隧道完成盾构掘进任务，标志着世界最长海底公路隧道盾构掘进全部完成。

青岛胶州湾第二隧道工程全长17.48公里，隧道主体长14.37公里，按“双主线隧道+中间服务隧道”布局，双向六车道，设计时速80公里。根据胶州湾海域地质条件，工程采用“钻爆+盾构”组合施工工法，分别从胶州湾东、西两岸向胶州湾掘进，并在海中对接。其中盾构段采用两台直径15.63米的超大直径盾构机及一台直径8.18米的盾构机掘进施工。中铁十四局负责3255米南线主线隧道、5855米中间服务隧道盾构掘进任务，分别采用“海天号”“国信号”盾构机施工。

施工过程中，隧道长距离穿越高强度全断面硬岩及断层破碎带，主线隧道岩石地层占比超8成，服务隧道岩石地层占比超9成，最高强度达224兆帕，相当于普通混凝土强度的7倍，刀具磨损速率高，平均每掘进20米就要进行刀具检查更换。同时，主线隧道盾构段最大海底埋深达95米，服务隧道盾构段最大海底埋深达105米，超高海底水压对盾构密封和防水要求极高。此外，硬岩掘进产生强烈震动，易造成设备损伤、渣土滞排堵仓等行业难题，海底施工管控难度极大。

中铁十四局青岛胶州湾第二隧道项目技术负责人王君平介绍，项目团队对两台盾构机进行了针对性设计优化，让刀盘尽可能多布设刀具，增强盾构机破岩能力。设备还在国内首次采用“螺旋机+碎石箱+碎石机”的出渣系统设计，提高出渣效率，减少渣土滞排风险。面对狭小洞内空间下箱涵拼装作业，在小盾构上全球首次采用箱涵同步拼装，实现隧道内无轨物料运输，掘进与内部预制箱涵拼装同步作业。

聚焦超大直径盾构长距离穿越海底硬岩及破碎带地层的工程难题，中铁十四局联合山东大学、北京工业大学、北京交通大学、中南大学等高校协同攻关，承担国家重点课题、揭榜挂帅课题3项，重点解决刀具异常磨损、掘进效率低、主驱动失效风险、盾尾击穿风险等难题。目前，已形成实用新型和发明专利17项，完成论文20篇、工法2项。

中铁十四局青岛胶州湾第二隧道项目现场负责人陈爽介绍，南线主线隧道的“海天号”盾构机已于今年3月率先完成掘进任务，正按计划推进拆解工作，整体拆解累计完成50%。服务隧道“国信号”盾构掘进完成后，即将启动盾构机拆解与吊运施工，后续将推进内部结构施工。国庆假期，项目团队100多名建设者全员坚守一线，确保现场施工有序推进。

胶州湾第二隧道是新时代交通强国标杆工程，被世界隧道大会认定为“全球隧道与地下工程领域50项标志性工程”之一。工程建成后，将与既有胶州湾隧道、胶州湾跨海大桥、环湾高速共同构建多层次跨湾综合交通网络，推动青岛正式迈入“双隧时代”。

（中铁十四局供图）