本報記者 王偉健

海太長江隧道工程施工現場航拍。

海太長江隧道成型隧道內景。

施工人員緊固管片螺栓。 以上圖片均為范少文攝

5月3日上午9時，在長江入海口水域75米深處，隨著“江海號”盾構機順利完成5316米掘進任務，海太長江隧道工程施工抵達江底最低點。

從江邊施工工作井逐級而下，記者深入燈火通明的隧道施工現場，江面的濤聲漸漸遠去，唯有國產超大直徑盾構機“江海號”持續(xù)運轉的低沉轟鳴在回蕩。

頭頂是數十米的江水與河床，身前是軟如豆腐的淤泥質粉質黏土地層，總長150米、5層樓高、重達5000噸的“江海號”猶如一條長龍，要在江底完成9315米的超長距離獨頭掘進。開工以來，項目團隊接連破解了超高水壓、軟土地層超大直徑盾構施工等難題。如今，這條鋼鐵巨龍在長江河床之下，以日均16米、月均480米的速度，向著長江深處穩(wěn)步掘進。

“淤泥豆腐”里掘進，難度堪比在豆腐上精準打孔

5月3日，“江海號”迎來了它穿江過程中極為關鍵的“大考”：抵達隧道全線的江底最低點。這里距離長江水面垂直高度75米，是全線水壓最高、地質條件最復雜、施工風險最大的“咽喉區(qū)段”。

“就像深潛到了水下極限深度，每往前一步，都要小心翼翼。”中鐵十四局海太長江隧道工程項目盾構經理孟德鋒說，為了順利闖過這道難關，4月底，工程團隊專門拿出兩天時間給這個“鋼鐵大塊頭”做了一次“全身體檢”。

在盾構機操作室里，孟德鋒翻開多達50多頁的檢測清單仔細查看。從刀片的磨損余量到主軸承的運行狀態(tài)，再到推進油缸的壓力情況、進出泥漿管路的密封性能等，足足1000多個檢查項，把盾構機從里到外查了個遍，不放過任何一個細節(jié)。

確認整機狀態(tài)良好、無任何異常后，來不及歇息，技術人員又開始討論技術參數。會議桌上，施工圖紙被反復標注，每一環(huán)掘進的參數都經過了精心測算。

海太長江隧道穿越的江底地層，是高含水量、高壓縮性、低強度的粉土和淤泥質粉質黏土、粉砂、含礫中粗砂地層，“江海號”要在這樣的地層里掘進，難度堪比在豆腐上精準打孔，還得保證豆腐不碎、不散、不變形。

“地表沉降必須牢牢控制在毫米級。”中鐵十四局海太長江隧道工程項目部實驗室主任徐興居說，在這種軟土地層中，盾構機向前掘進時，管片與土體之間會形成環(huán)形空隙，如果不能及時、密實填充，周邊土體很快就會變形、沉降，直接威脅隧道結構安全。

記者置身盾構機內，環(huán)顧機身，一排排黑色高壓注漿管整齊排布，順著盾尾延伸向隧道外壁。“別看這些管子不起眼，它們就是穩(wěn)住‘豆腐地層’的定海神針。”徐興居指著注漿管介紹，過去盾構施工普遍采用單液水泥漿，要十幾個小時才能初凝硬化，在等待硬化的過程中，會產生無法控制的軟土地層沉降。為了破解這個難題，團隊歷經上百次試驗，自主研發(fā)出第四代同步注雙液漿技術。特殊配比的A液水泥基材料與B液水玻璃材料，通過專用管路同步輸送，在注漿口實現精準混合，十幾秒就能膠凝。

“兩種漿液一注進去，馬上就形成了剛性支撐，相當于瞬間給地層打上了‘加固釘’，把對土體的擾動降到了最低。”徐興居說，憑借這項創(chuàng)新技術，團隊將地表沉降控制在了3毫米以內，創(chuàng)造了超大直徑盾構隧道軟土地層沉降控制的行業(yè)紀錄。

