“超級穿海工程”告竣 中國智慧破解“世界性難題”
發布時間:2021-03-25 15:13
來源: 中國中鐵
遼東半島,黃海之濱,大連第一條地鐵海底隧道于2021年歲首貫通。在人類地下阡陌的藍圖上,它不算最長亦非最深,但卻是業界矚目的一座里程碑——這是人類第一次在海底巖溶地層實施大盾構掘進,為全球海底隧道建設提供了中國智慧和范本。
▲中國第一艘萬噸遠洋貨輪“躍進”號從梭魚灣啟航
這條隧道所穿越的海域,名叫梭魚灣,是中國船舶制造業的搖籃。中國第一艘萬噸遠洋貨輪“躍進”號、第一艘導彈驅逐艦“濟南艦”、第一艘航母“遼寧號”……中國船舶制造業80多個“第一艘”產品在這里建成起航。
▲遼寧號
習近平總書記考察遼寧時曾來到這里,強調要深入實施創新驅動發展戰略,并對大連作出了“建成產業結構優化的先導區和經濟社會發展的先行區”的重要指示。
天行健,君子以自強不息。在開啟全面建設社會主義現代化國家新征程、實施“十四五”規劃的開局之年,這項被業界稱為“超級穿海工程”的告峻,展開了一幅創新“拼”圖。
▲央視《經濟半小時》專題報道大連地鐵“超級穿海工程”
穿江越海遇險阻
“我們面對的是一條在全球沒有先例的海底隧道工程。”大連地鐵五號線04標盾構區間項目經理部常務副經理張玉寶說。今年38歲的他在全國各地建地鐵十余年,是這條隧道從籌建到竣工的全程參與者。
與張玉寶并肩的是總工程師王建。2016年11月,他剛結束武漢地鐵6號線穿江隧道工程,便接到籌建大連地鐵5號線海底隧道工程的調令。
從江城到濱城,從穿江到越海,36歲的王建躊躇滿志。“這條隧道穿越1538米巖溶強烈發育區,大小溶洞千余個,三大溶洞群最大洞高29.8米,相當于10層樓高,盾構掘進像’排雷’一樣小心翼翼……”
建設如此一條充滿挑戰的隧道,具備國內地鐵修建技術領先水平的中國中鐵也倍感壓力。中國工程院院士、中國勘察設計大師,以及國內地鐵領域頂級專家,組團來給這條海底隧道“把脈會診”——光專家咨詢會就開了15次,將其定性為史無前例的“世界性難題”。
▲火梭區間順利穿越三大溶洞群
群英薈萃破難題
是難題就要攻破。四年前,意氣風發的李占偉為此而來。2017年7月,他于中國地質大學地質工程專業畢業后,便迫不及待地奔往遠隔千里的大連,生怕錯過“世界性難題”的解題過程。他是來這個項目的第一個應屆碩士生。
“我的同學畢業后去科研單位工作的多,但我更愿意把’世界性難題’所在的施工現場當成實驗室。”李占偉說,能夠參與這個項目是他人生中的第一個驕傲。
李占偉來到項目部時,困難重重的海上探測正令專家團隊和施工團隊夙興夜寐。經過初勘、詳勘、專項勘察,探測圖紙仍不夠精準。絕不能讓盾構機“摸黑”掘進!一股“啃硬骨頭”的倔勁兒彌漫在勘測隊伍中。
終于,一個一舉兩得的探測法——“鉆探+彈性波CT掃描”方案確定。兩艘巖溶專項勘測船并駕齊驅,沿隧道的寬界在海底打出兩排柵欄一樣的孔,一邊取樣分析地質,一邊在孔內下置CT掃描儀,像給人體做CT掃描一樣,地毯式找出1000多個溶洞。這一創新之舉,既準確標注了溶洞的位置、大小又細致分析了隧道的巖層、土質,為設定溶洞處理方案、制定盾構機掘進方案等提供了重要依據。
“在海上處理這么多、這么大的溶洞,空前未有。”工程部副部長、32歲的滕子陽說,如同馬蜂窩一般遍布盾構區間的上千個溶洞,均由他率注漿隊伍逐個填實。
“2018年3月15日,我們開始處理29.8米高的那個最大溶洞,注漿隊全天候作業,整整干了3個多月,才把巨洞填實,注入水泥5000多噸……”滕子陽說。2019年12月20日,溶洞海面預處理完成,不舍晝夜、三年零四個月。
