20日，被誉为“万里黄河第一隧”的济南黄河隧道工程正式盾构掘进，隧道开挖直径15.76米，为目前世界上在建的最大直径公轨合建盾构隧道。
该工程位于济南城市中轴线上，北连鹊山、济北次中心，南接济泺路，隧道全长4760米，其中盾构段长2519.2米，管片外径15.2米，内径13.9米。设计为双管双层，上层为双向6车道公路，下层为城市轨道交通预留。
据中铁十四局项目负责人历朋林介绍，该隧道为水下超大直径盾构隧道，首次穿越地上“悬河”，河床高出南岸天桥区地面5米，最大洪水位高出11.62米，隧道最低点位于河床下54米，最大水土压力7.5巴。
隧道面临盾构开挖断面大、掘进距离长、浅覆土、深基坑、高水压、地质情况复杂多变等一系列技术难题。穿越地层主要为黏土和粉质黏土层，土质黏性高，易造成刀具磨损、刀齿崩断、刀盘结泥饼，大量废浆易堵塞吸口。工程穿越低矮房屋群、南北岸大堤，侧穿绕城高速公路桥桩最小净距5.3米，沉降控制严格。施工场区地下水丰富，水位较高，基坑开挖深35米、宽50米，箱涵同步施工，精度高，施工风险高、难度大，此外沿线有重要水源保护区，环保及绿色施工的标准要求高。
为攻克难关，中铁十四局项目团队超前谋划，优化盾构机选型，与济南城市建设集团联合打造两台超大直径泥水平衡盾构机。针对粉质黏土地层，刀盘设计开口率46%，对刀盘开挖面加大冲刷力度。配置可伸缩主驱动、常压换刀刀盘，增加了冲刷设施。盾构机总长166米，总重4000吨，装机总功率8688千瓦，最大推力199504千牛。刀盘直径相当于5层楼高，刀盘主驱动的核心是14个变频电机，总功率4900千瓦。
据中铁十四局项目盾构经理李海振介绍，盾构机相当于一台超级智能机器人，集隧道开挖、衬砌一次成型，自动化程度高、施工效率高、对沉降控制标准高，安全、节能、环保。刀盘切削的土体经冲刷落入开挖仓底部，再经搅拌器以及泥水循环，泵送至地面泥水分离场进行沉淀或筛分处理。推进油缸每前进2米时，停止推进，进入拼装模式，依次循环，环环相扣，最终形成一条完整的隧道。
据悉，该工程计划于2021年完工通车，届时将大大加强济南北部新城与主城区联系，实现新城城市综合功能提升，加快新旧动能转换，加速济南从“大明湖时代”迈向“黄河时代”，并开启黄河天堑由水上跨越到水下穿越的新时代，在公轨合建和跨海、跨江、跨河立体化交通发展方面提供了新的解决方案，具有重要的借鉴意义。同时，北跨携河发展有利于引导济南城市人口、基础设施和产业向北拓展，扩大辐射带动效应，带动黄河两岸经济高效、一体化发展，加快实现济南建设“大强美富通”现代化大都市的目标。
齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 王瑞超
