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水天一色，碧波萬頃。在膠州灣海平面百米之下，一項(xiàng)與大海“較量”的“超級工程”，正在如火如荼地建設(shè)中。它就是青島膠州灣第二海底隧道（簡稱膠州灣二隧）。

重達(dá)600噸的“深藍(lán)號”盾構(gòu)機(jī)刀盤。

青島膠州灣第二海底隧道項(xiàng)目連接青島西海岸新區(qū)與東岸主城區(qū)，全長17.48公里，主線隧道長14.37公里（海域段長9.95公里），采用雙洞雙向6車道主線隧道加中間服務(wù)隧道的布置方式，是當(dāng)前世界建設(shè)規(guī)模最大、長度最長的海底公路隧道。其中，由中交隧道局承建的TJ—06標(biāo)段于2022年7月31日中標(biāo)。工程范圍包含主線北線盾構(gòu)、橫通道、青島港接線路基等土建工程，合同金額17.49億元，合同工期52個(gè)月。

該項(xiàng)目是山東省重大建設(shè)項(xiàng)目，也是青島市“十四五”規(guī)劃確定的“15515+N”工程的第一個(gè)“1”工程和中心城區(qū)“七橫九縱”高快速路網(wǎng)的重要組成部分。項(xiàng)目建成后，青島將迎來“雙隧時(shí)代”，進(jìn)一步加速青島與黃島的交通聯(lián)系，刷新環(huán)灣交通一體化“進(jìn)度條”，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“青黃便捷”，對于優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)、促進(jìn)膠州灣東西兩岸同城一體化發(fā)展具有重要意義。

世界建設(shè)規(guī)模最大的海底公路隧道：項(xiàng)目3條隧道開挖土石方量超過600萬立方米，超過日本青函海底隧道和英法海峽隧道。

世界長度最長的海底公路隧道：隧道海域段長度9.95公里，是膠州灣隧道（即一隧）的2.5倍。

世界上穿越大規(guī)模斷層的最大斷面海底隧道：隧道斷面直徑達(dá)15米，整個(gè)海底隧道已探明的就有22條斷裂帶在其中延伸，最大的一條寬度達(dá)300多米，被稱為“滄口斷裂”，施工風(fēng)險(xiǎn)極高。

世界上水壓最高的超大直徑盾構(gòu)隧道：隧道全線面臨的水壓最高達(dá)到了0.96兆帕，相當(dāng)于每平方米要承受35輛小汽車的重量。

頭頂是汪洋大海，前方是復(fù)雜地質(zhì)，周圍被多樣的水文地質(zhì)環(huán)境包圍……膠州灣二隧如巨龍潛海。

與2011年通車運(yùn)營的青島膠州灣隧道相比，膠州灣第二海底隧道建設(shè)條件更加復(fù)雜，將創(chuàng)造“五個(gè)世界之最”：世界建設(shè)規(guī)模最大的海底公路隧道、世界長度最長的海底公路隧道、世界上穿越大規(guī)模斷層的最大斷面海底隧道、世界上水壓最高的超大直徑盾構(gòu)隧道以及世界上首座超大直徑盾構(gòu)與大斷面鉆爆法隧道海中對接的海底隧道。

除了這一系列世界級挑戰(zhàn)，張性裂隙帶來的涌水挑戰(zhàn)也不容忽視。“我們可以簡單地把地殼想象成一張巨大的千層餅，地殼運(yùn)動(dòng)就像在扭斷這張‘千層餅’。其中，受到擠壓產(chǎn)生的裂隙被稱作壓性裂隙，被撕裂產(chǎn)生的裂隙就叫張性裂隙，二隧項(xiàng)目主要面臨的就是張性裂隙的挑戰(zhàn)?！敝薪凰淼谰帜z州灣二隧項(xiàng)目經(jīng)理干聰豫解釋道，由于膠州灣海底表層沉積物少、沉積厚度小，這一條條張性裂隙就像張著的大嘴，與海水直接連通，在隧道施工過程中稍有不慎，就極易形成連接海水的導(dǎo)水通道，導(dǎo)致大規(guī)模突涌水災(zāi)害。

成型盾構(gòu)隧道。

在如此復(fù)雜的地質(zhì)條件下，中交隧道局膠州灣二隧項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)“對癥下藥”，以技術(shù)武裝克服極限挑戰(zhàn)。

