【中交隧道工程局有限公司】《中国交通报》专版：蔚蓝深处琢新途

中交隧道工程局有限公司蔚蓝深处琢新途——中交隧道局胶州湾二隧以创新高质量推进建设 初秋的胶州湾，阳光把海面染成暖金，海风拂过，将万顷碧波揉成细碎的波澜，把秋日的静谧与辽阔融进这片澄澈的山海画卷里。 然而，在这片海面之下的百米深处，却是一番火热的施工景象。青岛胶州湾第二海底隧道（简称胶州湾二隧）的建设者，正操控着“钢铁巨械”，全力推进这项世界级工程。 胶州湾二隧项目由青岛国信集团投资建设。这条连接青岛西海岸新区与东岸主城区的“钢铁巨龙”全长17.48公里，其中主线隧道长14.37公里，海域段长9.95公里，是当前世界建设规模最大、长度最长的海底道路隧道，也是国内唯一入选“全球隧道与地下工程领域50项标志性工程”的在建工程。其中，中交隧道局承建的TJ—06标段工程范围涵盖主线北线盾构、横通道、青岛港接线路基等土建工程。 作为山东省重大建设项目、青岛市“十四五”规划确定的“15515+N”工程的第一个“1”工程，以及中心城区“七横九纵”高快速路网的关键组成部分，胶州湾二隧建成后，青岛将迈入“双隧时代”，将推动胶州湾东西两岸同城一体化发展，为城市空间结构优化注入强劲动力。在这场挑战极限的海底鏖战中，项目团队以创新为引擎，勇闯蔚蓝深处的重重险阻，书写着中国基建的新传奇，为世界隧道工程建设史增添了浓墨重彩的一笔。 智慧护航 筑牢海底安全防线 潜入这片海底“战场”，施工环境的复杂程度超乎想象。22条断裂带如潜伏的“暗礁”，其中宽达300多米的“沧口断裂” 更是让施工风险陡增，0.96 兆帕的最高水压相当于每平方米要承受35辆小汽车的重量……一系列数据诉说着胶州湾二隧的建设之艰，复杂的海底环境向施工安全提出了严峻挑战。 安全，没有万一，只有万无一失。早在项目成立之初，项目团队便联合行业内顶尖专家，针对复杂地质、高水压、长距离硬岩掘进等施工重难点，量身定制了“深蓝号”超大直径泥水平衡盾构机，并首次提出在泥水盾构机上应用“短螺旋输送机+碎石机+碎石箱”的组合设计方案。 “螺旋机常用于土压盾构机，我们将它创新性地集成到泥水盾构系统中，可有效降低盾构机因前舱渣石堆积造成的滞排风险。”项目副总工程师孙树良介绍，这一设计就像为盾构机加装了一个高效的“胃囊”，可确保掘进过程的连续、顺畅，属国内首创，为复杂地层下泥水盾构施工提供了全新的解决方案。 “深蓝号”盾构机的创新之处不止于此。伸缩式主驱动系统可在换刀或刀盘脱困时，为操作人员创造安全可靠的作业空间；伸缩式开挖仓监视系统如同“千里眼”，实时掌握仓内渣土堆积情况与刀具工作状态；滚刀检测系统（DCRM）则自动监测滚刀磨损情况，及时预警更换，确保刀盘始终拥有锋利的“牙齿”。这些智能系统相互协作，构成了盾构机的“智慧中枢神经网络”，将故障隐患遏制于萌芽状态，为高效、安全掘进提供了坚实保障。 数字赋能，洞悉毫厘。在数字化安全管控方面，项目融合5G通信网络、北斗定位系统以及UWB高精度定位技术，实现人员与车辆的实时精准定位，为隧道及相关设施的安全、高效运行提供强有力的技术支持。 走进项目安全生产调度指挥中心，一面巨大的LED显示屏映入眼帘，屏幕上实时跳动着数百个监测数据，清晰展示着施工进度、设备运转、现场人员等关键信息。依托项目“智慧工地”平台，项目管理人员仿佛拥有了“千里眼”和“顺风耳”，坐在屏幕前便可实时掌握海底及场区内的一举一动。 “我们为施工人员的安全帽配备了定位标签，采用魔术贴牢固粘贴，轻便且可靠。”项目信息中心主任王硕指着安全帽侧面的小盒子介绍说。