探秘世界级超级工程:广东汕头海湾隧道东线贯通

2018年4月17日,广东省汕头市海湾隧道东线盾构机正式掘进;历经760个日夜艰苦奋战,2020年5月16日,海湾隧道东线顺利贯通。海湾隧道建成后将发挥什么作用?为何被称为“世界级超级工程”?东线盾构穿越汕头湾经历了什么?记者带你一同揭秘。

助推城市升级 筑造重大交通民生工程

汕头海湾隧道位于海湾大桥与礐石大桥之间的汕头内海湾, 是国内最大直径越海盾构隧道,是国内首条兼具城市道路与一级公路功能的水下盾构隧道,同时也是我国第一条地处8度抗震设防烈度区的超大直径海底盾构隧道。

隧道建成后为双向六车道,主线设计行车速度60公里/时,内部空间分为三层,顶部为排烟通道,中部为三车道行车层,底部为救援通道及管廊,形成一条全天候双向六车道过海通道,成为连接汕头中心城区南北两岸的重要交通工程。其中,北岸出口设立交在天山南路与国道324线对接,并连通周边的金砂东、中山东、长平等多条市政道路;南岸将与南滨南路、虎头山隧道对接,直通濠江主城区和河浦、潮阳片区。

隧道建成后将为汕头“一湾两岸”开辟新的过海通道,全天候保障内海湾交通畅通,助推汕头打造高水平全国性综合交通枢纽,是汕头创造和提升城市价值的重大交通民生工程。

超大盾构掘进 披荆斩棘创世界先例

汕头海湾隧道作为国内最大直径泥水盾构过海公路隧道,具有“大”“浅”“高”“硬”“险”五大施工技术难点。因其地质复杂、施工难度极大,钱七虎、孙钧、周福霖、王复明、陈湘生等院士多次到现场把脉指导,称之为“世界级超级工程”。

“大”是指采用的泥水盾构机直径超大达15.03米;

“高”是指海湾隧道处于高地震烈度区,达到8度;

“硬”是指岸上段孤石和海中基岩段,岩石强度高;

“浅”是指盾构机上方覆盖层厚度薄;

“险”是指地质复杂,施工难度大,安全风险高。

汕头海湾隧道东线盾构机(首台),由中铁隧道局集团全球采购招标,由德国海瑞克公司中标制造,针对汕头海湾隧道的特殊地质条件“量身定制”。盾构刀盘直径15.01米,相当于五层楼高度,全长130米,总重4600吨,总功率10800千瓦。

汕头海湾隧道采取超大直径盾构法施工,面对存在大量高强度基岩、孤石等复杂地质情况,掘进的成功通过在国内尚属首例,复杂的地质环境对盾构掘进存在刀具掉落、损坏、刀盘磨损等风险。随着项目的推进,施工部门在掘进技术管理方面已形成较为完整的管理标准体系,对盾构在硬岩掘进进行了刀具、刀筒等方面的革新优化,为项目顺利掘进赢取宝贵时间。

东线盾构穿越汕头湾,建设节点逐一回顾:

这一世界级超级工程背后的故事

汕头海湾隧道东线盾构始发后,先后遭遇了始发段的孤石、基岩区,高粘度黏土地层掘进、高水压淤泥地层带压进仓、三段高强度基岩凸起段掘进等困难。

据专家解释,始发段孤石基岩首先采用地震波探测,但收效甚微,随后通过3m×3m的地质探孔进行孤石基岩范围摸排,对发现岩石探孔周边按1.5m×1.5m加密探孔对岩石的范围、高度进行准确定位,随后进行爆破处理。

针对盾构遇到的高粘度粘度地层掘进,盾构刀盘结泥饼被糊死现象,项目多次组织带压进仓清理,但最终清理效果不理想、成本投入、作业风险高。通过多方调研、自主研发创新项目发明了一种高压清洗装置,该高压清洗装置可以在常压状态下利用停机时间对刀盘进行清洗,作业功效、成本、安全性均大幅度改善,成功的解决了刀盘结泥饼的难题。

隧道掘进过程中,海中基岩段施工技术难度大、风险高,要求盾构机上全体施工人员保持高度重视。盾构作业环境嘈杂、洞内气温高,时时刻刻考验着每个人的意志力。在工程建设中,无数的专家、技术人员和作业团队付出了心血和汗水,让我们向他们致敬!

盾构主司机及值班工程师时刻关注掘进参数变化,目不转睛地监控参数界面,尤其是在基岩凸起段2~3mm/min(即每分钟两三毫米)的掘进速度,工程师们须保持高度专注的精神状态,保证了东线掘进施工零事故。盾构作业工人始终保持高昂的斗志,创下了单环管片拼装时间56min的管片安装记录。

据了解,东线盾构隧道贯通后,主要剩余车道板、烟道板等内部结构施工及机电装修施工。西线隧道目前正在顺利推进,预计8月贯通。铸世界超级工程,圆潮人百年梦想!汕头海湾隧道全线贯通,高速畅达汕头南北两岸指日可待;更重磅的消息是,未来隧道不收费。