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江底54米,“钢铁巨龙”毫米级精准“牵手”

来源: 紫牛新闻

2025-11-29 17:32:00

“这是我国隧道建设史中的一项里程碑,标志着我国正从‘隧道大国’向‘隧道强国’坚实迈进。”2025年11月29日,在江阴靖江长江隧道江底对接技术总结会上,中国工程院院士钱七虎的这句评价,为这项历时近三年的世界级工程写下了历史性注脚。

这一里程碑式的突破,其最惊心动魄的篇章早在一年前便已写下。2024年6月22日深夜,长江江底54米深处,一场史无前例的“邂逅”正在寂静与黑暗中上演。如何让两台重达5000吨的“钢铁巨龙”,在奔涌的江水之下完成毫米级的精准对接?面对这道以长江千年沉积为纸、万钧水压为墨提出的考题,设计及施工团队最终以“水平偏差0毫米,垂直偏差2毫米的成功对接”交出了答卷。

这个远远优于设计要求100毫米的偏差值,不仅标志着隧道向全面贯通迈出了最关键的一步,更意味着中国建设者成功拿下了高水压、强渗透地层下盾构机“江底对接”这一世界级难题,将中国隧道建设技术推向了全新高度,为全球类似工程提供了完整的“中国方案”。

一项史无前例的挑战

这条隧道是国务院规划的“长江经济带综合立体交通走廊”重点工程,其盾构段长达4937米,开挖直径16.09米,承受最大水压高达82米水头,是国内在建直径最大、水压最高的公路盾构隧道。经过多方谈判,设计及施工团队最终聚焦“江底对接”的方案。即从江南重新始发一台盾构机,与原有盾构机实现精准对接,并通过冷冻等技术开挖贯通。

“江底对接的优势是能利用现有的施工结构,”受命全权负责工作的中交一公局集团专业总工程师姚占虎分析道,“但它的风险同样突出:首先需要实现精准对接,其次,对接段长江水的止水和承载是必须解决的重大问题。”尽管风险巨大,但这是对资源浪费最小、对环境影响相对较低的选择。这是一条无人走过的路,是真正的“破局之道”。

院士拍板:打开世界级难题的“中国方案”

经过三个月的紧张筹备和论证,2023年5月12日,一场至关重要的专家评审会在南京召开。以钱七虎院士为首的5位院士及业内权威专家齐聚一堂,对处置方案进行评审。

在听取了详细汇报后,专家组综合考虑水文地质、通航条件和社会影响等因素,一致认为推荐的“江底对接”总体技术方案合理可行。钱七虎院士在评审中给予了肯定和支持,至此,该高水压强渗透地层江底对接项目正式拉开帷幕。

此后,项目被中交集团列为头号风险工程。为了确保安全,团队梳理出5大方面共16个子课题进行科研攻关。他们取得了国内知名院士、集团内部专家、设计院、制造企业及知名高校的大力支持,在地面进行了一比一的模拟试验。整个过程,产生了112余份研究报告,召开了78余次评审会、612余次专项研讨会,进行了46余项各类计算与试验。项目日志中的一句话道出了其中的艰辛:“这不是改良,是重构。”

毫米级的对接

“太牛了!”当中交隧道局江阴靖江长江隧道项目常务副经理兼总工程师张雷回忆起那个历史性的瞬间时,依然难掩激动。这声由衷的赞叹,浓缩了所有建设者在那一刻的狂喜与释放。

那个瞬间,定格在2024年6月22日晚上11点07分。长江江底54米之下,一场史无前例的“邂逅”正在无声中紧张进行。项目副经理李俊麒对那一刻记忆犹新:“大家精神高度紧张,注意力又高度集中,所以基本上工作服所有人都是湿透了的。”他被安排在中心仓负责听声,这是判断盾构机是否接触的关键岗位之一。“由于两台盾构机对接期间这个扰动及碰撞是非常关键的,当时大气都不敢喘,毕竟成败就在此一举了……”

控制室内,空气仿佛凝固。项目机电总工程师石志鹏紧盯着盾构机数据屏幕,看着盾构机一毫米一毫米地往前掘进。突然,对讲机里传来呼喊:“听到声响啦,对上了!”

