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发布时间:2025-04-10 11:04:26 编辑:王佳鑫 来源:4月9日,世界最长公路水下盾构隧道——海太长江隧道工程建设迎来重要进展,开挖直径达16.64米的国产超大直径盾构机“江海号”顺利始发,标志着隧道建设正式开启穿江作业。这一跨越中国最长河流长江的世界级隧道工程,面临超长距离、超大直径、超高水压等多项“极限挑战”,被业内誉为新“万里长江第一隧”。钢铁潜龙深入波涛之下,在江海大地勾勒出隧贯江河、交通强国的画卷,揭开中国隧道穿江越海新序幕。从此,江不再深,岸不再远,天堑可越。
探寻“国之重器”的江海之缘
在江海平原30多米深的地下,名为“江海号”的145米长钢铁巨龙,应和着春日交响曲抢抓黄金施工期,正开启一场劈波斩浪的“新长征”——在长江水下完成超长距离独头掘进。
滚滚长江,奔流向海。南通“八龙过江”格局的强势打造,为具备高水平科技自立自强特征的大国重器提供了一显身手的最佳舞台。江海平原的地质特点,给跨越长江天堑的超级工程带来了不小的挑战。隧道需穿越多种复杂地质带,包括粉质黏土、中粗砂、粉细砂等复合地层;在穿越长江及两岸大堤时,沉降需控制在毫米级,掘进难度极大;江中地质勘探覆盖区域有限,未知区域多,施工过程犹如“摸着石头过河”……中铁十四局联合铁建重工组建研制团队,结合多年来在水下和大直径盾构隧道领域设备制造和施工经验,量身定制“穿江利器”——“江海号”盾构机。这个“大家伙”于2024年10月31日在长沙工厂下线,中铁十四局建设团队随后进行分块拆解,通过水陆联运的方式,将各个部件运抵南通海门隧道施工现场。经过67天的现场组装、整机调试,“江海号”9日始发掘进,意味着国产16米级超大直径盾构机首次向长江天堑发起挑战。
“江海号”以海太长江隧道工程跨越长江、毗邻大海的意义而命名,承载着促进跨江融合、加速拥江发展战略的重任。刀盘上涂装着蔚蓝色巨浪,画面给人以乘风破浪的信心,寓意着这台“国之重器”聚力潜行、通达江海。“江海号”可谓名副其实,拥有翻江倒海的气魄和能量。它的最大开挖直径16.64米、总长145米、重约5000吨、装机总功率11300千瓦,搭载先进智能化系统,如“数字大脑”一般构建智能掘进生态,实现一键启动、自主巡航掘进、姿态自主控制等,总装达到世界先进水平。“江海号”的成功研制是我国装备制造领域的又一项重大突破,标志着我国企业在16米级超大直径盾构机研制和应用领域实现新跨越,已形成超大直径盾构机全产业链产业化发展能力。2025年1月1日,“2024年度央企十大国之重器”重磅揭晓,“江海号”盾构机同首艘大洋钻探船“梦想”号、国内最大规模的量子计算集群“天衍”等一同入选。
江的智慧与海的博大在南通交汇,成就了江海儿女敢为天下先的开创精神,也滋养出包容会通的城市性格。在这片土地上展开工程大会战的建设者们也于无形中浸润出“追江赶海”的勇气、“踏浪而歌”的激情,在水天一色、大潮涌动的长江北侧,不断刷新施工“进度条”。2022年9月7日,海太长江隧道正式开工建设;2023年5月3日,工程进入基坑基底加固和开挖施工阶段;2024年3月14日,工程首块底板顺利浇筑完成;2025年1月3日,“江海号”盾构机主驱动运抵项目现场。海太长江隧道计划于2028年基本建成,建成后将有效疏解苏通大桥交通压力,实现南通与苏南、上海“1小时经济圈”高效互通,成为有效联结江海资源、强化区域联动发展格局的关键性基础设施。
细数“隧穿长江”的硬核支撑
我国是世界上隧道数量最多、建设规模最大、发展速度最快的隧道大国。如今,全球每10台盾构机就有7台产自中国。在海太长江隧道的工程现场,记者真切感受到“中国智造”的魅力。眼前的盾构机既有“金刚钻”,又有“智慧脑”:配置具有常压换刀功能的软土刀盘和硬度高、耐磨性强的切削刀具,主驱动具备伸缩功能,并搭载HSP超前地质探测预报、刀盘磨损检测、刀具状态监测、主驱动状态监测、壁后注浆探测系统等智能化装备系统,实现盾构机各部件的“可测、可视、可修、可换”,确保安全、高效、智能掘进。据介绍,“十隧九漏”是隧道工程建设的世界性难题,而海太长江隧道通过技术创新,能够实现隧道内壁滴水不漏,管片上浮量、错边量、地面沉降等控制在毫米级。