針對地質(zhì)條件復(fù)雜、高水壓、長距離硬巖掘進(jìn)等施工重難點(diǎn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)聯(lián)合業(yè)內(nèi)權(quán)威專家，量身定制了適應(yīng)長距離硬巖地層掘進(jìn)超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)——“深藍(lán)號”；大膽提出應(yīng)用“短螺旋輸送機(jī)+碎石機(jī)+碎石箱”設(shè)計(jì)，以應(yīng)對海底復(fù)雜地質(zhì)，有效減少因前艙渣石堆積造成的滯排風(fēng)險(xiǎn)，為國內(nèi)首次；為“深藍(lán)號”盾構(gòu)機(jī)打造“智慧大腦”，利用BIM信息化管理平臺，配備伸縮式主驅(qū)動(dòng)、伸縮式開挖倉監(jiān)視等一系列智能系統(tǒng)，讓盾構(gòu)機(jī)“如虎添翼”，大幅度提高了施工效率和安全性。

2024年1月26日，“深藍(lán)號”盾構(gòu)機(jī)正式始發(fā)，開啟“穿海之旅”。為確?！吧钏{(lán)號”順利“出海”，項(xiàng)目嚴(yán)把盾構(gòu)機(jī)組裝、掘進(jìn)精度關(guān)，設(shè)置視頻調(diào)度監(jiān)控室，通過視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控，精準(zhǔn)控制掘進(jìn)速度等盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)參數(shù)，全面及時(shí)掌握現(xiàn)場施工安全、質(zhì)量、進(jìn)度及風(fēng)險(xiǎn)情況，成功實(shí)現(xiàn)了洞門密封零滲漏，有效解決了臨海淺覆土超大直徑盾構(gòu)機(jī)始發(fā)難題。

在高壓富水的海域環(huán)境中，如何保證15萬平方米成型隧道在全生命周期里不滲不漏，又是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

由于盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中地質(zhì)條件復(fù)雜，巖性變化多端，為了保證盾構(gòu)機(jī)智能高效掘進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對掘進(jìn)參數(shù)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)分析，項(xiàng)目創(chuàng)新研發(fā)渣土自動(dòng)化測量系統(tǒng)、泥漿參數(shù)自動(dòng)化測量系統(tǒng)、盾構(gòu)掘進(jìn)動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)，構(gòu)建了以地質(zhì)分析為基礎(chǔ)、以盾構(gòu)掘進(jìn)動(dòng)態(tài)分析為方法的泥水盾構(gòu)高效掘進(jìn)分析模型，為超大直徑盾構(gòu)機(jī)在海底復(fù)雜地層長距離掘進(jìn)保駕護(hù)航。此外，項(xiàng)目還借鑒以往成功經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用“制漿—運(yùn)漿—注漿”一體化同步雙液注漿系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)同步注漿全面自動(dòng)化，有效降低了隧道上浮變形和地層沉降量。

“深藍(lán)號”盾構(gòu)機(jī)刀盤順利下井。

在建設(shè)過程中，膠州灣二隧項(xiàng)目向“新”提“質(zhì)”，以打造全過程、全要素、全數(shù)據(jù)在線的數(shù)字建造平臺為目標(biāo)，加大智能建造在工程建設(shè)各環(huán)節(jié)的應(yīng)用，推進(jìn)項(xiàng)目數(shù)字化、智能化升級，“最強(qiáng)大腦”加持使項(xiàng)目管理“耳聰目明”，項(xiàng)目建設(shè)提質(zhì)增效。

即便在海平面數(shù)十米以下的施工一線，5G融合通信網(wǎng)絡(luò)和北斗定位系統(tǒng)也能保障數(shù)字化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。據(jù)介紹，該系統(tǒng)串聯(lián)起手機(jī)報(bào)驗(yàn)協(xié)同App、5G巡檢單兵設(shè)備、AI高清攝像機(jī)、空氣檢測傳感器、人車定位芯片等一系列物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。管理人員只要通過平臺就能隨時(shí)了解盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)情況，做好應(yīng)對突發(fā)情況的指揮準(zhǔn)備。此外，項(xiàng)目對小到安全帽，大到設(shè)備、車輛甚至隧道等全部進(jìn)行了智能升級，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場人員、車輛、裝備的實(shí)時(shí)定位與監(jiān)控，真正實(shí)現(xiàn)“人員管理一張圖”。

