芜湖“潜江蛟龙”,如何安全穿越两岸?
7月1日,八百里皖江第一隧——芜湖龙湾长江隧道正式通车。一辆辆汽车从隧道口鱼贯驶入,五分钟不到便到达了长江对岸。快速便捷的隧道之旅,令人由衷地从内心产生惊叹和自豪。头顶上方,奔腾不息的长江一如往日,一个问题不禁在人们心中产生:这条潜江蛟龙是如何克服重重困难保障各项安全性能的?
自西向东的万里长江,在芜湖实现了“大拐弯”,龙湾长江隧道便位于“大拐弯”处。这条双向6车道、最高时速80公里/小时的宏伟工程在设计时,曾被中国工程院院士钱七虎评价为”长江上地质条件最复杂、施工难度最大、风险最高的盾构隧道。
滔滔江水下,想要“无中生有”,谁是开路先锋?“皖江奋斗号”和“皖江复兴号”这两台直径15.07米的超大泥水平衡盾构机当仁不让,它们分别从右线和左线自北向南同向掘进。
盾构掘进过程困难重重。首先是压力。盾构机江底一次长距离穿越基岩段近1800米,岩石单体抗压强度最高达113.4兆帕,盾构机最大埋深距长江水面达75米深,江底最高水土压力7.5巴(压力单位),意味着每平方厘米承受75公斤的力,技术难度和掘进风险同类隧道中罕见。建设施工人员经过反复计算盾体上方位置的土体和水体压力,制定最适合、最安全高效的施工掘进参数,确保盾构施工安全平稳穿越长江河道。
当盾构机每向前掘进2米时会暂停,施工人员即可进行混凝土管片拼装作业,10块管片拼装成一个衬砌环。通过管片与管片之间的环环相扣,最终形成整个完整的地下隧道空间。该团队凭借扎实的专业知识和丰富的实践经验,及时精准发现问题,并提出切实可行的施工解决方案。
其次是复杂地层。全长3958米的盾构段需穿越泥质粉砂岩、石英砂岩、断层破碎带等10余种复合地层,稍有不慎,后果不堪设想。施工人员严格控制掘进参数,稳步掘进,24小时轮班对各项数据严密监测。由于地层软硬强度不均,掘进姿态、刀具磨损难以控制,尤其在进入断层破碎带时,盾构掘进频繁出现卡刀盘、大面积泥饼覆盖等问题。
建设团队为攻克难题,毅然面对冒浆、冒顶的风险,实现江底带压进舱4000余次,更换刀具5100余把,总结形成20余项关键核心技术,对设备进行近百项改造,确保了盾构机平稳横穿长江。
隧道掘进过程,犹如“打怪升级“,不断解决危机又不断重新面对。当盾构穿越长江南岸江滩600米范围内,探测地层含有沼气甲烷可燃气体,盾构掘进施工安全风险大。项目团队通过安装智能监测系统实时监测,并超前施工164个泄压孔,将甲烷浓度控制在安全阈值内,安全解除中毒、窒息、爆燃等重大施工风险。
“关关难过关关过”。危险、挑战、艰辛、坎坷,是芜湖龙湾长江隧道建设之中的“常客”。建设团队没有畏惧,而是坦然面对这些“不速之客”,用超群智慧、极致匠心、永远也擦不干的汗水逐一化解。
2024年10月12日,“皖江奋斗号”盾构机破洞而出,历经1117天,芜湖龙湾长江隧道右线率先贯通。2025年1月26日,“皖江复兴号”盾构机破洞而出,历经1227天,芜湖龙湾长江隧道左线贯通。
今天,“蛟龙”通车,万众瞩目。在畅享舒适过江之旅时,亦会感受到满满的安全。隧道两侧每隔60米设置了一个逃生滑梯或救援楼梯,通往下一层,再由下方的逃生通道、救援通道脱离危险。隧道两侧每隔50米设置了一套消防栓、一个消防喷淋控制箱,上方布设了水管,每隔5米安装一个喷淋头,一旦出现火灾可自动开启喷淋。产生的烟雾,将由排烟风扇抽到最上层的排烟通道。车行道顶部、侧壁均为防火材料,侧壁下方设置了防撞侧石,地上开挖了排水沟槽,下层设置了抽水泵站。
此外,左右线隧道共安装了136个监控,实现洞口和洞内全方位影像覆盖。在芜湖龙湾长江隧道监控中心的监控平台上,所有隧道内的设施设备运行情况全部可以一键调取、一键操作,24小时专人看守。
如此庞大复杂的“巨无霸”工程,处处是细节,处处是安全。每一步的如履薄冰,缜密周全,才有了今天这八百里皖江之上首条“蛟龙”的潜行自如,成为安徽跨江交通的关键里程碑!随着未来更多的长江隧道建设,其复杂地质条件下的创新技术、安全措施将更凸显工程价值,为国内外盾构隧道建设提供可借鉴的“芜湖样本”。
▍记者:李贾 周一平 褚楚 袁珂