編者按：2017年11月3日，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在汕頭蘇埃通道工程指揮部成立蘇埃通道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室,，主持蘇埃通道工程科研課題《土-巖-孤石混合地層超大直徑盾構(gòu)裝備及施工關(guān)鍵技術(shù)研究》，重點(diǎn)開(kāi)展海水環(huán)境下泥漿配比實(shí)驗(yàn)研究,、基巖突起地層穩(wěn)定性分析及盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)研究、帶壓進(jìn)倉(cāng)泥漿配比及保壓性能實(shí)驗(yàn)研究,、管片位移分析及控制措施等關(guān)鍵技術(shù)研究,，解決了超大直徑泥水盾構(gòu)在海水環(huán)境下漿液配制,、盾構(gòu)過(guò)基巖突起段施工方案的制定,、淤泥地層帶壓進(jìn)倉(cāng)泥漿配制、海域環(huán)境孤石探測(cè)及處理,、盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)參數(shù)控制等方面的難題,，為相關(guān)施工方案的制定提供技術(shù)支持,。目前，課題組已發(fā)表論文12篇,，獲得專利授權(quán)8項(xiàng),。
汕頭海灣隧道工程是廣東省汕頭市第一條穿海隧道，也是國(guó)內(nèi)首條超大直徑盾構(gòu)穿越復(fù)雜地層海底隧道,，被譽(yù)為“世界級(jí)超級(jí)工程”。自汕頭海灣隧道在施工建設(shè)以來(lái),，盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)立項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室,，協(xié)助項(xiàng)目攻克了一系列前所未有的技術(shù)難題,。目前其東線盾構(gòu)機(jī)已掘進(jìn)突破千米,，西線盾構(gòu)機(jī)也已突破施工難度最高的始發(fā)段150米，預(yù)計(jì)盾構(gòu)隧道將于明年上半年實(shí)現(xiàn)貫通,。
近日，記者實(shí)地探訪了汕頭海灣隧道工地一線,，步行進(jìn)入東線隧道,，在盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái),，所處的位置是距離海平面約30米距離的海底深處,，工人們個(gè)個(gè)汗流浹背,，熟練地操作著遙控器，用機(jī)器吊起各種設(shè)備,，有條不紊地作業(yè),。
汕頭海灣隧道是國(guó)內(nèi)首座地處8度地震烈度區(qū)的盾構(gòu)隧道,，全長(zhǎng)6.68公里，其中海底盾構(gòu)施工段長(zhǎng)度3047.5米,。工程地質(zhì)條件復(fù)雜,，是國(guó)內(nèi)最大水下公路工程盾構(gòu)法隧道,，施工需攻克世界級(jí)技術(shù)難題，其施工綜合難度和風(fēng)險(xiǎn)在國(guó)內(nèi)海底隧道界首屈一指,。為順利推進(jìn)工程建設(shè),，項(xiàng)目單位引入院士團(tuán)隊(duì)，建立了錢(qián)七虎、孫均等院士專家團(tuán)隊(duì),，設(shè)立了周福霖,、王復(fù)明、陳湘生等院士工作室,，中鐵隧道局集團(tuán)成立了盾構(gòu)與掘進(jìn)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室,，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)支撐。汕頭海灣隧道項(xiàng)目建設(shè)者還立足現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行科研創(chuàng)新,，為大盾構(gòu)施工積累和探索了寶貴的經(jīng)驗(yàn),。
