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大洋網(wǎng)訊 在廣州東莞之間的珠江入?？冢忠豁?xiàng)站在世界之巔的超級(jí)工程在海底熱火朝天的進(jìn)行，那便是中國(guó)目前最大水壓、最大埋深的海底隧道工程——深江鐵路珠江口隧道。

深江鐵路正線(xiàn)長(zhǎng)116公里，途徑深圳、廣州、東莞、中山、江門(mén)5個(gè)地市，為全國(guó)“八縱八橫”高鐵主通道沿海通道的重要組成部分，也是珠三角地區(qū)主要跨江城際通道。深江鐵路建成通車(chē)后，深圳的前海自貿(mào)區(qū)與廣州的南沙自貿(mào)區(qū)將實(shí)現(xiàn)半小時(shí)高鐵互聯(lián)互通。

珠江口隧道

而珠江口隧道是深江鐵路全線(xiàn)控制性工程，也就是全部工程中建設(shè)難度最大的部分。珠江口隧道海域段水下最大埋深115米，是中國(guó)水下隧道的最深記錄，水文、地質(zhì)條件極其復(fù)雜，周邊環(huán)境水腐蝕性較為嚴(yán)重，最大水壓1.06兆帕，強(qiáng)度超過(guò)10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，為世界之最。隧道建成后，從南沙到達(dá)東莞只需4分鐘車(chē)程。

近日，記者來(lái)到中鐵隧道局集團(tuán)所承建的珠江口隧道2標(biāo)段施工現(xiàn)場(chǎng)，并深入埋深31米的海底隧道進(jìn)行采訪(fǎng)。2021年12月，“大灣區(qū)”號(hào)盾構(gòu)機(jī)從南沙萬(wàn)頃沙始發(fā)后進(jìn)入珠江口海底，向東莞?jìng)?cè)掘進(jìn)，截至目前已累計(jì)掘進(jìn)超800米。

“超長(zhǎng)距離+超高水壓+復(fù)雜地質(zhì)”成為挑戰(zhàn)

深江鐵路正線(xiàn)從規(guī)劃的深圳樞紐西麗站引出，經(jīng)深圳寶安、東莞濱海灣、廣州南沙、中山至江門(mén)，引入深茂鐵路江門(mén)站。2025年，深江鐵路將建成通車(chē)。

深江鐵路建成通車(chē)后，在深圳樞紐西麗站與贛深客專(zhuān)貫通，在深圳機(jī)場(chǎng)站通過(guò)深圳北至深圳機(jī)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)銜接廈深鐵路、廣深港客專(zhuān)，在中山站通過(guò)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)溝通珠海至深圳方向徑路，在江門(mén)站與江湛鐵路正線(xiàn)貫通。

珠江口隧道工程

作為深江鐵路全線(xiàn)控制性工程，珠江口隧道工程全長(zhǎng)13.69公里，呈“V”字形。中鐵隧道局集團(tuán)承建難度最大的珠江口隧道2標(biāo)段，其施工內(nèi)容包括9.1公里的海底隧道和南沙工區(qū)斜井應(yīng)急通道，采取礦山法+盾構(gòu)法+明挖法的組合式施工。項(xiàng)目于2020年7月2日開(kāi)工建設(shè)。

記者在現(xiàn)場(chǎng)了解到，該標(biāo)段含礦山法隧道5490米，盾構(gòu)法隧道2930米，明挖隧道755米，斜井1160米。在該標(biāo)段盾構(gòu)法與礦山法施工的分界點(diǎn)將設(shè)置盾構(gòu)機(jī)器拆解洞室，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)來(lái)到該位置時(shí)便在該洞室進(jìn)行拆解并搬離。

據(jù)中鐵隧道局集團(tuán)有限公司深江鐵路2標(biāo)項(xiàng)目土木總工程師許彬彬介紹，中國(guó)最深水下隧道給盾構(gòu)施工帶來(lái)的挑戰(zhàn)不少。其中強(qiáng)大的水壓要求盾構(gòu)機(jī)在密封性上做到極致。并且深江鐵路珠江口隧道沿線(xiàn)還存在液化砂層區(qū)、軟硬不均段、近距離側(cè)穿鳧洲大橋、破碎帶等復(fù)合地質(zhì)難題，長(zhǎng)距離硬巖掘進(jìn)極度考驗(yàn)刀盤(pán)的強(qiáng)度和耐磨性。

隧道內(nèi)的箱涵吊車(chē)

珠江口海域的3組破碎帶及6條次生斷裂帶，讓巖體巖質(zhì)軟硬不均現(xiàn)象異常顯著，盾構(gòu)掘進(jìn)至破碎帶極易出現(xiàn)掌子面坍塌、江面冒頂、泥水倉(cāng)艙內(nèi)滯排等風(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)盾構(gòu)機(jī)性能、掘進(jìn)參數(shù)控制、隧道預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、拼裝質(zhì)量提出了極高的要求。

“破碎帶意味著地層里面的圍巖是極其破碎，自穩(wěn)能力特別的差，如果盾構(gòu)機(jī)保壓處理不好，可能造成掌子面的一個(gè)坍塌。這里巖石最高單軸抗壓強(qiáng)度達(dá)到200兆帕，對(duì)刀具磨損很大，這意味著換刀頻率會(huì)很高。” 許彬彬說(shuō)。

