创纪录！991天穿海之旅的背后是……

  作为湛江首条穿海隧道，湛江湾海底隧道的建设一直备受市民关注。3月15日，，广湛高铁建设取得了重大节点性胜利，进一步加快了湛江、广州两地90分钟互通的步伐。

  “我很小的时候，就梦想湛江湾能建一条地下隧道，联通东西两岸方便出行。如今湛江湾海底隧道马上贯通了，在家门口就能坐上高铁了，真是梦想照进了现实！”

  自2021年6月28日始发以来，“永兴号”在湛江湾东岸不断向西侧掘进，在经过991天的“长途跋涉”后，顺利完成穿海、越城之旅，安全抵达出井口，再次“重见天日”，标志着湛江湾海底隧道顺利贯通。

  广湛高铁鉴江2号特大桥至湛江东站特大桥主线公里去年底全面贯通，为后续无砟轨道提供了有力的施工保障。目前，该特大桥桥梁架设已全部完成，正在进行桥面系施工；

  广湛高铁茂名南站站房工程首根试桩顺利开钻，茂名南站综合交通枢纽配套路网建设工程一起进行中，相关工作也正在有力扎实稳健顺利筹划推进中；

  新建广州至湛江高速铁路佛山站站房及相关工程日前完成了招标工作，备受瞩目的广湛高铁建设吹响了加速推进的冲锋号；

  目前，广湛高铁珠三角枢纽机场站的站前13标、14标已全面开工，至3月11日为止，已完成土石方开挖总任务的60%。

  广东广湛铁路有限责任公司工程部副部长胡继军介绍，目前全线%，轨道工程、房建工程、“四电”工程已全面开工，项目力争2025年底具备通车条件。

  “永兴号”盾构机是根据湛江湾特殊的水文地质条件和地层结构设计制造的穿海神器。2021年6月28日，“永兴号”盾构机始发仪式在湛江湾海底隧道施工现场顺利举行，正式开启穿海之旅，湛江湾海底隧道进入盾构段主体施工。

  自始发以来，“永兴号”从湛江湾东岸向湛江主城区不断前进，终于，在连续作业991个日夜后，安全抵达了湛江西岸，顺利出井。

  湛江湾海底隧道是广湛铁路全线唯一采用盾构法施工的隧道工程，整条隧道全长9640米，既穿海又穿城，盾构机在不断掘进的过程中，挖出了大量的渣土。

  由于开挖断面大、地质条件差、废弃泥浆多、易结泥饼等原因，永兴号平均每天掘进8米左右，每天挖出的土方约1300立方米。如果按照一米的高度倾覆在足球场上，从湛江湾海底隧道开挖的土方，5天就能填满一个标准足球场。

  下穿湛江湾的“永兴号”盾构机，需要穿越将近2.5公里的湛江湾海域，横穿湛江湾主航道，与湛江海湾大桥并行，侧穿大桥匝道2处桥墩桩基，距大桥桥桩最近距离仅0.9米。

  盾构机每前进一小“步”，都要万分小心。永兴号在长距离通过主城区地下过程中，道路两侧建构筑物密集，多次下穿市政管线，这对盾构机性能及掘进中沉降控制等提出了极高要求。

  对此，建筑设计企业配备专人对施工区域路面、周边建（构）筑物进行24小时巡视巡查，对途经的湛江地标建筑物“三帆”等多项建筑物做实时监控，确保穿越区域地面沉降数据精准控制。项目还通过智慧工程指挥中心及现场调度中心，全面感知、收集、处理、分析盾构掘进有关数据和信息，实现对进度、安全、质量的全面信息化管控。

  2023年初，永兴号成功“贴身”穿越湛江海湾大桥海滨路立交桥，盾构机与立交桥墩柱桩基础净距离仅0.9米，桥桩沉降误差控制在0.7毫米，这样的沉降影响几乎能被忽略不计。

  盾构机的神奇，不仅在于“盾”，更重要的是“构”。管片作为盾构隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量必然的联系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水、防火性能及耐久性能。

  湛江湾海底隧道采用的管片，每块宽2米，厚度达60厘米，重15吨左右，都是钢筋混凝土结构，使用年数的限制可达100年。即便一辆重型卡车碾轧上去，管片也不会断裂。

  “永兴号”盾构机每掘进2米，拼装1环管片。每环管片采用“7+2+1”的10分块设计，即由1块封顶块K，2块邻接块B和7块标准块，共10块管片构成完整的一环。湛江湾海底隧道中，一共拼装了3777管片，构筑了隧道完整的“内立面”。一片片管片如同“龙骨”环环相扣，支撑着隧道四周的泥土和水，避免土层塌方。