在江底超高水壓環(huán)境下掘進，除了沉降控制，還有一道繞不開的技術難題：刀具更換。“江海號”需獨頭掘進9315米，長距離施工中，刀片磨損到一定程度，就得及時更換。

“以前，換刀是我們最頭疼的事。”孟德鋒說，刀盤前方的土艙要維持7.5巴的平衡壓強才能防止土體坍塌，這個壓力相當于人潛水到75米深的水下，普通人根本無法承受，只能請經過專業(yè)訓練的潛水員進艙作業(yè)，換一次刀動輒要花費數萬元，還伴隨著極高的安全風險。

為了攻克這一難題，“江海號”團隊聯(lián)合盾構機設備廠家，歷經兩年多的技術攻關，研制出一種新型常壓換刀系統(tǒng)。“現在換刀，整個過程就像給鋼筆換筆芯一樣安全。”孟德鋒笑著說，工作人員只需在常壓環(huán)境下，就能抽出磨損刀片、關閉對應閘門，全程不會造成土艙失壓，規(guī)避了安全風險，也提升了效率。

一塊塊重達10余噸乃至數十噸的預制構件，在建設者手中精準咬合、環(huán)環(huán)相扣

掘進中的江底隧道里，正開展著一場精密至極的“積木搭建”。

一塊塊重達10余噸乃至數十噸的預制構件，在建設者手中精準咬合、環(huán)環(huán)相扣。多塊弧形管片拼接成環(huán)，一環(huán)環(huán)嚴絲合縫地連接起來，一步步延伸成貫通長江的地下通途。

有著7年管片拼裝經驗的吳俊杰，是海太長江隧道工程項目的管片拼裝手，他的操作“工具”，是一臺背在身上的遙控器。小小的面板上，分布著靈敏的操縱桿和數十個功能按鈕，每一次點按，都能精準操控一臺臺吊臂的起落、旋轉與定位。

吳俊杰介紹，與以往的盾構隧道施工不同，海太長江隧道在國內首次實現中間箱涵、邊箱涵的一體化同步預制拼裝。單塊預制箱涵重達40余噸，最大塊長度達13.5米，要讓這樣的“大塊頭”與隧道主體精準契合，安裝誤差必須控制在毫米級，僅靠操作員的經驗還遠遠不夠。

“箱涵底下還有一位好幫手。”吳俊杰指著盾構機底部說。他口中的幫手，是一臺小巧的箱涵拼裝精調機器人。就在人工完成箱涵初定位的同時，盾構機機身與管片的縫隙間，拼裝機器人已開啟作業(yè)。通過微米級傳感器的實時校準、精準微調，將箱涵的安裝誤差牢牢控制在設計范圍內。

要在數十米深的江底用一塊塊“積木”搭建起水下通道，對“積木”本身的質量有著極高要求。走進項目部的檢測實驗室，一塊塊經過24小時標準養(yǎng)護、磚塊大小的混凝土試塊，正在接受嚴苛的“極限測試”。它們不僅要承受42.5兆帕的超高壓強，還要通過嚴苛的抗折性能檢測。只有每一項指標都達到并優(yōu)于設計標準，才能獲得入場“通行證”。

出了實驗室，記者來到不遠處的預制構件生產車間。在全封閉的中央控制室內，工作人員輕點屏幕設定參數，智能機械臂便精準舞動，將配比完成的高性能混凝土漿料均勻注入定制鋼模之中。

澆筑完成的箱涵構件，隨即被送入密閉室內進行6小時的蒸汽熏蒸定型。下了生產線后，每一個預制箱涵都會被“穿上”保溫保濕的專用防護衣，進行28天精心養(yǎng)護，各項性能全部達標后，才能被送入江底作業(yè)現場。

75米深的江底，超高水壓和軟土地層的復雜工況，對隧道結構的整體性、剛度和防水性能提出了極高要求。每一環(huán)隧道結構，都要承受遠超常規(guī)工況的水土壓力。“要讓十幾噸重的管片嚴絲合縫地咬合在一起，形成足夠強的支撐力，必須在連接技術上實現突破。”中鐵十四局海太長江隧道工程項目總工程師游少強介紹。