“由于隧道所處地質(zhì)條件非常復(fù)雜，需要采用隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工?！敝需F隧道局汕頭海灣隧道工程南岸工區(qū)土木副經(jīng)理李文玉介紹，東線所使用的盾構(gòu)機(jī)直徑約15.01米,、長(zhǎng)度超過(guò)130米的大型設(shè)備,，是針對(duì)工程地質(zhì)存在的孤石,、基巖凸起等特殊地質(zhì)條件進(jìn)行的設(shè)計(jì),，由德國(guó)海瑞克公司量身定制而成,。西線盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)直徑15.03米,，總重量達(dá)到570噸,，比東線盾構(gòu)機(jī)重了85噸,，相當(dāng)于5層樓高,，是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)超大直徑泥水盾構(gòu)機(jī)。這兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)都是真正的“巨無(wú)霸”,。2017年12月,，東線盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)吊裝下井,。2018年3月,，西線盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)也順利吊裝下井,，目前雙線掘進(jìn),，隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)同步施工,。
據(jù)介紹，盾構(gòu)機(jī)依靠自身的頂推動(dòng)力系統(tǒng)往前推進(jìn),，每推進(jìn)兩米同步安裝一環(huán)隧道管片和箱涵,，不停循環(huán)反復(fù)，最終完成整條海底隧道的施工,。李文玉介紹說(shuō),，汕頭海灣隧道工程具有“大、高,、硬,、淺、險(xiǎn)”等特點(diǎn),。其中,，“大”是指采用的泥水盾構(gòu)機(jī)龐大,，直徑達(dá)15.03米，屬于超大直徑,；“高”是指隧道處于高地震烈度區(qū),，達(dá)到8度,；“硬”是指岸上段孤石和海中基巖段,，巖石的最大抗壓強(qiáng)度達(dá)210MPa；“淺”是指盾構(gòu)機(jī)上方覆蓋層厚度薄,，沒(méi)有達(dá)到通常的盾構(gòu)機(jī)直徑一倍以上的要求,；“險(xiǎn)”是指海灣隧道地質(zhì)復(fù)雜,，施工難度大,，安全風(fēng)險(xiǎn)高，尤其是海灣隧道處于軟硬不均地層,。
在盾構(gòu)機(jī)最前方,，是用于開(kāi)鉆泥土的一個(gè)直徑約5層樓高的圓形刀盤(pán)，在掘進(jìn)過(guò)程中，需要根據(jù)掘進(jìn)情況不斷優(yōu)化刀具配置,，從而使盾構(gòu)機(jī)始終處于最佳掘進(jìn)狀態(tài),?！澳壳?，海灣隧道東線盾構(gòu)施工進(jìn)度突破1024米,，成功地在水下淤泥地質(zhì)條件下完成了2次帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè),?！崩钗挠癖硎?，在水下淤泥地層、開(kāi)挖直徑15米級(jí)條件下實(shí)現(xiàn)帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè),，在國(guó)內(nèi)尚屬首例,，為我國(guó)大直徑盾構(gòu)機(jī)水下帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)積累了經(jīng)驗(yàn)。
此外,，盾構(gòu)管片和隧道砼結(jié)構(gòu)耐久性和縫隙控制也是工程的重點(diǎn),。“每一環(huán)管片需要安裝螺栓達(dá)到86顆,，東,、西兩條隧道總共3047環(huán)，共需要安裝26.2萬(wàn)顆螺栓,?！崩钗挠裾f(shuō)，管片采用“7+2+1”分塊模式,，錯(cuò)縫拼裝,，斜螺栓連接。管片采用高性能耐腐蝕混凝土,，兩道彈性密封墊和內(nèi)側(cè)嵌縫防水,，抗?jié)B等級(jí)P12,，確保工程百年大計(jì)。
據(jù)介紹,，汕頭海灣隧道工程截止目前累計(jì)完成投資19.53億元,，約占總投資34.24%。中鐵隧道集團(tuán)汕頭海灣隧道項(xiàng)目部有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,，汕頭海灣隧道已經(jīng)進(jìn)入施工大干的重要階段,，預(yù)計(jì)今年將完成超過(guò)10億元的工程量。隧道建成后將開(kāi)辟汕頭南北兩岸過(guò)海新通道,，未來(lái)通車后10分鐘即可由北岸到達(dá)新城,，對(duì)突破過(guò)海交通瓶頸，縮短城區(qū)行車時(shí)間,，增強(qiáng)省域副中心城市的聚集和輻射功能,，助力汕頭打造高水平全國(guó)性綜合交通樞紐。