世界最大直径(17.5米)水下盾构隧道——济南市黄岗路黄河隧道盾构段贯通,该工程由济南城市建设集团投资、中铁十四局承建,采用"山河号"泥水平衡盾构机施工,突破穿越黄河大堤等技术难题,是我国超大直径水下盾构施工的技术突破,将为济南"携河发展"提供关键通道。

2025年8月17日上午10时18分,济南黄河岸边的黄岗路隧道施工现场,机械轰鸣声中传来一声清脆的金属摩擦声——开挖直径17.5米的"山河号"盾构机刀盘缓缓破土而出,最后一环管片精准嵌入隧道壁。这一刻,世界最大直径水下盾构隧道的盾构段掘进任务圆满完成,标志着我国在超大直径水下盾构施工领域又攀上了一座技术高峰。
一、黄河岸边的"世纪工程":为何要凿穿这条"地上悬河"?
站在济南黄河北岸的观景平台上远眺,黄河水奔涌而过,河床比市区高出近10米,这就是著名的"地上悬河"。长期以来,济南的城市发展被黄河天然分隔:黄河南岸是繁华的老城区,聚集着泉城广场、芙蓉街等文化地标;黄河北岸则是新兴的起步区,承载着新旧动能转换的国家战略。但两地的交通联系,仅靠一座黄河大桥和几条浮桥,高峰时段拥堵严重,制约着区域协同发展。
"建隧道,是破局的唯一选择。"济南市城乡交通运输局总工程师李建国指着规划图解释,"黄岗路黄河隧道是济南'携河发展'战略的关键通道,它不仅要解决跨河交通瓶颈,更要为黄河流域生态保护和高质量发展提供'济南样本'。"
这条全长约5.75公里的隧道,其中盾构段长3.3公里,设计时速60公里,是国内首条穿黄"单洞双层"盾构隧道——上层跑南向车辆,下层跑北向车辆,相当于在黄河底下建了一条"双向六车道的高速公路"。项目建成后,从黄河南岸的济南主城区到北岸的起步区,车程将从40分钟缩短至10分钟,彻底改写"隔河相望"的历史。
二、17.5米的"钢铁心脏":"山河号"如何征服"地下黄河"?
如果说隧道是城市的"血管",那么盾构机就是打通"血管"的"心脏"。此次贯通的"山河号"盾构机,开挖直径17.5米,相当于6层楼的高度,是目前世界在建最大直径的泥水平衡盾构机。它的"心脏"——主驱动系统,由16个液压油缸驱动,可输出2.5万吨的推力;它的"牙齿"——大开口率带压复合型刀盘,配备300余把刀具,能轻松切割黄河底部的黏土、砂岩混合地层。
"穿越黄河大堤的1.2公里,是我们最紧张的阶段。"中铁十四局项目现场负责人周祥指着盾构机监控屏上的实时数据,"黄河大堤是百年防洪工程,地层承载力不均,稍有不慎就可能引发沉降。我们通过三维地质雷达扫描,提前3个月摸清了大堤下方的'地质地图',还创新采用了'同步注浆+二次补浆'技术,把沉降控制在2毫米以内——相当于硬币厚度的误差。"
更令人惊叹的是"山河号"的"智慧大脑"。它搭载了智能化装备系统,通过5000余个传感器实时采集掘进参数、地质数据、设备状态等信息,AI算法每秒钟可分析处理10万条数据,自动调整刀盘转速、推进速度和土舱压力。"以前盾构施工靠经验,现在靠'数字孪生'。"周祥说,"我们在地面建了1:1的虚拟隧道模型,盾构机每掘进1米,模型就同步更新1米,连刀盘磨损的位置都能精准预测。"
三、地下18米的"绣花功夫":建设者如何与"黄河脾气"共舞?
盾构机的驾驶舱里,28岁的主司机王浩紧盯着屏幕上的"掘进曲线"。"现在刀盘转速3.2转/分钟,推进压力1.8兆帕,土舱压力与外部水土压力平衡。"他的声音平稳,手指在操作台上轻点,"就像在给黄河'做手术',既要快,又要稳。"
这种"绣花般"的精准,来自建设者们无数次的"实战演练"。在隧道掘进初期,他们遇到了黄河底部特有的"粉细砂地层"——这种地层像流沙一样松散,盾构机稍慢就会"陷进去",稍快又会扰动地层。项目团队联合高校开展技术攻关,研发出"高浓度膨润土泥浆+高分子聚合物"的混合浆液,形成一层"保护壳"包裹住开挖面,成功将掘进速度稳定在日均12米。
"最难忘的是去年冬天的一次突发情况。"机电工程师陈亮回忆,当时盾构机正在穿越黄河大堤下方,突然监测到土舱压力异常波动。"我们判断是刀盘结泥饼,必须立即清理。"陈亮和团队成员穿上防水服,钻进直径仅3米的刀盘舱,在40℃的高温下用高压水枪冲洗刀具。"泥浆顺着安全帽往下淌,眼睛都睁不开,但没人敢停——刀盘每耽误1小时,整个工期就要滞后3天。"
四、从"穿黄"到"越海":中国盾构的"技术突围"
黄岗路黄河隧道的贯通,不仅是一条交通通道的诞生,更是中国高端装备制造与土木工程技术的一次"集体突围"。
"17.5米直径的盾构机,在2010年时我们还需要进口。"中国工程机械工业协会掘进机械分会秘书长宋振华介绍,"如今,国产盾构机不仅占据了国内90%的市场份额,还出口到50多个国家和地区。'山河号'的成功应用,标志着我国在大直径水下盾构领域实现了从'跟跑'到'领跑'的跨越。"
这种跨越,背后是无数科研工作者和建设者的接力。从刀盘材料的选择(采用高强度合金钢,耐磨损寿命提升3倍),到泥水系统的优化(自主研发的离心机处理能力达每小时500立方米),再到智能控制系统的突破(定位精度误差小于5厘米),每一个技术细节都凝聚着中国智慧。
尾声:当"黄河天堑"变成"城市通途"
暮色中的黄河北岸,起步区的灯光渐次亮起。隧道口,一辆测试车辆缓缓驶入,很快消失在隧道深处。周祥站在盾构机旁,望着逐渐恢复平静的地面说:"等隧道通车那天,我要带着女儿来看看——她总问我'爸爸修的隧道有多厉害',现在我可以骄傲地告诉她,这是能写进教科书的'中国工程'。"
从"隔河相望"到"穿河而达",从"依赖进口"到"自主创新",黄岗路黄河隧道的贯通,不仅是中国基建史上的一个里程碑,更是新时代"交通强国"战略的生动注脚。当17.5米的"钢铁巨龙"在黄河底下延伸,它承载的不仅是车辆与人流,更是一个国家对"跨越天堑、连接未来"的执着追求。这条隧道,终将成为连接过去与未来、自然与人文的"黄河新地标"。