10月27日至28日,在參加中國中鐵國際隧道和地下空間研究咨詢中心首屆理事會、技術委員會會議暨海底隧道高質量發(fā)展大會期間,來自國內外80余名隧道專家,共同為世界上建設規(guī)模最大、最長的海底公路隧道——青島膠州灣第二海底隧道技術難題“問診把脈”。
青島膠州灣第二海底隧道工程西起青島西海岸新區(qū),向東穿越膠州灣,至青島港附近登陸,以高架橋梁形式銜接青島東岸城區(qū),主線全長17.48公里。其中隧道長14.37公里,包含海域段長9.95公里,最深點距海平面115米。雙向6車道城市快速路標準建設,設計時速80公里。
“這是目前世界上隧道工程領域施工難度最高的超級工程,設計建設面臨三項世界級難題。”在隧道施工現(xiàn)場調研時,第16屆國際隧協(xié)主席、中國中鐵國際隧道研究中心主任、中國中鐵科學研究院副總經(jīng)理嚴金秀向記者介紹。
與會的中國工程院院士杜彥良詳細解析了工程的三項世界級難題:地質復雜,要穿過多條斷裂帶;高水壓,埋深超過百米,給整個施工和裝備帶來耐壓密封的挑戰(zhàn);水下對接給整個施工技術增加了新難度。
為了應對這三項難題,以全國工程勘察設計大師、中國鐵建首席專家、鐵四院總工程師肖明清為首的設計團隊提出,采用鉆爆+盾構組合的施工工法,在海中設置接收洞室,實現(xiàn)盾構機的接收和拆解運走。設計采用雙洞雙向六車道的主隧道+中間服務隧道的布置方式。
據(jù)中鐵十四局青島膠州灣第二海底隧道項目盾構經(jīng)理陳宗凱介紹,為確保盾構設備安全、快速、高效地完成施工任務,結合十余年穿越“江河湖海城”大盾構施工經(jīng)驗和技術積累,針對盾構區(qū)間地質條件復雜、水壓大、長距離硬巖掘進等難題,量身打造了高配版穿海利器“國信號”盾構機。盾構機主機總長180米,開挖直徑8.18米,總重1686噸,配置了伸縮式主驅動、伸縮式開挖倉監(jiān)視系統(tǒng)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)、SAMSON保壓系統(tǒng)等一系列智能系統(tǒng),還應用了同步雙液注漿、同步拼裝等多項前沿技術。主軸承配備4道外密封和3道內密封,可承受最大開挖面壓力達到1.2兆帕。
杜彥良進一步表示,要打造一個百年高質量工程,還需要在新材料、新結構等多方面開展技術創(chuàng)新應用。
記者了解到,目前,青島膠州灣第二海底隧道建設順利,黃島主線隧道鉆爆段累計開挖超4.9公里,已開挖至海平面下112米,盾構段服務隧道掘進超400米。施工中,建設者將在錯綜復雜的高壓深水環(huán)境中完成組合施工隧道的精密對接,完成適用于高水壓下海底隧道的防排水系統(tǒng)建造,進行盾構廢棄泥砂原位資源化利用,還要實現(xiàn)海中設置接收洞室解決盾構機的接收和拆解運走等高難度作業(yè)。
“未來,青島膠州灣第二海底隧道工程將對我國穿江越海的地下通道建設起到很好的示范引領作用,很多創(chuàng)新技術都可以在其他項目中推廣。”嚴金秀說。
按照既定的施工計劃,青島膠州灣第二海底隧道力爭在2026年實現(xiàn)洞通,2027年12月份完工并通車運營。記者 矯 陽