盾構(gòu)施工已完成27.3%

承擔(dān)盾構(gòu)施工任務(wù)的是“大灣區(qū)號(hào)”盾構(gòu)機(jī)。該盾構(gòu)機(jī)是為中國(guó)最深水下隧道量身打造的，其開(kāi)挖直徑為13.32米，總長(zhǎng)133米，總重為3900噸。

“大灣區(qū)號(hào)”盾構(gòu)機(jī)

許彬彬說(shuō)，“大灣區(qū)號(hào)”具備常壓換刀功能，這意味著工作人員可以在常壓環(huán)境下對(duì)刀具進(jìn)行更換。而以前盾構(gòu)機(jī)如需更換刀具，必須對(duì)刀盤(pán)后的壓力艙加壓，確保與地層環(huán)境保持相當(dāng)?shù)膲毫Α９ぷ魅藛T則需要“全副武裝”在高于正常氣壓2倍的高壓環(huán)境中更換刀具，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高。

數(shù)字化技術(shù)也讓“大灣區(qū)號(hào)”具備自我感知功能，推進(jìn)速度、進(jìn)漿流量、刀盤(pán)轉(zhuǎn)速等具體數(shù)據(jù)都能一一顯現(xiàn)?！暗毒吣チ藥缀撩祝覀兌贾??！?許彬彬說(shuō)道。

中鐵隧道局集團(tuán)作為隧道建設(shè)的國(guó)家隊(duì)，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)均作了應(yīng)對(duì)方案。比如隧道離鳧洲大橋橋樁的最近距離為三米多。為了防止橋墩傾斜等問(wèn)題，建設(shè)者們也對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，并提前進(jìn)行調(diào)查、評(píng)估及地質(zhì)補(bǔ)勘等工作。隧道正上方還有一片紅樹(shù)林，按照原來(lái)的施工設(shè)計(jì)方面，紅樹(shù)林所在的地表要做垂直加固，如此紅樹(shù)林便不可避免被破壞。為此建設(shè)者也把垂直加固改成隧道徑向注漿，避免對(duì)紅樹(shù)林的影響。

目前“大灣區(qū)號(hào)”以每天12米到16米的行進(jìn)速度向前推進(jìn)，最大掘進(jìn)速度達(dá)50毫米/分鐘，日最快進(jìn)度達(dá)到24米。盾構(gòu)機(jī)每推進(jìn)兩米則安裝一環(huán)管片，截至目前已累計(jì)掘進(jìn)超800米，盾構(gòu)段完成了27.3%的施工任務(wù)。

隧道中間箱涵日后將作為應(yīng)急通道

在頂部距離江面31米的海底隧道施工現(xiàn)場(chǎng)，記者看到，一環(huán)環(huán)外徑達(dá)到13米的管片組成隧道的主體空間。隧道里的中間箱涵和邊箱涵也在同步建設(shè)當(dāng)中，中間箱涵邊箱涵均留有空洞。邊箱涵主要用于通風(fēng)。中間箱涵在施工階段作為物流通道使用，在隧道通車(chē)后，中間箱涵則可作為應(yīng)急通道。若列車(chē)在隧道中發(fā)生故障，車(chē)上人員可以通過(guò)樓梯進(jìn)入中間箱涵離開(kāi)隧道。

隧道里的中間箱涵

在“大灣區(qū)號(hào)”盾構(gòu)機(jī)操控室，24歲的盾構(gòu)主司機(jī)楊涔正操縱著大家伙向前掘進(jìn)。她剛從河南一所高校的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)不久，也是全國(guó)為數(shù)不多的操控盾構(gòu)機(jī)的女司機(jī)?！拔蚁矚g能夠?qū)嶋H動(dòng)手的工作，所以來(lái)到這個(gè)崗位?！?楊涔說(shuō)，她此前學(xué)習(xí)很多技術(shù)資料，并且在前輩的傳幫帶下成長(zhǎng)為“大灣區(qū)”號(hào)的主司機(jī)。

盾構(gòu)主司機(jī)楊涔正在操作

操控一臺(tái)大型盾構(gòu)機(jī)并非易事，一名主司機(jī)需要根據(jù)盾構(gòu)機(jī)的各種技術(shù)參數(shù)來(lái)做出判斷，不斷提升掘進(jìn)效率，延長(zhǎng)刀具壽命?！叭缃穸軜?gòu)施工的現(xiàn)場(chǎng)比以前改善很多了，女性來(lái)到隧道施工并不稀奇?！睏钿拐f(shuō)，她會(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)進(jìn)而成為技藝更加精深的隧道工人。如楊涔一樣，建設(shè)者們的專(zhuān)注與熱情并不會(huì)因隧道里的高溫和噪音而受到影響。

目前 “深江1號(hào)”盾構(gòu)機(jī)同樣正在從東莞虎門(mén)始發(fā)向珠江口海域，它將與“大灣區(qū)號(hào)”盾構(gòu)機(jī)一起深入海底不斷潛行。他們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)接，共同見(jiàn)證這一世紀(jì)工程的完成。

文/廣州日?qǐng)?bào)·新花城記者龍錕

圖/廣州日?qǐng)?bào)·新花城記者楊耀燁