逢山開路，遇水架橋，這對鐵路建設者來說已是家常便飯。若要穿山越壑，潛江入海，能否依然沉穩應對？在廣東(dong) 虎門珠江入海口，建設中的深江鐵路珠江口隧道正在書(shu) 寫(xie) “答卷”。

　　深江鐵路途經深圳、東(dong) 莞、廣州、中山、江門5個(ge) 地市，是中國“八縱八橫”高鐵網沿海通道的重要組成部分，也是對接服務“一帶一路”倡議、支持粵港澳大灣區和中國廣東(dong) 自貿區建設的重大交通基礎設施。作為(wei) 深江鐵路全線重點控製性工程，珠江口隧道連接東(dong) 莞與(yu) 廣州南沙。隧道全長13.69公裏，為(wei) 單洞雙線高速鐵路，設計時速200公裏，是目前我國最大水壓最大埋深海底隧道。

　　自2020年7月開工建設以來，珠江口隧道工期已持續3年有餘(yu) 。這條海底全新“大動脈”是如何修建的？背後依靠哪些技術支撐？記者走近建設中的珠江口隧道。

　　海底最大埋深115米、水壓高至1.06兆帕，長距離穿越多種複雜地層

　　施工難度在全世界範圍內(nei) 都是罕見的

　　廣東(dong) 東(dong) 莞、廣州隔珠江口而望，這一次它們(men) 因珠江口隧道變得更加緊密。根據線路規劃圖，隧道從(cong) 東(dong) 莞濱海灣站入地穿越珠江口，在廣州南沙萬(wan) 頃沙鎮上岸。待建成後，往來兩(liang) 地不過4分鍾車程。

　　許多人不知道的是，4分鍾的快捷背後是長達10年的方案論證比選。

　　跨越江河湖海的方式很多，橋梁、橋隧、島橋隧或隧道皆可行。深江鐵路選擇以全程水下隧道方式穿越珠江口。

　　據相關(guan) 資料顯示，珠江口隧道海域段長約11.05公裏，最大埋深115米，接近40層樓高。隨著深度加大，水壓也在不斷增強。盾構機施工時承受的極值達1.06兆帕，超過10個(ge) 標準大氣壓，相當於(yu) 在指甲蓋大小的麵積上承受10.6公斤的壓力。加之周邊環境水腐蝕性較為(wei) 嚴(yan) 重，會(hui) 破壞鋼筋表麵的防腐層，造成鋼筋混凝土結構性能劣化，影響結構的使用壽命。

　　既要承受如此大的水壓，又要抵禦海水侵蝕，為(wei) 何偏偏選擇全程水下隧道方式？

　　“珠江口隧道穿越經濟發達、人口密集、生態環境敏感地區，對施工提出很高的要求。”中鐵十四局深江鐵路珠江口隧道工程項目總工程師陳興(xing) 飛告訴記者，首先要最小程度幹擾周邊社區、航運航道、生態係統，以保持環境的穩定。其次，施工要考慮地質條件，確保隧道的安全和持久。為(wei) 滿足這些要求，線路選定時需要綜合考慮交通需求、生態保護和地質特征，同時與(yu) 利益相關(guan) 者充分協商，以達成最佳方案。

　　其實，綜合考慮多種因素，曾誕生公鐵兩(liang) 用橋、單一橋、隧道等多種方案。這些方案各有特點，多數專(zhuan) 家認為(wei) ，珠江口穿行的主航道是粵港澳大灣區港口群連接國際航道、通達國內(nei) 外港口的水路運輸大動脈，考慮到橋梁在建設和後期運維階段會(hui) 對通航、防洪、環境、成本造成一定影響，最終舍棄經濟效益較好的公鐵兩(liang) 用大橋方案，改為(wei) 隧道下穿。

　　確定如何越過珠江口後，就是線路的選擇。針對珠江口東(dong) 西兩(liang) 岸施工點位、線路通道走向、工程合理性等情況，形成了南、北線兩(liang) 個(ge) 方案。可無論如何走線規劃，都避不開珠江口水域複雜的地質環境。

