22件專利鑄就底氣（探訪全球第一）

本報記者 劉溫馨

濟南黃崗路黃河隧道結構示意圖。 中鐵十四局供圖

隨著最后一塊現澆車道板澆筑完成，世界最大水下盾構隧道濟南黃崗路黃河隧道上下兩層日前順利貫通，單層4.2米的凈高讓公交車、消防車也能暢行無阻。

黃河濟南段是典型的“地上懸河”，河床比南岸城區高出6米。在這樣的地段，如何成功開挖直徑17.5米、方向偏差在毫米級的世界最大水下盾構隧道？

17米級超大直徑盾構機“山河號”首先上陣。“盾構機刀盤面積240平方米，比半個標準籃球場還大。”中鐵十四局項目盾構經理薛永超表示，“山河號”盾構機還搭載了超前地質預報、地層界面識別、刀具磨損檢測、同步注漿檢測等智能化裝備系統，有了智慧大腦，盾構機就“有知覺”“會號脈”，5200噸的龐然大物能實現全流程感知、預警和智能決策。

掘進過程中，盾構機需要長距離穿越粉質黏土，這種地層就像“老膠泥”，黏著性高，并且在區間段2000米范圍內不規則分布著“黃河石”，最大硬度達41兆帕。“這就像在滿是核桃的黏米糕里穿行，既要防‘粘牙’，又要防卡泵、損刀具。”項目高級工程師周祥說，針對難纏的“黃河石”，項目團隊研發出金剛石刀具、碎石機、雙管路液壓采石裝置，黃河下首次實現全程3.3公里連續掘進不換刀，最高日進尺18米、月進尺426米，創造了17米級盾構施工的世界紀錄。

管片是隧道的鋼筋鐵骨。在這里，項目團隊遇到了管片上浮難題。盾構機掘進時，同步注入的漿液還沒凝固，管片泡在漿液里，就像一艘巨型貨輪浮在海上，天生就想往上漂。“直徑越大，浮力越大，16.8米的管片外徑，每米產生的浮力近200噸，相當于被100多輛小轎車同時往上頂。”周祥表示。

項目團隊亮出了“殺手锏”。“我們應用了自主研發的第四代同步雙液注漿技術，這套工藝在管片和地層之間同步注入雙液漿，10多秒即成膠凝狀，30分鐘形成早期強度，好比給管片穿上一件快速凝固的‘金鐘罩’。”薛永超表示，監測顯示，隧道管片上浮量被控制在5毫米以內。這個精度，相當于1600多節的“骨骼”，每一節的起伏都控制在指甲蓋厚度。

大隧道建設如此之難，為何還要造？“一次開挖，即得兩層，實現兩洞隧道的交通功能。”周祥解釋，這樣的設計，不僅節約了寶貴的地下空間，更讓工程投資減少約15%。

據統計，該隧道建設以來，項目團隊攻克28項技術難題，申報專利22件，形成17米級盾構施工成套技術體系。“隧道建造過程高度智能化、機械化、綠色化，將推動我國盾構隧道技術往前邁出一大步。”中國工程院院士錢七虎說。

《 人民日報 》( 2026年03月25日 18 版)