山东商报·速豹新闻网记者作者 白鑫燚 见习记者 张恒
城市发展，交通先行。17日，济南跨黄通道建设里程碑再更新，由济南城市建设集团投资建设、中铁十四局集团承建的济南黄岗路黄河隧道盾构段掘进完成，标志着世界最大直径水下盾构隧道顺利贯通，我国水下隧道建设领域迎来里程碑式突破。山东商报·速豹新闻网记者现场了解到，该隧道是首条穿黄单洞双层盾构隧道，上下设置六车道通行，预计明年下半年具备通车条件，届时两岸通行时间将从目前约半小时缩短为约5分钟。
上下设六车道通行
为首条“穿黄”单洞双层盾构隧道
昨日上午，山东商报·速豹新闻网记者在位于济南市北部新旧动能转换起步区的黄岗路黄河隧道项目现场看到，在黄河之畔地下40米深处，随着开挖直径17.5米的“山河号”盾构机刀盘破洞而出，标志着济南黄岗路黄河隧道盾构段掘进完成，也意味着世界最大直径水下盾构隧道顺利贯通，中国水下隧道建设领域迎来里程碑式突破。
万里黄河自流入河南开始形成地上悬河。到达济南泺口段，河床高出南岸城区地面5米，最大洪水位高出河床11.62米，是一条罕见的、水量巨大的地上悬河。而济南黄岗路黄河隧道穿越“地上悬河”，是继“万里黄河第一隧”——济南济泺路黄河隧道后又一连接南北向的大通道，也是首条穿黄单洞双层盾构隧道。
根据规划，济南黄岗路黄河隧道全长约5.75公里，其中盾构段长约3.3公里，设计时速60公里，单洞双层隧道布置。据中铁十四局项目总工程师高同矿介绍，黄岗路黄河隧道单洞上下设置六车道通行，可实现两洞隧道的交通功能，既节省地下空间，又减少约15%投资。同时，创新设计4.2米净高，可以满足通行公交、消防、管理及救援车辆等要求，极大提高通行能力。
“隧道高效建设的关键，就在于盾构机选型的精准。”中铁十四局项目现场负责人周祥介绍说，该隧道采用世界在建最大直径泥水平衡盾构机“山河号”施工。正是有了此前“泰山号”“黄河号”的经验借鉴，“山河号”先后顺利下穿黄河大堤、黄河等敏感地区，最深覆土厚度达49.2米，最大水土压力6.3巴，相当于一个人手掌大小的面积上承受两个成年男子的重量，对掘进过程中沉降控制要求高，施工难度大。
2024年5月，这台涂装“麒麟”图案的“山河号”盾构机在济南下线，当年9月“山河号”盾构机始发，至昨日隧道顺利贯通，共历时11个月，先后攻克粉质黏土夹杂钙质结合地层、泥浆处理等难题，在黄河之下实现最高日掘进18米、月进尺426米，创造17米级盾构施工世界新纪录，推动了我国盾构隧道技术实现跨越式发展。
水下交通隧道“里程碑”
创17米级盾构施工多项“世界级”
走进黄岗路黄河隧道南岸接收井，“山河号”半潜于碧水之下，静卧如龙。身后成型的隧道，线性流畅，内实外美。可要在黄河之下挖掘出一座6层楼高的隧道，如何保证施工安全？盾构机刀盘选择带压还是常压？常规管道能否扛住高效掘进？怎样保证特大断面隧道的稳定性？
记者了解到，作为工程机械之王，盾构机的制造和建设，直径每增加一米，难度都会呈几何式增加。尤其是17米级盾构首次穿越“地上悬河”，对掘进的精准管控和设备可靠性提出了极高的要求。
据中铁十四局项目现场负责人周祥介绍，针对黄河之下的复杂地质条件，项目团队依托丰富的“穿黄”经验，为“山河号”盾构机创新应用大开口率带压复合型刀盘，装配伸缩式主驱动、开挖仓伸缩摄像头等先进装备，并搭载“五官一脑”智能化装备系统，构建盾构掘进的“智慧大脑”，实现全流程感知、预警与智能决策。
而黄河河床深处，绝非坦途。特殊的地质、变幻的水文环境、历史的沉积，让施工如同在“变幻莫测的迷宫中穿行”。根据勘探显示，黄岗路黄河隧道区间段内存在大量“钙质结核”，长度达2000米，占比超6成，宛如“黏糕里的硬骨头”。