　　珠江三角洲是由珠江水係衝(chong) 積而成、水況複雜、地形多變的複合型三角洲。勘察結果顯示，兩(liang) 條線位的地貌單元均為(wei) 珠江三角洲平原，該水域底部覆蓋層成分基本相同，“上軟下硬”，上部主要是軟土、砂土沉積，下部由上更新統黏性土、砂礫石層組成，底部有微風化花崗岩岩層。

　　“海底凹凸不平、軟硬不均，其中全斷麵硬岩長2.75公裏，斷裂帶區間長達490米，岩石最大飽和抗壓強度達124兆帕。”陳興(xing) 飛粗略算了下，這種情況下，隧道跨越珠江口要穿過17條斷裂破碎帶、13種地層、5種複合地質。“其施工難度在全世界範圍內(nei) 都是罕見的。”

　　“醒獅”鬧海、“蛟龍”潛底，量身定製國產(chan) 盾構機

　　用國之重器破解世界級工程難題

　　在15平方米的駕駛室裏，機器轟鳴，操作台上閃爍的指示燈似乎在述說這裏的忙碌。盾構機長陳興(xing) 格目不轉睛地盯著眼前的9塊屏幕，不時轉動旋鈕調整參數。駕駛室外，盾構機巨大的刀頭緩緩轉動，開始前移。

　　盾構機是目前最先進的隧道開挖裝備，在複雜多變的硬岩地層下，雖然每天隻能前行6米至8米，卻是隧道工程的“得力幹將”。珠江口隧道也不例外。

　　珠江口隧道采用“礦山+盾構”的組合方法進行施工。所謂盾構法，即采用大型盾構機從(cong) 兩(liang) 端同時掘進施工。記者了解到，該隧道盾構段總長6520米，“深江1號”盾構機從(cong) 東(dong) 莞虎門方向掘進3590米，“深江2號”盾構機從(cong) 廣州南沙萬(wan) 頃沙方向掘進2930米。礦山法是用開挖地下坑道的作業(ye) 方式修建隧道，為(wei) 盾構機的順利拆解、回收騰挪空間，確保整個(ge) 施工過程的安全有序。

　　“與(yu) 普通機械設備不同，盾構機是定製化產(chan) 品，每一台設備都需要結合工程實際量身打造。不同的地質條件，會(hui) 有不同的需求。”陳興(xing) 飛說，珠江口隧道的超高水壓，在國內(nei) 尚無同等條件的工程經驗、盾構設備和設計標準可供參考。因此，針對該隧道施工重難點設計的兩(liang) 台國產(chan) 盾構機，也注定與(yu) 眾(zhong) 不同。

　　——重工業(ye) 外表下的反差萌。兩(liang) 台盾構機猶如“鋼鐵穿山甲”，鑿岩破壁，可“體(ti) 型”龐大的它們(men) ，有著萌化人心的顏值。“深江1號”身披“醒獅”皮膚，威風凜凜，極富嶺南特色；“深江2號”噴塗“蛟龍”造型，寓意這台“地下蛟龍”乘風破浪、無往不利。

　　——裝備升級提升盾構適應性。在“醒獅”“蛟龍”身上，有多項為(wei) 保障安全、高效掘進而采用的先進技術。如“深江1號”配置了“常壓+帶壓”滾刀、可伸縮主驅動，同時集成了高效重載物料運輸、超高水壓主驅動密封自動加壓、盾尾間隙測量等一係列智能化係統。“深江2號”的研發團隊針對性配備了小刀間距常壓複合刀盤、可伸縮主驅動、超高壓壓力自動補償(chang) 、四回路保壓、氣墊直排掘進係統等創新科技，在質量上精益求精，嚴(yan) 格把關(guan) 。

　　——雙殼設計確保“金蟬脫殼”。盾構機完成任務後如何接收是設計團隊必須考慮的問題。傳(chuan) 統盾構機由大型起重設備輔助進行盾構機拆解運輸，但這在珠江口隧道顯然無法實現，且海底拆解施工風險高。“我們(men) 為(wei) ‘深江1號’設計了‘雙殼’模式，隧道貫通後，外層殼體(ti) 作為(wei) 支護留在地層中，這樣可以保證掌子麵穩定；同時為(wei) 拆解盾構機提供吊裝支撐。如此一來，盾構機便可‘金蟬脫殼’般從(cong) 海底全身而退。”陳興(xing) 飛解釋道。