结合人脸识别技术和UWB定位技术，项目打造了“人员管理一张图”，每名施工人员的位置、动线和在岗情况皆可实时捕捉至“智慧工地”平台，不仅提升了考勤与调度效率，还能在险情发生时为救援争取宝贵时间。 除了精准定位人员，“智慧工地”的触角还深入到了设备管理的核心领域。龙门吊、施工升降机、重型运输车等21类大型关键机械设备全部接入了智能感知设备，其运行状态一目了然，系统一旦识别到异常情况，可立即触发报警，有效降低事故发生概率，保障操作人员的生命安全。 同时，项目打通了此前散布于监控、盾构、试验、生产等9大系统中的“数据孤岛”，研发出数据交换平台，集成全生命周期信息，实现跨系统数据无缝流转与共享，为隧道建设与后期运营提供扎实、全面的数据底座。 此外，护航安全的创新举措还融入了项目管理的细微之处。项目引入线上教育培训与考核系统，施工人员完成规定课时并通过线上考试后方可上岗，系统还会根据当下热点文件发布日常学习任务，确保建设者常态化学习安全知识；技术交底采用图文、视频等生动形式，使复杂的技术要求和安全规范一目了然，让施工人员更容易理解掌握；为场内移动车辆加装可视化报警装置，当障碍物进入车辆3米范围内，系统自动鸣笛预警，避免发生碰撞事故；在龙门吊吊钩上方安装摄像头，并将画面实时传输至驾驶室显示屏，为操作员提供多角度视野，消除操作盲区。 正是这一项项扎实的创新举措，共同编织了一张全方位、无死角的深海施工“智慧防护网”。截至目前，胶州湾二隧项目未发生重大安全责任事故，为超长海底隧道建设的安全管理树立了新的标杆。 动态研判 主动破解掘进难题 安全是底线，而高效、高质量地穿越复杂地层，才是工程顺利推进的关键，对掘进状态的精准把控是一场必须主动出击的“战役”。 “在复杂地质条件下，泥水盾构机主要面临刀具磨损、环流滞排和刀盘刀具结泥饼三大挑战。”项目总工程师刘泓志介绍，要解决这些难题，必须实时、准确地判断出掌子面的地质变化以及盾构机自身的“健康状态”，才能对症下药，制定最有效的处置方案。 然而，在海底开展盾构掘进施工，犹如黑夜行舟。不同于可以直面岩壁的钻爆法，泥水盾构的前方是灌满泥浆的封闭仓，技术人员无法凭肉眼观察地质实况。 “我们虽然无法直接观察掌子面，但可以通过分析筛分至地面的渣土，推断地质情况。”刘泓志说，“渣土量以及渣土大小、形状、磨圆程度等数据经过汇总分析，能够帮助我们反推掌子面的强度如何、裂隙发达程度，是否有粘土存在，从而还原其真实状态。” 基于这一思路，项目团队借鉴水文地质学中“地下水动态”概念，创新提出“盾构掘进动态”这一全新概念，通过对总推力、刀盘扭矩、掘进速度等参数进行深度加工与分析，总结出三种盾构掘进动态类型，实现对盾构机运行状态的快速研判。一旦出现异常，能够快速精准识别，根据情况及时调整盾构掘进的相关参数，为高效、高质量施工提供科学决策支持。 在此基础上，项目团队研发了一套超级计算系统，就像为盾构机装上一双“数据慧眼”，全面精准监控盾构掘进的各项核心指标。同时，自主研发了超大直径泥水盾构泥浆和渣土成套智能检测设备，借助智能识别算法，实现对泥浆指标与渣土体积的准确识别、检测，形成的盾构泥浆与渣土状态智慧识别与预警平台，能够对盾构泥浆性能与渣土量自动化、智能化识别显示，可为盾构掘进动态控制提供可靠的技术支撑，有效提升盾构成型隧道施工质量与安全。 “每一环开挖产生的渣土，可分为筛分后的干渣和混在泥浆中的细颗粒。要精确自动化测量这两类渣土的体积，需在施工现场搭建渣土自动化测量系统，24小时实时监测排渣数据。”