海太长江隧道具有超长距离、超大直径、超高水压、超大埋深、工况复杂等特点。中铁十四局海太长江隧道项目总工程师游少强介绍:“长”,即盾构隧道超长,全长1.1185万米,盾构段9315米;“大”,即隧道直径超大,盾构外径16米,开挖断面超过16.5米;“高”,即超高水压,最高水压达到7.5巴;“深”,即深厚覆土,江中段隧道最大覆土为38米;“险”,即在复杂地层条件下,长距离、大直径、高水压掘进施工,风险控制要求高。隧道建设初期,项目方汇集近60所高校、科研单位以及世界顶尖设计、咨询、施工、监理团队,从“结构”“防灾”“装备”“绿色”“智慧”等角度,推动一系列创新落地:首创救援车专用通道技术、首创盾构隧道管片DDCI新型连接构造、全预制盾构隧道内部结构、首创防火与结构一体化烟道板、首创新型烟道板牛腿结构、首创超长隧道区段式排烟新理念、全国首个零碳隧道、智慧建设经典工程。
在保持较高性能负载的前提下,如何保证整机在江底复杂环境中连续掘进9315米的可靠性,是建设团队面临的主要挑战和难题。“江海号”通过内嵌金刚石,大幅提高刀具耐磨性,延长了刀具使用寿命。研制团队结合多年来在水下和大直径盾构隧道的施工经验,通过加大盾构机刀盘开口率,配置高压力、大流量的中心冲刷系统及刀盘结泥饼预警系统,并搭配伸缩摄像装置,无须人员带压进舱即可观察刀盘工作区域情况,有效判别和降低刀盘结泥饼风险,提高底部排渣效率。同时,应用自主研发的第四代同步注双液浆技术,实现盾构隧道沉降的毫米级精度控制,保证施工安全及效率。
走近“智驭潜龙”的精锐之师
江浪滚滚奏响时代乐章,隧道深深蕴含团队力量。
“‘江海号’盾构机准备始发!3、2、1,启动!”地下30米处,中铁十四局海太长江隧道项目盾构经理孟德锋下达盾构始发掘进指令。瞬间,刀盘转动声与泥浆泵轰鸣声交织成浑厚的掘进曲。控制室屏幕上,掘进速度、泥浆流量……每一个跳动的数字都牵动着这条世界级越江通道的脉搏。
从2004年参与南京长江隧道建设以来,中铁十四局在大直径和水下隧道建设领域不断突破超越。对盾构机掘进而言,9315米是相当长的距离,建设团队面临很大考验。项目部组成以游少强、孟德锋、孟庆丰等为核心的掘进团队,队伍平均年龄28岁,技术实力雄厚、施工经验丰富。
作为海太长江隧道项目总工程师,游少强是名副其实的“穿江过海”专业户。2011年毕业后,他进入中铁十四局,在哈尔滨地铁项目首次接触盾构机,经历了零下20摄氏度的不停工掘进施工挑战,之后在扬州瘦西湖隧道、厦门地铁2号线穿海盾构隧道、江阴靖江长江隧道等项目中,又和团队一起攻克诸多难题。如今在海太长江隧道项目,游少强全面组织技术管理工作,负责盾构始发井土建施工,盾构机的选型、组装和始发掘进,加强现场管理等。
“与‘江海号’并肩作战,充满期待。”从方案设计到部件运输,从现场组装到整机调试,孟德锋全程见证了这台大国重器的诞生。2011年,他从石家庄铁道大学工程机械专业毕业,先后转战北京地铁8号线、扬州瘦西湖隧道与南京和燕路长江隧道,一路见证着中国盾构技术的飞速发展。
“95后”隧道主管孟庆丰则是一名长期奋战在大盾构工程施工一线的技术骨干,曾带领班组累计完成10公里大盾构隧道掘进任务,对硬岩、孤石、断裂带、砂层、黏土等地层均有丰富掘进经验。
施工大后方,双液注浆班组长陈勇正调试着第四代注浆系统。他操作着仪器,检查参数,跟井下人员沟通当天需要的注浆量。“这是我们集团自主研发的技术,相当于给隧道穿上‘金钟罩’,实现盾构隧道沉降的毫米级精度控制。”陈勇说,海太长江隧道项目所使用的第四代双液浆技术,解决双液浆易堵管的难题,且提升了同步注浆作业的自动化程度,以提高工作效率和实现节能降碳。
新型链接构造拼装班组的拼装手吴俊杰操控着遥控器,将重19吨、厚70厘米的管片精准拼接,榫卯结构严丝合缝,液压微调把控毫米误差,为隧道筑牢坚实骨架。
“江海号”不间断掘进,还需要一支“补给团队”——维保班组全天待命,对盾构机进行维修保养,让盾构机始终保持最佳状态。
万里长江第一隧,高歌猛进地下行。这条穿越长江的超级隧道,终将成为连接长三角的“江底动脉”,见证着中国基建从“中国制造”迈向“中国智造”的惊艳蝶变。