“我一看导向系统,偏差就2毫米,哎呀,我的心一下子放在肚子里了!”石志鹏回忆道,“大家全都开心得跳起来,相互拥抱。觉得很不容易,过程中那么多的难题,我们竟然真的做到了。”

从10毫米到5毫米,从5毫米到2毫米,项目最终实现了水平偏差0毫米、垂直偏差2毫米的毫米级江底对接。这个结果,远远超出了设计预期。

“江底对接设计要求偏差是10公分,我们做到了2毫米。”专业总工程师姚占虎表示,“这种技术上的突破在国内外都是具有里程碑意义的。”

这精准到毫厘的“一吻”,不仅标志着隧道向全面贯通迈出了最关键的一步,更意味着中国建设者成功攻克了高水压、强渗透地层下盾构机“江底对接”这一世界级难题。

“冰封结界”下的极限操作

对接成功只是第一步。在高达0.76兆帕(相当于每平方米盾壳承受约76000公斤压力)的江底水压下,如何安全地进行开挖和拆解,是另一个空前挑战。

答案是利用“冰封结界”。项目团队最终确定了冻结加固方案,需要在对接区域构筑一道厚3.9米、平均温度-13℃的冻结壁,将蠢蠢欲动的高压水和流砂牢牢挡在外面。

实现完美冻结的关键在于高精度钻孔。项目团队需要在两台盾构机上共钻出363个孔,每个孔的孔口管角度偏差都必须控制在0.9°以内。这三百多个孔,成了项目施工以来“最难的一件事”。

试验过程中,困难接踵而至。负责技术的任艳武回忆,在取芯阶段,连续4个钻孔失败,芯棒都掉落在试验箱内,“后来经过多次试验,分段,分不同钻速设计,钻进过程中水压控制,最后终于完成了芯样的成功取出。”

在实际江底施工中,突发状况更是考验着团队。项目副经理田光大记得,在打第163个孔时,盾构顶部突然喷出高压水,“喷水不喷砂是我们可以解决的问题,但这次压力很大,打到身上像刀割一样的疼痛。”好在经过严格培训的工人按照预案迅速处理,化解了危机。

最终,363个孔100%成功取芯,孔口管角度精准偏差被控制在0.2°,远优于设计标准。2025年3月,以钱七虎院士为首的专家组确认,冻结施工条件完全达到设计要求。

历史性突破与“隧道强国”的里程碑

2025年11月29日,中交一公局集团举办了江阴靖江长江隧道江底对接技术总结与成果交流会。会上宣布,隧道“江底对接段”正式完工,标志着主体结构全部完成。

中国工程院院士钱七虎在会议上高度评价了这一成就。他指出,江阴靖江长江隧道工程成功攻克了高水压、强渗透地层下的盾构停机稳定与精准对接等世界级难题,为全球类似工程提供了完整的“中国方案”,标志着我国正从“隧道大国”向“隧道强国”坚实迈进。

项目团队坚持自主创新,构建了精密控制网,自主研发了相向掘进可视化系统,实时监控、调整盾构机姿态,最终实现高精度精准对接。他们创新采用的冻结方案和钻孔注浆一体化施工技术,确保了施工安全。整个对接段开挖支护及主驱动拆解完成,标志着所有重大风险已全部解除。

江阴靖江长江隧道江底对接工程,代表了中国盾构机地中对接技术的最高水平,形成的《16米级盾构江底高水压强渗透砂层对接成套技术》,突破了单台盾构独头掘进的极限,为未来更宏伟的跨江越海超级工程建设储备了关键技术与宝贵经验。

这条隧道的贯通,不仅将有效缓解江阴长江大桥的交通压力,增强长江干线过江能力,更是中国隧道建设者以智慧和勇气,在滚滚长江之下书写的又一个工程奇迹。从困境中的迷茫,到攻克难关的坚韧,再到成功后的自豪,他们用一千多个日夜的奋战,诠释了“固基修道,履方致远”的使命与担当。

扬子晚报/紫牛新闻记者 笪越

视频:王涛 笪越