“这些‘硬骨头’，当年在济泺路黄河隧道可没少让我们吃苦头！”中铁十四局项目盾构经理薛永超介绍，盾构机长距离穿越粉质黏土、胶结砂层等叠合地层，刀盘极易结泥饼，而这些“硬骨头”则极易造成刀具磨损和卡泵现象。此外，盾构机开挖面积达240平方米，比半个标准篮球场的面积还要大，每掘进1环就会产生1200方泥浆，处理难度也大。
对此，项目团队自主首创“絮凝+提浓+压滤”系统组合工艺，每日泥浆处理效率提高50%，滤饼的含水率降低至30%以下，实现泥浆高效处理以及尾水的循环利用和零外排。研发应用金刚石刀具、碎石机、双管路液压采石装置等，破解钙质结核等不良地质带来的施工难题。最终，“山河号”创造了黄河下首次实现全程3.3公里连续掘进不换刀，保障了盾构机高效掘进，为高效掘进赢得了宝贵时间，打赢了这场与“硬骨头”的攻坚战。
在济南黄岗路黄河隧道的建设中，已累计完成科技论文30余篇，申报发明专利、实用新型专利22件，总结形成17米级盾构施工成套技术体系。以国家最高科学技术奖获得者、中国工程院院士钱七虎为组长的专家组指出，隧道建造过程高度智能化、机械化、绿色化技术的实施，将推动我国盾构隧道技术往前迈出一大步，对我国水下交通隧道建设具有里程碑意义。
一河两岸、南北互济
未来济南跨黄通道将达34处
黄河奔流，城分南北。在城市发展过程中，穿城而过的黄河，一直是制约济南城市发展空间的最大交通瓶颈。此前，泺口浮桥是济泺路这条城市中轴线北跨黄河的唯一通道。长期的拥堵与反复拆除，早已无法满足两岸便捷通行的渴望，更严重掣肘着区域经济的发展。
此后，随着济南启动“四桥四隧”工程建设，打通了跨黄河交通要道。如今，济南已建成22处跨黄通道，平均每8公里就有一处。而在隧道的建设上，目前包括已建成、建设中，共有四条15米级以上的盾构隧道先后应势而生，如此大规模、成体系的“超级水下隧道群”，在世界工程史上亦属罕见。
2021年9月，济南济泺路黄河隧道率先建成通车，开车4分钟即可穿越黄河，比绕道黄河大桥节约近一小时，加速了济南从“大明湖时代”迈向“黄河时代”的进程。本月10日上午，随着首批车辆驶入隧道，历经4年建设的济南济泺路北延黄河隧道也正式建成通车，市民从济南主城区到新旧动能转换起步区，驾车10分钟左右可达。
根据规划，黄岗路黄河隧道是继“万里黄河第一隧”——济南黄河济泺路隧道后又一连接南北向的大通道，主要服务药山片区与起步区桑梓店组团、大桥组团的联系。该隧道预计明年下半年具备通车条件，届时两岸通行时间将从目前约半小时缩短为约5分钟，将进一步促进黄河南北两岸的经济交流与合作。
而在济南市东部，航天大道穿黄隧道的建设也如火如荼。济南航天大道黄河隧道(Ⅰ期)位于济南高新区、新旧动能转换起步区，是联系遥墙国际机场和起步区的重要通道。隧道全长3888米，采用双向6车道城市主干路技术标准，设计时速60公里，计划将在2027年通车，从高新区到起步区的距离能缩短到15分钟。届时，济南的“四桥四隧”将实现全部通车。
除此之外，根据规划，未来数年内奥体西路穿黄隧道等多处通道也将陆续开工。济南目前规划建设跨黄通道共34处，包括28座大桥和6座隧道。其中，起步区规划有19处通道，平均2.2公里1处，达到南京、武汉、杭州等沿江城市水平。
山东大学齐鲁交通学院副教授、山东大学交通规划设计研究中心主任张汝华表示，济南的跨黄发展，正在改写黄河流域城市的发展逻辑。“过去沿黄城市总被黄河分割，济南通过高密度的跨黄通道，把黄河变成城市的‘内河’，这为其他沿黄城市提供了借鉴。”他介绍，当34处跨黄通道全部建成，济南将形成“一河两岸、南北互济”的格局。