項(xiàng)目還以數(shù)字化助力智慧工地建設(shè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)體工程在信息網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字孿生，以WBS編碼為基礎(chǔ)，推行原生數(shù)字檔案，建立了基于BIM的“業(yè)財(cái)檔評”全閉環(huán)管理數(shù)字建造平臺?！霸撈脚_全面上線后，先前線下的工作流程全部轉(zhuǎn)換成了線上信息流。一線管理人員只要通過手機(jī)App就能實(shí)時(shí)報(bào)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括現(xiàn)場質(zhì)檢資料、計(jì)量計(jì)價(jià)、地質(zhì)預(yù)報(bào)等信息，都能同步鏈接到每個(gè)BIM模型構(gòu)件上，同步生成一套完整的孿生數(shù)字檔案?！备陕斣ソ榻B，未來項(xiàng)目竣工后，這套數(shù)字檔案將替代傳統(tǒng)的紙質(zhì)檔案，實(shí)現(xiàn)原生電子檔案單套制移交。

盾構(gòu)司機(jī)駕駛盾構(gòu)機(jī)。

“超級工程”當(dāng)為“綠色標(biāo)兵”。膠州灣二隧項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自組建以來便秉持綠色節(jié)能理念，將綠色融入到施工生產(chǎn)全過程，全面“向綠而行”。

項(xiàng)目建設(shè)伊始便遇“攔路虎”。泥水平衡盾構(gòu)施工需要大量淡水資源支撐，如何解決施工用水問題成為當(dāng)務(wù)之急。

“我們在項(xiàng)目前期周邊環(huán)境調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)附近有一家污水處理廠每天產(chǎn)生大量的中水，能否用中水代替自來水呢？”一個(gè)想法突然閃現(xiàn)在中交隧道局膠州灣二隧項(xiàng)目黨支部書記劉墨池的腦海中。

為了驗(yàn)證這個(gè)方案的可行性，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了上百次試驗(yàn)，最終確定了中水相關(guān)性能指標(biāo)滿足施工要求。這一舉措將有效節(jié)約淡水資源約100萬立方米，為項(xiàng)目間接創(chuàng)造效益400余萬元。不僅如此，項(xiàng)目因地制宜配備污水處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生活污水的有效處理。該系統(tǒng)每天可處理污水約100立方米，處理后的污水被用于項(xiàng)目部的灑水降塵、綠化灌溉等工作，將有效節(jié)約成本200余萬元。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還跟廢棄的渣土較起了勁兒。“我們從泥漿中分離的渣土也實(shí)現(xiàn)了循環(huán)利用?！眲⒛亟榻B，項(xiàng)目將渣土從泥漿中分離出來后，用于項(xiàng)目周邊區(qū)域的路基填筑、基坑回填等作業(yè)中，篩分出來的碎石經(jīng)處理后可用做混凝土骨料，做到了變廢為寶。

此外，針對以往隧道洞內(nèi)注漿的漿液大多采用地面攪拌站拌制，再通過長距離運(yùn)輸?shù)蕉軜?gòu)機(jī)儲漿箱，不僅效率低，還存在能耗過高、易產(chǎn)生粉塵污染的情況，項(xiàng)目創(chuàng)新采用“制漿—運(yùn)漿—注漿”一體化同步雙液注漿系統(tǒng)，將地面拌和站改移至盾構(gòu)機(jī)臺車上，不僅有效解決了洞內(nèi)運(yùn)輸組織難題，提高了施工工效15%左右，還減少洞內(nèi)運(yùn)輸車次12416次，真正實(shí)現(xiàn)了工程與環(huán)境的和諧共生。

數(shù)字建造平臺的成功應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了數(shù)字檔案對傳統(tǒng)紙質(zhì)檔案的替代，讓項(xiàng)目逐步實(shí)現(xiàn)無紙化辦公，可有效減少紙質(zhì)浪費(fèi)約13萬張，相當(dāng)于少砍伐40棵樹木，還能減少碳排放約55千克；項(xiàng)目部安裝空氣能系統(tǒng)用于熱水供應(yīng)，可節(jié)約能耗75%；摒棄傳統(tǒng)燈具，采用節(jié)能燈帶，整個(gè)項(xiàng)目預(yù)計(jì)可有效節(jié)約用電約20萬度……項(xiàng)目以一點(diǎn)一滴的實(shí)際行動(dòng)，為綠色低碳建設(shè)添磚加瓦。

路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。眼下，距離膠州灣二隧項(xiàng)目建設(shè)收官，還有較長的路要走。中交隧道局膠州灣二隧項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)積極探索海底隧道建設(shè)的新理念、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)，不斷提升我國海底隧道修建技術(shù)水平、完善理論體系及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為我國建設(shè)更大規(guī)模的海底隧道積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，為加快建設(shè)交通強(qiáng)國貢獻(xiàn)中交智慧與力量。