近日，全市各大重点项目开足马力紧锣密鼓施工，建设现场呈现一派繁忙景象。记者在济南黄岗路穿黄隧道施工现场了解到，黄河北岸工作井及机架段、南岸工作井及明挖暗埋主体结构已完成施工，目前正在进行北岸立交段桥梁施工及南岸匝道段主体结构施工。在济南黄河之畔的地下30米处，随着“山河号”——世界最大直径泥水平衡盾构机管片的不断拼装，黄岗路穿黄隧道已掘进700余环，计划今年年底实现隧道贯通。

　　迎难而上，直面挑战

　　济南黄岗路穿黄隧道工程由济南城市建设集团负责投资、建设、运营，于2022年12月开工。工程南起蓝翔中路，终点与在建G309互通立交相衔接，全长约5755米，设计时速60公里。

　　众所周知，黄河是地上悬河，河床高出地表4-6米，地层结构复杂。黄岗路穿黄隧道工程建设需要先后下穿黄河两岸大堤及黄河，在掘进过程中，对沉降控制要求高，盾构穿越面临多种风险。同时，工程内部结构工序多、作业空间狭小、工序交叉复杂、体量超大，施工难度可想而知。

　　隧道的设计方案为双向6车道，单洞双层，与常规隧道相比，既解决双向车辆通行问题又节省了城市地下空间，节约投资约15%。此外，隧道将净空标准提高至4.2米，可以满足公交、消防、管理及救援等特殊车辆的通过要求，极大提高隧道通行能力。实现这一设计方案，在施工中盾构需要特大的断面，而开挖直径的增大，也会带来盾构始发、掘进、接收施工参数控制风险大，对掘进姿态要求很高。

　　建设单位采用最大直径泥水平衡盾构形式穿越黄河悬河段，其中盾构段长3290米，管片外径为16.8米，盾构机开挖直径17.5米，开挖断面面积达240平方米。盾构将长距离穿越叠合地层，最深覆土厚度达49.2米，最大水土压力6.3巴，是世界最大直径水下盾构隧道。隧道建设通过多项技术创新，成功解决了复杂地质条件下的施工难题，提升了隧道的安全性和耐久性，为类似工程提供了宝贵经验，也进一步提升了我国盾构隧道建造能力和技术水平。

　　“山河号”惊艳登场

　　谋定而后动，不打无准备之仗。有了优良的设计方案，再加上精密的设备和高效的团队，进一步保障了工程建设的质量和安全。为保证盾构施工安全高效，建设单位为隧道量身打造“山河号”盾构机。盾构机总长163米、重达5200吨、装机总功率12580千瓦，装配各类刀具306把，其中57把可实现滚刀齿刀互换，刀盘开口率53%，最大限度满足掘进所面对的复杂地层。2024年5月19日盾构机下线，9月1日掘进始发，协同一支经验丰富、技术水平高、凝聚力强的团队，为工程建设保驾护航。

　　盾构过程中，在保证机组大直径面的同时，还需要精准计算盾构机的切口压力，保持盾构机和土体压力平衡。每掘进一环，都要根据地层覆土厚度、土质、土容重、水厚度、水容重等多个参数，进行精密计算。

　　项目部还在现场建设了一条超大直径盾构管片自动化生产流水线，引进智慧管控工法，创建BIM　协同管理平台，打造5.0版超大直径盾构管片绿色智能生产线，实现了管片预制的智慧化生产。

　　为保证盾构机安全穿越地上悬河，施工单位联合山东大学，创新研发“五官一脑”高端智能化盾构系统，配备带压复合型刀盘、伸缩式主驱动、开挖仓伸缩摄像头等先进装备，搭载超前地质预报、地层特征感知、刀具磨损预测、气体环境监测、同步注浆检测和人工智脑辅助决策支撑等6大系统，盾构机总装达到世界先进水平。此外，邀请钱七虎等9名院士和10余名行业专家，为隧道建设“精准把脉”，从而大幅降低施工安全风险，显著提升盾构装备智能化水平。

　　工程建设从预期计划的日掘进6环，突破到实际日掘进8-9环，最高日掘进突破18米，最高月进尺426米，荣获山东省深基础与地下工程协会2024年度优秀工程奖。目前，盾构施工效率稳定在8-9环(16-18米)/天，项目已累计掘进718环。

　　站到最高处，成就“不可能”

　　去年12月，“山河号”刷新17米级超大直径盾构施工最快世界纪录，这是“山河号”的成就，更是山东的骄傲。面对超高难度、超大体量的穿越地上悬河工程，项目部是如何做到的？

　　“施工中，项目面临众多施工难点，为了解决这些问题，项目部多次组织专家技术团队进行科技攻关，根据现场情况，对施工方案做出适当调整，还创新了很多解决办法，确保各工序无缝衔接，提高施工效率。”项目建设相关负责人张哲介绍。

　　隧道穿越地上悬河，地层复杂，其中，针对掘进过程中的废浆处理难题，盾构机配置根据项目特点在选型阶段利用科研攻关，结合类似项目施工经验，针对黄河流域大断面黏土特性，经过研究比选，选择了开口率更大、重量更轻的带压刀盘，配备了1750KW　进、排浆泵以及直径600毫米泥浆管路，将泥水循环流量由3200立方米提升至4500立方米，提高泥水循环的冲刷能力及携渣效率。针对钙质结核地层，在盾构机排浆管路前方安装一套双液压回路采石箱，提高掘进期间P2.1泵卡泵清理效率，每天可增加掘进时间2.2小时，盾构机的最优选型配置为盾构高效掘进提供了设备基础。

　　自去年9月盾构机始发以来，掘进地层穿越主要以粉质黏土为主，夹杂大量钙质结核、胶结砂层，掘进每环废浆量超过1000立方米，废浆总量达165万立方米，针对黄河下游流域超大直径泥水盾构高黏粒含量废浆处理难题，项目部创新研发提浓、压滤措施，最终实现固液分离。“通过创新工艺的应用，配置泥水分离设备+提浓罐+板框压滤设备进行盾构废浆处理，每日废浆处理效率提高50%，滤饼的含水率成功降低至30%以下，实现废弃泥浆高效处理，回水循环利用零外排，为连续、快速、绿色高效、环保掘进提供保障。”张哲说。

　　据了解，项目还进行了多项创新，包括采用大断面主轴承耐压密封自动增加备压、特大断面盾尾动态密封控制、特大断面开挖面稳定控制、特大断面管片上浮控制、特大直径盾构穿越悬河大堤沉降控制、特大断面盾构浅覆土干接收关键、特大直径盾构管片绿色智能生产、盾构机双管路采石装置、海量废弃浆液绿色高效处理、智能感知（超前地质预报、地层特征感知、同步注浆检测系统）等技术。此外，随着水下隧道的发展，盾构隧道管片承受的水压会越来越高，为提高接缝的防水能力，增强防水设计的韧性，施工过程实施多重防水措施，使用高防水性能的管片和接缝防水材料，管片外侧采用2道防水集中布置，结合注浆技术，确保隧道防水效果。

　　今年，面对城市发展的新需求，济南城市建设集团继续以“项目”为抓手，积极谋划项目96个，其中省级重点项目11个，涉及市政道路、桥隧工程、基础设施、产业园区多个领域。