10月30日，济南黄河渡口旁，“泰山号”盾构机巨大刀盘破土而出，“万里黄河第一隧”济南黄河隧道工程东线隧道率先贯通。这标志着我国在建的最大直径公轨合建盾构隧道取得重大进展，是人类历史上首次穿越地上“悬河”。
“君不见，黄河之水‘天上流’”
黄河携带着大量泥沙，到出海前不断放缓、沉积，形成了地上悬河。在济南泺口段，河床高出南岸天桥区地面5米，最大洪水位高出11.62米。
“万里黄河第一隧”济南黄河隧道位于济南城市中轴线上，全长4760米，其中盾构段长2519米，南接主城区济泺路，北连新旧动能转换先行区。
中铁十四局集团项目部盾构经理董冰介绍，隧道采用两台开挖直径达15.76米的超大直径泥水平衡盾构机施工，管片外径15.2米，隧道最低点位于河床下54米，最大水土压力6.5巴，施工风险高。
待隧道建成后，“君不见，黄河之水‘天上流’”，人们行驶其中，根本感受不到头顶就是奔腾不息的黄河。
和坚石硬碰硬，巧吃“年糕”
掘进过程中，有最长1000米区间为钙质结核“密集区”，最硬岩石强度达到45兆帕，相当于高铁桥墩钢筋混凝土的强度。最难的一次，26个小时只掘进了2米，取出58块坚硬的石头。
复杂的地质导致盾构机刀具严重磨损，刀齿崩断，换刀作业频次高，难度大。同时，大块钙质结核堵塞格栅，造成了泥水循环系统排浆困难，严重时可导致停机、管道被磨穿。
项目部改用新型成型管道，轮换管道提高使用寿命，在易磨管道位置提前焊接钢板打“补丁”，和坚石硬碰硬，顺利通过难关。
这段黄河下地层主要为粉质黏土层，盾构机刀盘易结泥饼，就像吃年糕粘牙一样难以甩脱。
项目部技术人员研发应用“超大直径泥水盾构废弃泥浆环保处理及资源化关键技术”“高粘粒地层超大直径泥水盾构防结泥饼技术”，针对黄河隧道地层特点，制定刀盘结泥饼判断及位置检测方法，研发一套泥饼形成的预测软件，解决“粘牙”问题。
采用盾构法穿越“江河湖海城”，本身就是对环境影响最小的施工方式之一。“万里黄河第一隧”设计为双管双层公轨合建隧道，上层为公路双向6车道，下层为轨道交通以及管线和逃生通道，实现了一次穿越黄河的利用率最大化，极大降低了对环境的影响。
市民福音，4分钟“穿越黄河”
自2019年12月隧道东线正式盾构掘进以来，项目部充分发挥在水下大盾构施工领域核心技术优势，在院士专家团队指导下，依托大数据、BIM和物联网技术，对隧道遇到的复杂难题进行了专项科研攻关。
穿越过程中，中铁十四局集团李海振创新工作室已形成“超大直径泥水平衡盾构穿黄施工掘进关键技术研究”等成果18项，报审专利13项，进一步提升了我国盾构隧道建造能力和技术水平。
历时11个月，济南黄河隧道东线顺利贯通。目前西线隧道正按照计划顺利掘进，预计春节前贯通。
据介绍，这项工程是山东省新旧动能转换标志性工程，隧道计划于2021年10月建成通车。届时，济南市民开车通过水下隧道，最快4分多钟即可“穿越黄河”，比绕道济南黄河大桥节约近一个小时，将打破黄河天堑对济南城市发展的制约。
记者 白波