▲參建員工歡慶隧道貫通
“大國重器”來助力
溶洞處理過半,盾構開始掘進。項目經理嚴淦是中國中鐵的第一批盾構機司機,此次全面負責這項“超級穿海工程”,他深感自豪:“十幾年前我們開的盾構機是進口的,而現在都是’中國造’。”
2882米的盾構區間,一臺直徑12.26米、長289米、重3380噸的盾構機,“追求比深海更深 作風比硬巖更硬”的中國中鐵建設者創造了海底長距離硬巖地層月掘進212米的國內最高紀錄。
副總工程師葉虎,最熟悉這臺名為“海宏號”的盾構機。“這個大家伙是專為掘通這條隧道而量身定制的,全球獨一無二。”全程參與了“海宏號”的設計、研發、制造,34歲的葉虎如數家珍:“這臺國產大直徑氣墊式泥水平衡盾構機,是全球首臺使用常壓刀盤穿越溶洞群的大盾構,功能之全堪稱世界之最。”
“它擁有超前地質預報系統及360°超前鉆注系統,掘進過程中遇到未預料的溶洞可實現自動注漿;它還有精良的傳感系統,掘進時’感到’力量不平衡可馬上調整掘進姿態……”葉虎說,這臺“聰明”的大盾構有十幾種不同參數的刀具——它們像鋒利的牙齒一樣在海底啃洞,從2019年1月18日始發掘進到 2021年1月10日掘通出海,累計換刀2200多把。
整整兩年,“海宏號”不辱使命,使中國在跨海隧道工程領域又掌握了一項絕技。
▲盾構機內部
青春力量顯擔當
從開始的十人籌備組到現在的二百人項目部,這支破解“世界性難題”的施工管理團隊,平均年齡只有32歲。
李占偉是這個項目的第一批注漿施工現場技術員、第一批大盾構司機,如今已成長為該項目科研小組的骨干。“注漿施工剛開始時舉步維艱,大家白天在現場修建海上作業平臺、實施鉆孔注漿,晚上在實驗室根據鉆孔深度、溫度、壓力的變化反復試驗漿液配比和凝固時間。”李占偉說,海上注漿比想象的困難數倍。
在這個項目里,李占偉還體味了責任與擔當的分量。“盾構機進場后,我們開始學習操作掘進,花了近2個月將操作臺上的200多個按鈕爛熟于心。”他說:“因為錯按一個按鈕就可能導致盾構機循環系統爆管,一個參數變化沒注意到就可能導致盾構機掘進姿態失衡,任何一次操作失誤都可能給隧道帶來滅頂之災……”
項目部里有個“梁西軍勞模創新工作室”,這里的燈光動輒亮至深夜。“梁西軍是我們中鐵一局的全國勞模,他的創新工作室遍布公司各個項目部,哪里有難題他就出現在哪里。”李占偉說,梁西軍是他奮斗的榜樣。經過四年的磨練,這個29歲的年輕人完成了《海域巖溶盾構隧道施工關鍵技術科研報告》的10萬字初稿。
一批像李占偉一樣技術全面、善于鉆研的青年人在該項目中迅速成長。他們從五湖四海匯聚于此,以“青年力”鍛鑄“創新力”,創新多項工法,發明專利十余項。很多人把爭分奪秒攻克“世界性難題”當成實現夢想的舞臺,身在大連這樣一座國際旅游城市,卻只在電視里看到過“棒棰島”、在廣播里聽到過“金石灘”、在大客車里見到過“星海廣場”……
▲司機正在精心操作“海宏號”盾構機
大連是中國北方第一座建設海底隧道的城市。
2017年3月,作為采取PPP模式建設的重大城市交通基礎設施,大連地鐵5號線成為備受矚目的大連經濟社會高質量發展新引擎。大連地鐵5號線海底隧道是全線控制性工程,它將使梭魚灣兩岸30分鐘的車程縮短至3分鐘,擘畫出大連“一灣兩岸”的城市新格局。
功不唐捐,玉汝于成。在中華民族實現第一個百年奮斗目標之際,中國中鐵建設者們以不放棄、不退縮、不止步的勇力,百折不撓破解“世界性難題”,全力以赴奔向第二個百年奮斗目標!
(責任編輯:彭保勝)
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