  本应该1公里左右更换一次的刀具，在穿海过程中加速到500米到800米就要更换一次。

  湛江湾海底隧道的穿海利器——“永兴号”盾构机内部有成千上万个零部件，各类管线、电路如毛细血管一样错综复杂。从工作原理上说，盾构掘进和电动剃须刀有几分相似之处。在地下掘进时，盾构机刀盘往往要在最前面，露出一排排“钢牙利齿”，在油缸的压力作用下，刀盘持续转动，刀盘上的滚刀、刮刀就开始转动起来，向前推进。

  与其他地下隧道地质不同，永兴号穿越的湛江湾主要是粉质黏土地层，海底铁质胶结石英砂岩，石英含量极高。在这样地质条件下掘进，盾构机的刀盘极易结泥饼，刀具磨损较为严重。为了能够更好的保证盾构机的掘进速度、效率，中铁十四局在施工全套工艺流程定期对常压下刀具抽检，并提高了刀具的更换频率，本应该1公里左右更换一次的刀具，在穿海过程中加速到500米到800米就要更换一次。

  相较于传统盾构法隧道施工时要事先构筑两个深大工作井，无工作井或超浅工作井盾构技术作为一种新的盾构隧道技术，可最大限度延长盾构段，减少土方开挖及大型设备的施工，节省本金和工期，明显地改善隧道施工对旁边的环境的影响。

  为减小地面开挖面积，减少管线搬移和对周围环境的影响，永兴号盾构机在穿城过程中，采用了超浅覆土接收。在永兴号接收井处，盾构机与地面距离从最大埋深31米减少至4.6米。湛江湾海底隧道成为国内首例大直径盾构机穿海实现超浅覆土接收的项目。

  湛江湾海底隧道是广湛高铁的重要组成部分，该隧道全长9640米，为单洞双线米，是全线唯一采用盾构法施工的隧道工程，也是国内独头掘进距离最长的穿海高铁盾构隧道。

  独头掘进，就是使用一台盾构机从这一头一直向前掘进到底。传统长大盾构隧道，多采用海底盾构对接、设置中间接收井，以及暗挖洞内接收等三种形式。“但湛江湾海底隧道不具备以上条件。”

  尹义豪介绍，一方面，湛江湾海域段地勘显示，地层变化颇为频繁，土层和砂层错综交叉，采用传统海底盾构对接方式经济性、安全性均不佳。第二总长7551米区间，无论2500米海域段，还是5051米陆域段，都不具备施作中间接收井和盾构机大件吊装拆解的条件。

  “比如陆域段上面为市政主干道，道路宽度受限制，道路两侧建构筑物和市政主要管线密集，对地表沉降要求比较高，传统方法施工对沉降的控制难度较大，风险较高。”

  第三湛江湾海底隧道是全线控制性工程，采用传统暗挖洞内接收形式，需要的工期较长，不足以满足整体建设进度需求。所以，采用一台盾构机长距离独头掘进，既避免了海域段掘进风险，又降低对地层沉降的影响，掘进效率高，确保广湛高铁控制工程的建设进程。

  “湛江湾海底隧道设计的是单洞双线，在未来上下行的两条高速列车在隧道里面行驶，所以它的开挖断面比较大，采用了如此大直径的盾构机。”

  而湛江湾海底隧道采用隧道方式穿海，也能较好保留湛江湾现有城市天际线，对城市景观影响最小，既可避免工程对海洋生态环境能够造成影响，也不影响航道通行。

  “湛江湾海底隧道的开挖断面非常大，掘进的地质里石英颗粒含量非常高，过程中产生非常多废弃泥浆，刀盘磨损率前所未有的高……”

  虽然已是位“老隧道”人，经手了国内多个隧道项目的建设，但湛江湾海底隧道的建设还是给了尹义豪很大的挑战：“虽然国内有海底隧道建设的经验，但湛江湾的地层不一样，粘土层带来的影响是超乎我们预料的，这对我们的工艺与盾构机的机体都有新的要求，国内外就没有可供参考的经验。”

  尹义豪告诉湛报君，在隧道长距离穿越过程中，项目遇到全新统粉质粘土，地质条件非常差。海底遭遇到铁质胶结石英砂岩，石英含量极高，对设备管路导致非常严重磨损，对盾构机掘进参数控制、设备操作和设备性能等带来极大考验。

  对此，项目方根据地质情况对盾构机进行了改造创新，一方面改造盾构机排渣系统构造，同时还对刀具材料和型式来优化，刀具常规使用的寿命更长，使复杂地层施工效率明显得到了提高，“刀具改造后，实现单月平均进尺260米，最高进尺510米，这在海底隧道掘进中是一个很高的水平。”

  “我们应用盾构智能化管理系统，强化对安全、质量和进度的全面信息化管控，克服了长距离复杂海底地层、刀具磨损严重、物料运输、泥水环流系统堵塞等技术难题，达到了毫米级沉降控制。在科研创新上，申请发明专利5项、实用新型专利4项，形成省部级工法2项，发表论文29篇，为同类工程建设积累了宝贵经验。”