黄河，绵延五千里，奔流入海。它是中华母亲河，也是世界上含沙量最多的河流。泥沙奔腾，险象环生，让跨河犹如翻越天堑。2017年12月1日，一项超级工程在山东济南天桥区的黄河岸边悄然拉开序幕。中铁十四局的建设者们要在这里修建“万里黄河第一隧”——济南黄河隧道。

按照设计，隧道南起泺口南路，北至鹊山水库，顺接309国道，总长4.76公里。盾构段隧道以公轨合建，上层为市政道路，下层为济南轨道交通预留空间。顺接齐河境内309国道，这也标志着德州到济南再添新通道。

这是一次由中国人设计、完全依靠自主研发技术的超级穿越工程，它不仅开启了黄河天堑由水上跨越到水下穿越的新时代，更是标志着我国的隧道建设技术已经跻身世界一流水平。

超深基坑铺设“龙骨”

“我现在主要负责的是北岸土建方面的工作，它的宽度是50米，深度是31.2米，一个超深基坑。”济南黄河隧道项目工程部部长王超说。超深基坑，正是这项超级工程的起点项目，但这第一步迈得并不容易。

王超告诉记者，“它最上面有个4到5米的回填的杂土层，我们这边挖出来之后地连墙塌孔塌得也比较厉害。”

因为黄河岸边松软复杂的地质结构，刚挖好的基坑撑不到一天就要变形。其实不光基坑建设受到影响，这也将是一个贯穿整个工程的关键性问题。

“包括黄河两岸没有类似的施工经验。我们上面有粉质粘土层，有沙层，粉质粘土层，就容易在地连墙施工过程中容易塌库。”杜昌言说。

王超的恩师杜昌言，也是这次穿黄行动的总工程师，在反复测量施工地区地质结构后给出了行动方案，在基坑铺设“龙骨”。

王超说，南端头的沟钻井一共设计了七道支撑，现在为了保证基坑安全，设计院要求要在下面再加一道混凝土支撑。

把基坑建设得如此牢固，是因为它需要承载的是一个庞然大物——超大直径盾构机。据介绍，它外径是15.2米，盾构机的直径达到15.76米。

中国在建最大直径盾构隧道

盾构机是一种使用盾构法的隧道挖掘机，在挖掘前进的同时铺设隧道的支撑性管片，筑起隧道之“盾”，这也是当今世界最先进的隧道构筑技术。但是如此级别的盾构机还是第一次驶入黄河流域作业，如果它能顺利展开工作，那这里也将成为中国在建最大直径的盾构隧道。

黄河勘测规划设计有限公司轨道院结构所副所长阎文博说：“黄河上第一条（公轨合建的隧道），穿越济南段的地上悬河，设计难度很大。一个是盾构穿越对堤防的影响，第二就是黄河南岸道路很窄，在60米的道路上修建盾构接受井，对两岸的房屋会不会产生沉降。”

杜昌言告诉记者，整个盾构区间穿过的土层，大体上是粉质粘土居多，其中在黄河底下就出现了钙质结合层。粉质粘土层，细颗粒含量有25微米以下的颗粒含量占到了45%。黏性颗粒含量高盾构掘进过程中，刀盘容易结成泥饼。烧成砖似的很硬的东西，这样就没法往前掘进，中间有可能要换刀盘刀具。

传统的盾构机已经不足以应对黄河底复杂的土层，设计团队把盾构机的生产厂家也请到了现场，实地对盾构机进行了改造升级。

阎文博介绍说，“通过从刀盘四周向中心冲刷，增大水的压力，通过高压水枪洗这个刀盘，并且我们有一个报警系统，通过温控，会知道在哪个地方结泥饼，然后针对那个地方进行冲刷。”

至此这台巨型盾构机终于可以潜入黄河，按照工作原理，它在挖掘的同时要铺设支撑性管片，这些管片也将针对黄河底层特点量身定做，来承受巨大的压力。杜昌言介绍，最大压力是6.5帕，相当于65米高的水柱。

为了保证进度、减少运输环节可能造成的不稳定因素，施工团队直接在基坑旁搭建了一条全新的管片生产线。

2021年完工通车

中铁十四局集团济南黄河隧道项目三分部总工程师胡云发介绍说：“自己研发了一个信息化的系统，这个系统集原材料，质量控制这些参数，将数据进行采集，放置一个芯片中，作为管片的终生的身份证，达到质量可追溯的条件。我们预计要生产2538环管片，总共是25380块。设计产量是每天75块，目前我们国内的管片的生产水平，在一定程度上，超过了国外的一些技术水平。”

至此，这条跨河隧道所需的所有支撑项目，都已进入有序工作阶段。按照计划，这条万里黄河第一隧，将在2021年完工通车。届时济南黄河隧道和三条黄河大桥，将构筑起黄河两岸同城立体交通网。

综合新锐大众 编辑|高红岩