武漢地鐵破解超級工程的世界級難題
首條公鐵合建盾構法隧道即將與世人見面
作者： 來源： 湖北日報 日期: 2018-06-04
超級工程使用超大直徑盾構機
隧道內部結構正在緊張施工中
這是一條承載著城市夢想、寄托著全市人民希望的隧道，也是武漢久久為功、打造世界級地鐵城市道路上的關鍵工程，更是武漢攻克超級工程難關、拉動產業升級堅定決心的生動體現。
這條不平凡的隧道就是武漢地鐵7號線三陽路長江隧道，它位于武漢長江二橋、青島路長江隧道之間，長約2.6公里。其隧道管片直徑15.2米，相當于五層樓高，是武漢地鐵2號線的兩倍多，比武漢地鐵8號線單洞雙軌隧道直徑還多3.1米；盾構斷面195平方米，是2號線、4號線的6倍多。
設計師說，世界上有多條超大直徑盾構隧道正在建設中，但是從建設周期、隧道長度、投入運營的時間等多個因素綜合考慮，武漢地鐵三陽路長江隧道可謂佼佼者。同時，在建設過程中，三陽路長江隧道還攻克了一系列世界級工程難題，打造了一個又一個世界級的新工程紀錄，在行業內具有引領作用。
建設周期遠遠短于同類項目
武漢地鐵打造最高效超級工程
翻開超大直徑盾構隧道施工的歷史，人們不難發現，隨著盾構機直徑的增加，施工難度呈現了幾何倍數的陡增，對技術考驗、對人耐受能力的考驗達到了極致。
香港屯門赤鱲角隧道是一條超大直徑盾構隧道，直徑超過武漢地鐵7號線三陽路長江隧道。根據公開披露的相關信息，隧道建造工程開工時間是2013年6月，啟用時間最快也要2020年。
美國西雅圖SR99工程也涉及到超大直徑盾構施工，盾構機直徑也超過了三陽路長江隧道，但其施工過程中曾經發生過嚴重故障，盾構機主軸承進行了更換，耽誤了兩年工期。此外，SR99工程盾構機始發時間遠遠早于三陽路長江隧道盾構機始發時間，公開信息披露，該工程目前仍未開通運營。
顯而易見的是，于2016年4月完成盾構機始發任務的7號線越江隧道項目僅在兩年后就實現了貫通目標，顯示了武漢地鐵過硬的建設水平，也為年內地鐵7號線建成通車奠定了最為堅實的基礎。天塹變通途，再次成為了現實。
武漢地鐵7號線一期工程由東西湖園博園至洪山野芷湖，途經東西湖、江漢、硚口、江岸、武昌、洪山6個區，長約31公里，全為地下線，設站19座。這是一條市民高度關注的地鐵線，越江隧道的貫通，又是武漢市民的一件大喜事。
建設難度遠超想象
武漢地鐵破解超級工程難題
武漢相對于國內外其他城市，地質條件顯得特別復雜，也被形容為“地質博物館”：軟的、硬的、稀的、稠的，什么都有，山體、溶洞、湖區、大江、大河一個不少。地下施工難度大，風險高。大武漢地下情況之復雜，曾被專家認定為“不適宜修地鐵的城市”。
三陽路長江隧道面臨的最大難題是復雜的地質條件：在長約1360米的江底，同時分布著強度極高的礫巖和黏性極大的泥巖，兩者如同“鉆石層”和“年糕團”，前者快速磨損盾構機的刀具，后者又結成泥餅貼在刀盤上，大大增加盾構機地下切割的難度。
從2016年11月開始，盾構機掘進速度由每天8環16米快速下降，到2017年6月，長時間出現1天僅能掘進1環2米的情況。
由于全球范圍內沒有一個成功解決上述難題的先例，沒有任何經驗可以借鑒，所有人都只能摸著石頭過河。武漢地鐵集團二級項目經理倪正茂回憶，那段時間，人整夜整夜睡不著，幾乎處在崩潰的邊緣。施工方項目經理王志華也說，當時的情況完全可以用“暗無天日”來形容。國內其他一流施工單位也曾派專人前來觀摩，有人甚至悲觀地預測，這條隧道可能永遠都無法打通！
然而，難題終究需要被破解，也應該能夠破解。誰能堅持到最后，誰能最大程度開動腦筋，誰就能拿到解答謎題的金鑰匙。
武漢地鐵集團聯合參建各單位，首先對施工工藝進行了優化，對盾構機的刀盤進行了改進，同時，他們還邀請到了以中國科學院院士孫鈞，中國工程院院士錢七虎、陳湘生及國外著名盾構專家為代表的專家團隊剖析難題，提出解決問題的方案，終于攻克了地質難題。
共享武漢地鐵經驗
超級工程引領國內隧道建設之風
目前，三陽路長江隧道已經雙線貫通，成功的建設經驗不僅讓武漢人民為之振奮，而且還讓兄弟城市的地鐵建設備受鼓舞，一些大直徑盾構施工項目也已經從幕后走向前臺。
濟南濟濼路穿黃隧道工程于去年底破土動工，并成為黃河上第一條超大直徑公鐵合建的隧道。設計單位負責人孫文昊說，武漢地鐵三陽路長江隧道之前的建設成就對該工程起到了示范效應，也堅定了濟南在黃河下建設公鐵兩用隧道的決心。
孫文昊說，除了濟南外，杭州目前正在對富陽富春江隧道進行前期研究，大直徑盾構施工是重點研究的內容之一。
“三陽路長江隧道的公鐵合建方式，用事實驗證了大直徑盾構施工方案在實踐中是沒有問題的，不僅施工過程中安全可控，而且一次性完成了公路和地鐵的建設，大大節約了單獨建橋或建隧的成本。”孫文昊說。
武漢地鐵集團有關負責人介紹，為系統研究總結國內外軌道交通越江隧道工程建設和運營管理關鍵技術，今年6月7日至9日，市人民政府、中國城市軌道交通協會將在武漢聯合舉辦“2018年軌道交通越江隧道國際論壇”。屆時，多位中國工程院院士和國內外一流專家將參會交流。