刘泓志介绍，项目采用渣土自动化测量系统、泥浆参数自动化测量系统，依托计算机视觉和图像处理技术的智能动态识别算法以及泥水盾构泥浆智能检测设备，可准确、快速智能实时识别渣土体积与泥浆参数，更有助于观测是否超挖、欠挖以及地表沉降缝情况。同时，该技术可实现排渣量秒级更新与异常工况自动预警，为操作人员提供实时、可视化决策支持，有效解决了传统人工计量时效性差、误差累积等问题，大幅提升了盾构掘进过程的可控性与安全性。 精益求精 铸就百年品质工程 在攻克安全与掘进难题的同时，项目团队将目光投向更长远的目标——如何确保隧道在恶劣海洋环境中实现百年耐久？作为隧道盾构的“铠甲”，管片品质直接关系着隧道的成型质量和工程寿命，保障其质量是打造百年品质工程的关键。 走进胶州湾第二海底隧道工程TJ—06标段的管片生产车间，火花四射、机械轰鸣，一片繁忙景象中，作业工人却寥寥无几。在这里，一条全自动智能化生产线正以每15分钟至30分钟一片的速度稳步运转，配合两套精密模具循环作业，承担着为标段内主线盾构隧道生产1562环管片的重任。 为提升管片质量，项目将“智能化”贯穿于生产全链条。这条全生产线深度融合阿里云工业物联网平台，从原料精准投放到混凝土浇筑，再到蒸汽养护，实现全流程自动化智能控制。通过高精度传感与实时数据交互，系统可自动完成物料配比与输送，大幅提升精度，减少人为误差；在蒸汽养护阶段，依托云端算法实时调控温湿度，确保管片强度和耐久性全面达标；结合24小时不间断智能水养监控系统，对水质、温度及养护时长进行实时追踪，全方位确保管片强度与耐久性。 在宽敞的管片成品存放区，一块块管片整齐有序地排放着，每片管片侧面都贴有专属二维码，拿起手机轻轻一扫，即可获取构件类型和型号、钢筋笼建档人员和时间、管片浇筑时间等详细信息。 “我们为每个管片打造了独一无二的‘身份证’，实现了从原材料到成品的全过程质量追溯，任何一环出现问题，都可以快速准确地追溯到责任方。”管片生产负责人董本浩介绍。 面对海底高盐度、高湿度的强腐蚀环境，常规混凝土难以保证百年耐久。为此，项目团队开展科技攻关，创新采用“双掺纤维混凝土”技术，在混凝土内部加入可提升抗拉强度的钢纤维、具有抗爆裂性能的聚丙烯纤维，从材料本源减少了微观裂缝的产生。 “开始钢纤维在布料过程中常常结团。”董本浩回忆说，“针对这一问题，我们经过一次次研究与尝试，最终改用粘结成排的钢纤维，并分批布料，使其在混凝土中均匀分布，显著提升了浇筑质量。” 在此基础上，管片外层还经过了深层的硅烷浸渍处理，其有效成分像雨水渗入泥土般渗透至混凝土内部，形成一道憎性的防水屏障，就像为管片穿上一件“隐形雨衣”，极大阻隔了氯离子、水分及其他腐蚀性介质的侵入，从外部构筑起坚实防线。这种“内增韧性、外覆防护”的双重技术路径，形成了相辅相成的协同防护效应，从根本上大幅提升了管片的自防水能力和长期耐海水腐蚀性能，确保了隧道结构在恶劣海洋环境中的百年耐久性。 “截至目前，第1172环管片已拼装完成，我们已在海底掘进超2400米，成功穿越了包括Fa-1断裂带在内的多个不良地质区段，成型隧道上浮量稳定在15毫米以内，满足设计及规范要求，达到了行业领先水平。”项目书记刘墨池表示，未来，项目将持续以创新为引擎，以硬核科技在海底深处奏响科技创新的交响曲。 向海图强，创新为帆。胶州湾第二海底隧道的建设，不仅是工程技术的集中突破，更是中国建造智慧的精彩绽放。随着“深蓝号”盾构机持续向前，项目团队将继续探索海底隧道建设的新理念、新技术，为世界海底隧道工程积累宝贵经验，为加快建设交通强国贡献“中交智慧”与“中国力量”。 来 源 | 《中国交通报》 供 稿 | 李雨晴、乔正本、梁晓玲 校 对 | 彭梦晨责 编 | 仲岑