黄河穿城而过,成为制约城市发展的自然屏障。
近年来,如何打通黄河两岸的交通联系,实现区域融合发展,成为济南市重点关注的问题。
航天大道穿黄隧道工程正是这一战略思想的重要体现。
该工程由济南城市建设集团投资建设,位于济南市高新区和新旧动能转换起步区,东起航天大道与乡道X012交叉口,西止马店村外西北侧,项目全长3888米,采用双向6车道城市主干路标准,设计时速60公里。
其中盾构段长3252米,由中铁十四局承建,由铁四院设计。
从技术难度看,这项工程面临的挑战相当复杂。
黄河济南段是典型的"地上悬河",盾构机需要长距离穿越黄河主河道、两岸大堤及淤背区。
区间地层以粉质黏土、黏土、粉细砂及粉土为主,局部夹杂钙质结核,地质条件复杂多变。
其中最突出的问题在于,黄河下分布的粉质黏土黏着性极高,而地层中的钙质结核硬度极高,区间长度占比近六成。
这种情况下,15米级超大直径盾构机"启航号"的掘进工作犹如在夹杂"枣核"的粘糕中开路,极易造成刀具磨损、刀盘结泥饼、卡泵等多种问题,对掘进效率影响较大。
为解决这些难题,项目团队采取了多项创新举措。
针对刀具磨损和结泥饼问题,"启航号"增大了刀盘开口率,增设先行刀与切砼刀,配备高压冲洗口,有效降低风险。
同时配置了刀具磨损实时监测、主轴承与盾尾高强度密封、同步双液注浆、自动激光导向等先进系统,全方位提升掘进安全性与控制精度。
在泥浆处理方面,由于盾构机高达五层楼,开挖面积达到178平方米,每掘进一环就会产生800立方米废浆,项目团队为其配置了两级筛分、板式压滤等泥浆高效处理系统,日处理废浆可达7000余立方米,既满足施工要求,又兼顾环保。
在管片生产环节,项目团队建设了大直径绿色盾构管片智能生产线,搭载清理、喷涂、钢筋笼扫描等六类智能机器人,依托智慧管控与全生命周期溯源技术,由16360块高精度管片拼装而成,确保管片具备高强度、高耐久性和优异密封性能。
在盾构机接收阶段,隧道上方覆土仅9.36米,不足一倍洞径,且该段地层以粉细砂为主,透水性大,承压水头高,易因土体扰动失稳引发涌水涌砂。
项目团队通过超前地质研究,精准掌控浅覆土掘进参数,采取土体预加固、同步注双液浆、增强接收环管片拉紧等措施,严格控制掘进参数,实时监测地表及结构变形,最终成功攻克浅覆土施工难题。
自2025年5月始发以来,"启航号"盾构机全程掘进平稳高效,历经十个月掘进顺利实现贯通,最高月进尺达504米,创造了同类地层大直径盾构施工的新纪录。
随着南线盾构率先贯通,济南遥墙机场与崔寨核心区域之间的地下联络通道已初具雏形。
工程建成通车后,两地通行时间将从半小时缩短至十分钟,为黄河两岸的要素流动按下"加速键"。
从区域发展看,这条穿黄隧道的建成具有重要意义。
它不仅完善了黄河两岸的城市路网,强化了城市快速路与周边高速公路、重要枢纽的联系,更重要的是促进了遥墙机场、新旧动能转换起步区等重点功能区的融合互动,为济南市打造黄河流域高质量发展示范区提供了基础支撑。
济南航天大道穿黄隧道的阶段性突破,不仅展现了我国在复杂地质条件下超大直径盾构施工的技术实力,更折射出黄河流域生态保护和高质量发展战略布局。
随着这项"超级工程"的持续推进,一条连接历史与未来、贯通保护与发展的新通道正在黄河之畔徐徐展开,为区域协调发展注入强劲动能。