8月7日上午8時,廣東省汕頭市海灣隧道北岸盾構接收井,在2米深的海水下,伴隨著“中鐵306號”刀盤緩緩抵達接收井,寧靜的水面泛起陣陣漣漪,施工現場響起一片歡呼聲,“世界級挑戰性工程”——汕頭海灣隧道西線正式貫通,標志著在國家“863”計劃的強力支撐下,中鐵裝備聯合中鐵隧道局、中信重工研制的國內首臺15米級超大直徑盾構機成功穿越汕頭海灣,掀開了我國跨江越海隧道建設新篇章,對未來中國及世界海峽隧道建設具有重要意義。
施工難度大,超級工程“呼喚”大國重器
汕頭海灣隧道由中信集團投資,中鐵隧道局設計施工總承包,位于海灣大橋和礐石大橋之間,由海底隧道、南濱南路立交及北岸接線工程組成。這是目前我國最大直徑越海盾構隧道,是我國首條兼具城市道路與一級公路功能的水下盾構隧道,同時也是中國第一條地處8度抗震設防烈度區的超大直徑海底盾構隧道。
汕頭海灣隧道具有“大、高、硬、淺、險”等特點。由于施工綜合難度和風險首屈一指,為國內最具挑戰性的超大直徑海底盾構隧道工程之一,曾被專家稱為“世界級挑戰性工程”。
汕頭海外隧道全長6680米,雙向六車道,其中海底盾構施工段長3047米,分為東、西線兩座隧道。分別采用2臺直徑為15.01米和15.03米的超大直徑盾構機施工。
其中,中鐵裝備為汕頭海灣隧道西線項目量身定制了一臺超大直徑泥水平衡盾構機,其刀盤直徑達到15.03米,這是我國自主設計制造的第一臺15米級超大直徑泥水平衡盾構。
超大直徑泥水平衡盾構具有對周邊環境影響小、工廠化作業程度高、地面沉降控制精度高、安全快速的特點,在我國一系列的跨江越海隧道施工中有著獨特優勢,是“中國制造2025”規劃中重點發展的高端裝備。
歷時651天,國之重器屢破紀錄
“中鐵306號”全長138米,總重量達到4100噸,僅刀盤就重達600噸,是真正的“巨無霸”。
為了把這個龐然大物運輸到現場,中鐵裝備把盾構機刀盤分成13塊,殼體分成了10塊,尾盾分成了4塊,盾構機整體大大小小分成了上萬塊零部件,運送總計用了150多輛大型運輸車。在現場又前后歷時三個月,才將盾構機組裝起來,并具備掘進條件。
自2018年10月始發以來,“中鐵306號”在掘進過程中遭遇了諸多困難和挑戰:盾構機上方覆蓋層厚度薄,地質復雜,孤石成群,隧道處于軟硬不均地層,給設備帶來了嚴峻的考驗。
特別突出的是,西線隧道第三段基巖凸起長度達71.8米,巖石主要為中微風化花崗巖,地勘揭露巖石最高強度達216兆帕,是東、西線盾構隧道六段基巖凸起中巖石強度最大、施工風險最高的一段。
為更有效應對超強硬巖,中鐵裝備現場技術服務團隊積極協助施工單位,根據西線基巖掘進實際情況,最終通過試驗模擬、針對性裝置和信息化管理,精準地控制掘進參數,優化了刀具配置,成功克服了地質帶來的各項施工難題,確保了設備順利推進。掘進期間創下最高月進尺460米,日進尺25米,周進尺150米的好成績,不僅刷新了國產超大直徑泥水平衡盾構機的施工掘進紀錄,也創造了汕頭海灣隧道全線隧道的月掘進紀錄。
自2018年10月26日始發,至2020年8月7日成功貫通,“中鐵306號”在孤石、基巖、8度地震烈度區等施工禁區,歷時651天,成功繪出一道長達3047米的海底長虹,創造了國產高技術裝備鑄造超級工程的新紀錄,也掀開了我國跨江越海隧道建設新篇章,對未來中國及世界海峽隧道建設具有重要的指導意義。
全天候南北通行 筑造重大交通民生工程
據了解,汕頭地處廣東省東部,限于四面環山,汕頭市區成島狀分離,自古以來無法便捷實現各區互通互聯。特別是國內唯一一座內陸海灣——蘇埃海灣將汕頭分割為南北兩岸。上世紀90年代,汕頭就建成了海灣大橋和礐石大橋,但已遠遠不能滿足通行需求,更兼臺風、暴雨季節的封橋禁行,人們隔灣相望,交通極為不便。
汕頭海灣隧道連接汕頭南北兩岸,建成后為雙向六車道,主線設計行車速度60公里/時,內部空間分為三層,頂部為排煙通道,中部為三車道行車層,底部為救援通道及管廊,形成一條全天候雙向六車道過海通道,成為連接汕頭中心城區南北兩岸的重要交通工程。
汕頭海灣隧道建成通車后,將成為汕頭市第三條過海通道,能夠全天候保障內海灣交通暢通,助推汕頭打造高水平全國性綜合交通樞紐。
隧道貫通后,還將進行隧道內部建設,預計將于2021年亞青會舉辦前實現通車。
鄭報全媒體記者 徐剛領 通訊員 董超雯 文/圖