　　“醒獅”“蛟龍”為(wei) 珠江口隧道的建設施工按下了“快進鍵”。記者從(cong) 承建方了解到，截至目前，“深江1號”盾構機已掘進2646米，“深江2號”盾構機已掘進2380米，工程進度條已加載過半。

　　尾水變“廢”為(wei) 寶，智慧化拚裝管片

　　創新為(wei) 綠色高效施工保駕護航

　　“全體(ti) 注意，開始推進！”11月17日上午，隨著油泵、泥漿泵、刀盤運轉，“深江1號”在珠江口水麵下73米開始了新一輪作業(ye) 。

　　盾構機的刀盤在作業(ye) 隧道內(nei) “吃”土，施工現場卻幹淨整潔，沒有渣土、沒有泥水。這得益於(yu) “大盾構工匠工作室”和“黨(dang) 員創新工作室”的課題研究成果。

　　為(wei) 解決(jue) 工程盾構過程中的技術難題，來自建設、施工、設計、監理單位的黨(dang) 員組建了上述創新工作室。“施工尾水直排會(hui) 對環境造成嚴(yan) 重危害，施工的同時對尾水進行有效處理是必要的。”中鐵十四局深江鐵路項目黨(dang) 支部書(shu) 記張偉(wei) 向記者介紹起如何變“廢”為(wei) 寶。

　　首先將渣土從(cong) 泥漿中分離出來。張偉(wei) 說，混合渣土的泥漿經過排漿管路運至泥漿處理廠，通過泥水分離設備實現泥漿與(yu) 渣土的分離。經過進一步處理的渣土被運送至指定渣土廠後，可再用於(yu) 種地、栽樹、路基施工，從(cong) 而達到資源的綠色減排再利用。

　　珠江口隧道穿越的含礫砂岩地層富含鐵離子、懸浮物等，初步分離的尾水水質渾濁，水體(ti) 呈棕紅色。為(wei) 解決(jue) 此問題，兩(liang) 個(ge) 工作室開展了課題攻關(guan) 。

　　張偉(wei) 進一步解釋道，先用離心機進行廢漿處理，降低泥漿比重；再利用泥漿泵將處理後的尾水送至初級沉澱池，添加複合藥劑加速水中懸浮物絮凝沉降；沉澱後的上清液會(hui) 被導入二級沉澱池。經過多道處理的尾水觀感無色，且滿足環保排放標準及循環利用的要求，可用於(yu) 製漿及洗車槽洗車，從(cong) 而實現保護環境、節約水資源的目的。

　　珠江口隧道工況複雜，建設過程中麵臨(lin) 諸多挑戰。工期緊、任務重，設計建設者們(men) 堅持用創新為(wei) 綠色、高效施工保駕護航。

　　“管片是確保隧道結構完整的關(guan) 鍵，珠江口隧道的特殊性對管片性能、針對性提出了更高要求。”中鐵十四局深江鐵路項目負責人李兵舉(ju) 例說，“深江1號”盾構機掘進的盾構段長3590米，由1.6萬(wan) 餘(yu) 塊管片環環拚裝而成，每塊管片重達13噸，拚裝一塊平均耗時6分鍾。無論是製作還是拚裝都是一項耗時、耗力的大工程。

　　為(wei) 了進一步提升施工效率，管片的製作和拚裝都插上了智能“翅膀”。李兵介紹，通過在預製基地引進模具清理塗油機器人、智能收麵機器人、無人駕駛運輸車等10餘(yu) 種智能化設備，以及智能養(yang) 護、無人值守過磅智能係統，整條生產(chan) 線僅(jin) 需11名工人就能生產(chan) 出質量上乘的管片。

　　在拚裝階段，也少不了智能設備的身影。無人運輸車將澆築完成的管片運至指定位置，工作人員隻需操縱手中的遙控器，即可“指揮”安裝在隧道上部的管片吊機開始工作。放鉤、吊起、轉體(ti) ，三個(ge) 簡單的動作，管片就隨傳(chuan) 送帶前往盾構機最前方，等待被拚接嵌入隧道壁。“智能設備進一步解放了勞動力。”建設人員感慨道。（中國紀檢監察報記者 陳瑤）