為此，項目技術團隊一次次試驗、一次次摸索，最終突破常規(guī)思路，創(chuàng)新研發(fā)出一種新型連接構造。這套全新的連接體系通過獨特的咬合構造，大幅提升隧道的整體結構剛度、防水性能和抗變形韌性，解決了大斷面盾構隧道在軟土地層易出現變形過大的難題。

給盾構機裝上靈活的“身體”和會思考的“大腦”

站在“江海號”盾構機的主控室里，屏幕實時顯示著刀盤轉速、推進壓力、泥漿環(huán)流、設備狀態(tài)等參數，紅色、黃色的指示燈不停跳動。很難想象，眼前這個總長150米、總重超5000噸、開挖直徑達16.64米的“大塊頭”，日常掘進操作只需要兩名技術人員就能完成。

“以前開盾構機，靠的是經驗、手感，現在靠的是數據、智能系統(tǒng)。”“江海號”盾構機機長張思宇說。

“江海號”整機搭載了數萬個零部件，涵蓋刀盤、主驅動、注漿、拼裝、吊運等數十個核心系統(tǒng)，遍布整機的上萬個智能傳感器，就像神經網絡一樣，讓這個鋼鐵龐然大物擁有了“全身感知”的能力。刀盤的扭矩轉速、主軸承的溫振參數、注漿系統(tǒng)的壓力流量、推進油缸的行程……每掘進一環(huán)，都會產生海量實時數據，全部匯聚到盾構機智能管控平臺，實現全流程、全要素數字化管控。

如果說智能感知與自動化作業(yè)，能讓“江海號”擁有靈活的“身體”，那么項目團隊自主研發(fā)的“深遠大模型”，則讓它擁有了會思考的“大腦”。

孟德鋒介紹，“深遠大模型”融合了中鐵十四局20多年大盾構施工的海量數據資源，以及超過80萬份與盾構施工相關的學術論文和領域專著，構建了盾構施工領域的通識知識圖譜系統(tǒng)。

“以前遇到復雜地層、突發(fā)情況，只能趕緊打電話找專家、翻過往案例。現在不一樣了，大模型里有海量工程數據，遇到問題，它能馬上給出分析結果，給施工決策提供幫助。”張思宇說。前不久，盾構機穿越松軟地層，大模型根據歷史案例進行分析，提前調整了掘進參數和注漿方案，最終順利通過地層。

夜幕降臨，江面上的汽笛聲漸漸稀疏，海太隧道深處依舊燈火通明、機械轟鳴。成功穿越最低點后，“江海號”盾構機將完成關鍵姿態(tài)轉換，從“向下深潛”轉為“昂首上坡”，邁入掘進新階段。

海太長江隧道施工的四重挑戰(zhàn)

海太長江隧道工程位于江蘇省長江入海口區(qū)域，全長39.07公里，北起南通海門區(qū)，南至蘇州太倉市，其中過江隧道長11.185公里，采用雙向六車道高速公路設計標準，設計速度為100公里每小時，以明挖法+盾構法的組合方式施工，開挖直徑達16.64米，是目前國內最大直徑長江隧道。工程由江蘇省交通工程建設局建設，鐵四院設計，中鐵十四局等單位負責施工。

隧道施工面臨超長距離、超大直徑、超高水壓、超深埋深的四重挑戰(zhàn)：“長”，即過江隧道超長，全長11.185公里，盾構段超9公里；“大”，即隧道斷面直徑超大，隧道采用的高速公路設計標準比城市干道或其他過江通道建設的標準更高；“高”，即超高水壓，施工設備承受的最高水壓達到7.5巴，相當于一個指甲蓋大小的面積上要承受7.5公斤的壓力；“深”，即深厚覆土，江中段隧道最大覆土埋深為41米。

《 人民日報 》( 2026年05月14日 06 版)