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大洋網訊 在廣州東莞之間的珠江入海口，又一項站在世界之巔的超級工程在海底熱火朝天的進行，那便是中國目前最大水壓、最大埋深的海底隧道工程——深江鐵路珠江口隧道。
深江鐵路正線長116公里，途徑深圳、廣州、東莞、中山、江門5個地市，為全國“八縱八橫”高鐵主通道沿海通道的重要組成部分，也是珠三角地區主要跨江城際通道。深江鐵路建成通車后，深圳的前海自貿區與廣州的南沙自貿區將實現半小時高鐵互聯互通。
珠江口隧道
而珠江口隧道是深江鐵路全線控制性工程，也就是全部工程中建設難度最大的部分。珠江口隧道海域段水下最大埋深115米，是中國水下隧道的最深記錄，水文、地質條件極其復雜，周邊環境水腐蝕性較為嚴重，最大水壓1.06兆帕，強度超過10個標準大氣壓，為世界之最。隧道建成后，從南沙到達東莞只需4分鐘車程。
近日，記者來到中鐵隧道局集團所承建的珠江口隧道2標段施工現場，并深入埋深31米的海底隧道進行采訪。2021年12月，“大灣區”號盾構機從南沙萬頃沙始發后進入珠江口海底，向東莞側掘進，截至目前已累計掘進超800米。
“超長距離+超高水壓+復雜地質”成為挑戰
深江鐵路正線從規劃的深圳樞紐西麗站引出，經深圳寶安、東莞濱海灣、廣州南沙、中山至江門，引入深茂鐵路江門站。2025年，深江鐵路將建成通車。
深江鐵路建成通車后，在深圳樞紐西麗站與贛深客專貫通，在深圳機場站通過深圳北至深圳機場聯絡線銜接廈深鐵路、廣深港客專，在中山站通過聯絡線溝通珠海至深圳方向徑路，在江門站與江湛鐵路正線貫通。
珠江口隧道工程
作為深江鐵路全線控制性工程，珠江口隧道工程全長13.69公里，呈“V”字形。中鐵隧道局集團承建難度最大的珠江口隧道2標段，其施工內容包括9.1公里的海底隧道和南沙工區斜井應急通道，采取礦山法+盾構法+明挖法的組合式施工。項目于2020年7月2日開工建設。
記者在現場了解到，該標段含礦山法隧道5490米，盾構法隧道2930米，明挖隧道755米，斜井1160米。在該標段盾構法與礦山法施工的分界點將設置盾構機器拆解洞室，當盾構機來到該位置時便在該洞室進行拆解并搬離。
據中鐵隧道局集團有限公司深江鐵路2標項目土木總工程師許彬彬介紹，中國最深水下隧道給盾構施工帶來的挑戰不少。其中強大的水壓要求盾構機在密封性上做到極致。并且深江鐵路珠江口隧道沿線還存在液化砂層區、軟硬不均段、近距離側穿鳧洲大橋、破碎帶等復合地質難題，長距離硬巖掘進極度考驗刀盤的強度和耐磨性。
隧道內的箱涵吊車
珠江口海域的3組破碎帶及6條次生斷裂帶，讓巖體巖質軟硬不均現象異常顯著，盾構掘進至破碎帶極易出現掌子面坍塌、江面冒頂、泥水倉艙內滯排等風險，這對盾構機性能、掘進參數控制、隧道預制構件生產、拼裝質量提出了極高的要求。
“破碎帶意味著地層里面的圍巖是極其破碎，自穩能力特別的差，如果盾構機保壓處理不好，可能造成掌子面的一個坍塌。這里巖石最高單軸抗壓強度達到200兆帕，對刀具磨損很大，這意味著換刀頻率會很高。” 許彬彬說。
盾構施工已完成27.3%
承擔盾構施工任務的是“大灣區號”盾構機。該盾構機是為中國最深水下隧道量身打造的，其開挖直徑為13.32米，總長133米，總重為3900噸。
“大灣區號”盾構機
許彬彬說，“大灣區號”具備常壓換刀功能，這意味著工作人員可以在常壓環境下對刀具進行更換。而以前盾構機如需更換刀具，必須對刀盤后的壓力艙加壓，確保與地層環境保持相當的壓力。工作人員則需要“全副武裝”在高于正常氣壓2倍的高壓環境中更換刀具，風險系數較高。
數字化技術也讓“大灣區號”具備自我感知功能，推進速度、進漿流量、刀盤轉速等具體數據都能一一顯現。“刀具磨了幾毫米，我們都知道。” 許彬彬說道。
中鐵隧道局集團作為隧道建設的國家隊，對風險點均作了應對方案。比如隧道離鳧洲大橋橋樁的最近距離為三米多。為了防止橋墩傾斜等問題，建設者們也對盾構機進行針對性的設計，并提前進行調查、評估及地質補勘等工作。隧道正上方還有一片紅樹林，按照原來的施工設計方面，紅樹林所在的地表要做垂直加固，如此紅樹林便不可避免被破壞。為此建設者也把垂直加固改成隧道徑向注漿，避免對紅樹林的影響。
目前“大灣區號”以每天12米到16米的行進速度向前推進，最大掘進速度達50毫米/分鐘，日最快進度達到24米。盾構機每推進兩米則安裝一環管片，截至目前已累計掘進超800米，盾構段完成了27.3%的施工任務。
隧道中間箱涵日后將作為應急通道
在頂部距離江面31米的海底隧道施工現場，記者看到，一環環外徑達到13米的管片組成隧道的主體空間。隧道里的中間箱涵和邊箱涵也在同步建設當中，中間箱涵邊箱涵均留有空洞。邊箱涵主要用于通風。中間箱涵在施工階段作為物流通道使用，在隧道通車后，中間箱涵則可作為應急通道。若列車在隧道中發生故障，車上人員可以通過樓梯進入中間箱涵離開隧道。
隧道里的中間箱涵
在“大灣區號”盾構機操控室，24歲的盾構主司機楊涔正操縱著大家伙向前掘進。她剛從河南一所高校的自動化專業畢業不久，也是全國為數不多的操控盾構機的女司機。“我喜歡能夠實際動手的工作，所以來到這個崗位。” 楊涔說，她此前學習很多技術資料，并且在前輩的傳幫帶下成長為“大灣區”號的主司機。
盾構主司機楊涔正在操作
操控一臺大型盾構機并非易事，一名主司機需要根據盾構機的各種技術參數來做出判斷，不斷提升掘進效率，延長刀具壽命。“如今盾構施工的現場比以前改善很多了，女性來到隧道施工并不稀奇。”楊涔說，她會繼續努力學習進而成為技藝更加精深的隧道工人。如楊涔一樣，建設者們的專注與熱情并不會因隧道里的高溫和噪音而受到影響。
目前 “深江1號”盾構機同樣正在從東莞虎門始發向珠江口海域，它將與“大灣區號”盾構機一起深入海底不斷潛行。他們的目標是實現精準對接，共同見證這一世紀工程的完成。
文/廣州日報·新花城記者龍錕
圖/廣州日報·新花城記者楊耀燁
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