汕頭海灣隧道全長6680米,雙向六車道,其中海底盾構施工段長3047米,分為東、西線兩座隧道。
施工綜合難度和風險首屈一指,中國工程院院士錢七虎、孫鈞、周福霖等多次到現場調研了解相關情況,稱汕頭海灣隧道為“世界級挑戰性工程”。
被稱為“世界級挑戰性工程”到底有多難?請了解下:
汕頭海灣隧道具有“大、高、硬、淺、險”等特點。
“大”是指采用的泥水盾構機直徑為15米級,屬于超大直徑;
“高”是指其處于高地震烈度區,達到8度;
“硬”是指岸上段孤石和海中基巖段,巖石的強度高;
“淺”是指盾構機上方覆蓋層厚度薄,在始發地段隧道上覆土體僅為8.2米;
“險”是指海灣隧道處于軟硬不均地層,地質復雜,施工難度大,安全風險高。

汕頭海灣隧道的難,不僅難在已探知的五項挑戰,更體現在層出不窮的未知挑戰,無類似工程借鑒。
圍繞汕頭海灣隧道建設的種種爭論貫穿了工程始終:建橋,還是建海底隧道?是盾構隧道,還是沉管隧道?是進口盾構還是國產盾構?……
特別是在盾構機選擇上,無論是廣東省交通廳、汕頭市政府,還是建設單位中信集團,設計單位湖南省交通規劃勘察設計院,施工單位中鐵隧道局等,都承擔了巨大的壓力和風險。

盾構機誕生于國外,以德國海瑞克公司為代表的當今國際著名盾構機制造商,具有豐富的制造業績。我國雖然在21世紀初開啟了盾構國產化進程,2008年,我國自主研制的首臺復合式盾構機“中鐵1號”在新鄉下線,但此時的國產盾構應用范圍有限,而國內制造15米級的超大直徑盾構尚無先例。
一邊是技術成熟的進口盾構,一邊是正在成長需要在實踐中汲取營養的國產盾構,面對汕頭海灣隧道這樣的“世界級挑戰性工程”,選擇進口盾構無疑能降低風險。
盾構機作為一種高端復雜設備,是“大國重器”代表之一,是一個國家科研水平、工業制造水平和綜合國力的重要體現,國產盾構經過幾十年的追趕,取得了飛躍的發展。但國產盾構仍有許多空白需要填補,其中一個重要原因就是,許多人都傾向于選擇成熟的進口盾構,而不愿承擔國產盾構應用過程中所帶來的風險,以至于國產盾構錯失了很多成長機會。
最終在總包方技術團隊的堅持下,“一中一外”兩臺盾構同場競技的方案被確認,國產盾構第一次邁進15米級超大直徑領域。

作為這臺國產盾構制造商,中鐵裝備的副總經理王杜娟的心里別有一番感受:“國產盾構用幾十年走過了發達國家近兩百年的歷程,汕頭海灣隧道是時代賜予我們的舞臺,我們要做的就是無愧于這個舞臺、無愧于這個時代。”
2018年4月,進口盾構從汕頭海灣隧道南岸始發,歷時736天,穿越蘇埃海灣,于2020年5月成功抵達北岸。
2018年10月,國產盾構亦從汕頭海灣隧道南岸啟航,歷時660天,穿越蘇埃海灣,于2020年8月成功抵達北岸。
國產盾構和進口盾構先后始發、同向掘進、同臺競技,在蘇埃海灣20余米的水下,共同演奏了驚艷世界的壯美音符。
中國技術挺起中國制造的脊梁
自2018年10月始發以來,“中鐵306號”在掘進過程中遭遇了諸多困難和挑戰:盾構機上方覆蓋層厚度薄,地質復雜,隧道處于軟硬不均地層,給設備帶來了嚴峻的考驗。
特別突出的是,西線隧道第三段基巖凸起長度達71.8米,巖石主要為中微風化花崗巖,地勘揭露巖石最高強度達216兆帕,是東、西線盾構隧道六段基巖凸起中巖石強度最大、施工風險最高的一段。

為更有效應對超強硬巖,中鐵裝備現場技術服務團隊積極協助施工單位,根據西線基巖掘進實際情況,最終通過試驗模擬、針對性裝置和信息化管理,精準地控制掘進參數,優化了刀具配置,成功克服了地質帶來的各項施工難題,確保了設備順利推進。掘進期間創下最高月進尺460米,日進尺25米,周進尺150米的好成績,不僅刷新了國產超大直徑泥水平衡盾構機的施工掘進紀錄,也創造了汕頭海灣隧道全線隧道的月掘進紀錄。

“中鐵306號”在孤石、基巖、8度地震烈度區等復雜施工條件下,歷時651天,成功繪出一道長達3047米的海底長虹,創造了國產高技術裝備鑄造超級工程的新紀錄,也掀開了我國跨江越海隧道建設新篇章,對未來中國及世界海峽隧道建設具有重要的指導意義。
中國工程院院士周福霖評價:“汕頭海灣隧道建設中形成的高烈度地區隧道建造體系,對未來中國隧道建設、世界隧道建設將起到一個示范作用,對我國未來開工建設的瓊州海峽隧道、渤海海峽隧道、臺灣海峽隧道等具有重要的指導意義。”
