長江隧道:“中國創(chuàng)造”破解“水下第一難”
5月20日上午，南京江心洲長江隧道接受井。隨著巨大的盾構(gòu)機緩緩轉(zhuǎn)動，在泥水中探出小半個腦袋，至此，施工滿一年的長江左線隧道終于貫通，在長江下“走”完3022米的行程。
南京長江隧道建設(shè)歷時3年零8個月，為雙向6車道，總投資33億元。
把長江江底鑿?fù)ǎ妒窃谔咸洗蠼裸@出五層樓高的隧洞。這項被稱為“水下第一難”的工程，到底有多難呢？
“指甲蓋承受電鉆的壓力”
因挑戰(zhàn)水壓高、盾構(gòu)直徑超大、地質(zhì)復(fù)雜、覆蓋土層淺、透水性強、掘進距離長等六大世界級難題，南京長江隧道備受國內(nèi)外地下工程界矚目。
“就隧道施工遇到的困難和風(fēng)險來說，南京長江隧道堪稱‘水下第一難’。”世界巖土協(xié)會副主席、中國首屆工程院院士錢七虎說。南京段江底是長江沖刷段，不同于長江口江底泥沙淤積而成，因而江水更深，水壓更大。
“要在深達65米的水下穿越長江，隧道每平方厘米所承受的水壓高達6.5公斤，施工中擊穿冒頂、江底沉降、透水坍塌等風(fēng)險巨大，前所未有?！睂＜易隽藗€形象比喻，“也就是指甲蓋大的面積承受6.5公斤的壓力，相當于指甲蓋承受沖擊電鉆的壓力。”
而南京江底復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，更加大了施工難度。隧道要穿越淤泥、粉細沙、礫砂、卵石和風(fēng)化巖五種地質(zhì)，南京市發(fā)改委副主任程曉蔚打了個比方，南京隧道盾構(gòu)機既要“喝稀飯”——粉沙和淤泥地質(zhì)，又要“嗑蠶豆”——擊碎堅硬的卵石和巖石，這可“難為”了要求地質(zhì)穩(wěn)定的盾構(gòu)機刀頭。
“地質(zhì)結(jié)構(gòu)是隧道工程的第一只攔路虎，打隧道‘欺硬怕軟’，最怕‘軟硬不均’。”南京長江隧道項目設(shè)計主體、中國鐵建第四勘察設(shè)計院城建分院副院長韓向陽介紹說，南京長江隧道需要穿越13種軟硬分布不均的土層，復(fù)雜程度世界罕見。
承擔了我國大多數(shù)“國字號”隧橋工程的中國鐵建總裁趙廣發(fā)用三個“最”概括了南京隧道施工：“中國長江上工程技術(shù)難度最大、地質(zhì)條件最復(fù)雜、難題和挑戰(zhàn)最多的世界級越江隧道工程?！?/FONT>
“中國創(chuàng)造”叫板洋專家
為攻克“水下第一難”，負責(zé)南京長江隧道施工的中國鐵建十四局引進一臺“利器”：德國海瑞克公司生產(chǎn)的超大盾構(gòu)機；組成了一套科研班子：投入3000多萬元組建60多人的專家團隊，專題研究60多項施工課題，把洞內(nèi)矛盾解決在洞外，把水中問題化解在岸上。
自從隧道施工以來，“敢于叫板外國貨，敢于超越外國專家”的精神也隨之而生。
設(shè)計方鐵四院高工韓向陽介紹說，隧道最怕兩樣：滲水和火災(zāi)。為解決防滲，專家組打破了國外技術(shù)封鎖，開發(fā)出遇水膨脹的聚醚聚氨酯材料，粘結(jié)在管壁接縫處。他們開發(fā)的高性能混凝土，不但抗裂、防滲，還防火。這兩項技術(shù)使用后，隧道四壁拼接“板正”，滴水不漏，折服了日本盾構(gòu)專家。
南京長江隧道開挖直徑相當于五層樓高，超過了目前世界已建成最大直徑的盾構(gòu)隧道荷蘭格林哈特隧道。
去年8月6日，隧道右線盾構(gòu)機在江底前進了1316米后，由于刀具出現(xiàn)嚴重磨損，不得不一度停工。在工程盾構(gòu)機行業(yè)，德國、日本一直處于行業(yè)霸主地位，德國技術(shù)專家堅信自己的刀具沒有問題。隧道建設(shè)者馬上找來國內(nèi)廠家，對刀具合金材料的弧度、厚度、尺寸重新設(shè)計。經(jīng)改進，盾構(gòu)機可以一口氣挖掘400米不更換刀具，耐用率提高了8倍。
“南京長江隧道始發(fā)以來，規(guī)避了所有能夠預(yù)測到的技術(shù)風(fēng)險，保證了世界級隧道的世界級品質(zhì)?！卞X七虎認為。
“南京長江隧道左線工程質(zhì)量優(yōu)良，達到了世界先進水平?！钡聡Ｈ鹂斯境?wù)副總裁雷曼評價說。
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