15米级超大直径盾构机“振兴号”的穿越之旅

盾构机始发

横琴杧洲隧道工程是横琴粤澳深度合作区和珠海市重点工程，于7月15日完成盾构始发，预计于2024年建成通车。这项在“豆腐块儿”里拼出的事业，在这个火热的夏天如火如荼地被推向高潮。

盾构机下线

千里奔袭：“振兴号”下线起航

去年12月22日，长约147米、总重约4400吨的“振兴号”超大直径盾构机生产下线。该盾构机用于中铁十五局承建的广东珠海横琴杧洲隧道工程施工。这也是首台适用于国内埋深最浅、地层最软、颗粒最细地质条件施工的超大直径盾构机。

横琴杧洲隧道位于横琴粤澳深度合作区，是珠海市的重点工程。项目由铁建投资总承包，铁四院设计，中铁十五局承建，作为跨海隧道，建成后将把横琴岛、洪湾片区、保税区等串联起来，促进珠海市和横琴粤澳深度合作区多个产业功能区融合，改善横琴粤澳深度合作区一带的互联互通条件，对落实粤港澳大湾区建设和横琴粤澳深度合作区国家战略实施具有重大意义。

中铁十五局作为国内少数具有超大直径盾构研发与施工经验的基建央企，针对横琴杧洲隧道工程特点，与国内知名设备厂商、科研机构联合研制超大直径盾构机。“振兴号”盾构机配置超前地质探测系统、高精度气液平衡系统、同步双液浆注浆系统等一系列智能化系统，将大幅提高施工安全保障水平。

“振兴号”盾构机在完成出厂验收后，将进行盾体拆解，通过货轮从长江口出海，经海路运输至珠海横琴岛后再进行组装调试、施工建设。据了解，横琴杧洲隧道工程穿越全线超浅覆土地层，覆土最浅处仅6.7米，是目前国内埋深最浅的超大直径盾构隧道，要克服多项技术难题，施工难度大。

工作人员在盾构机操控室监测作业

打通“豆腐块”：八重难关各个击破

在杧洲隧道建设中，该集团坚持以技术创新助力施工生产。他们结合项目“一深一浅、一大一小、一细一新、一软一陡”八大施工重难点，通过多种方式开展技术攻关，保障工程顺利实施。

一“深”：工程施工地质淤泥层深，南岸流苏状淤泥最深处为50米，存在掌子面击穿、塌陷等风险。

一“浅”：盾构隧道超浅覆土始发，始发覆土深度仅为7.2米。

一“大”：采用超大直径盾构施工，盾构开挖直径为15.01米，管片外径为14.5米，内径为13.3米，管片厚度为0.6米。

一“小”：双管平行盾构隧道最小转弯半径800米，左右盾构线间距最小10.507米。大坡度、小间距工况下，易产生应力传递，隧道容易发生结构位移和变形以及姿态难以控制。

一“细”：超细颗粒地层，20微米以下占比74.7%，施工过程泥浆指标难以控制，施工效率低。

一“新”：新工艺工法多，水上加固深层搅拌桩（DCM）最深达到45米，15米级超大直径盾构工作井内定轴转体，为国内首次应用。

一“软”：为超软土地层，隧道所处地层70%以上为流塑状淤泥，标贯值仅0.7，施工过程中掘进姿态、成型隧道位移、地层沉降等都需控制风险。

一“陡”：隧道纵坡为4.8%，接近允许最大坡度5%，与小半径平面转弯叠加后，盾构姿态、管片拼装质量等均难以得到保障。

除了这八大难关，工程施工还面临坡度陡、地层承载力低以及工人水土不服等问题。项目执行经理彭元栋说：“杧洲隧道建设就像在豆腐块儿里打洞，既想打通隧道，又要保证‘豆腐块’不碎，但是办法总比困难多！”

宝贵经验：科研助力攻坚克难

为解决工程施工面临的难题，中铁十五局与中国工程院院士陈湘生研究团队共同开展《海域超软土地层超浅埋大直径盾构隧道建造与风险控制关键技术研究》课题攻关，以形成一套超软土层浅埋超大直径泥水盾构施工关键技术体系，解决海域超软土层施工控制及安全保障难题。

针对超软土处置的重大难题，他们与北京科技大学高永涛教授团队开展科研课题《海域环境下超软土层新型加固材料开发及应用技术研究》，寻求一种新型软土胶凝材料，问题得以解决。

城轨公司负责人表示，“施工中，我们倾注了大量科研力量，针对它的地质特殊性，量身定做一揽子解决方案。我们始终牢记习近平总书记关于‘关键核心技术是国之重器’的殷殷嘱托，以‘振兴号’超大直径盾构机荣耀始发为契机，在科研攻关、设计施工、安全质量等方面多点发力、多维聚合。”

为此，项目部成立超大直径盾构外部专家组，召开超大直径盾构隧道施工设备适应性专家咨询会，加强核心技术攻关，为下阶段关键施工技术、工艺及工程实施提供解决方案和技术支撑。

“建设横琴粤澳深度合作区是习近平总书记亲自谋划、亲自部署、亲自推动的重大决策。我们十分有幸参与到这一重大历史进程中来，城轨公司一定不辱使命，在南粤大地打造中国铁建新的品牌标杆。”城轨公司负责人说。

此外，项目部还成立了“大盾构科研创新工作室”和“博士工作室”，定期举办科研创新论坛，促进技术人员之间的学术交流；成立QC小组，有效改进工程质量，争创“国家优质工程”，提升科技成果转化率，为公司高质量发展奠定坚实基础。

中铁十五局负责人表示，“我们将牢记习总书记嘱托，抓住粤港澳大湾区建设重大历史机遇，把创新发展主动权牢牢掌握在自己手中”。

责任编辑：牛淋淋