济南航天大道穿黄隧道工程南线正式启动盾构掘进

近日,国内超大直径穿黄隧道 —— 济南航天大道穿黄隧道工程南线正式启动盾构掘进,标志着该项目进入关键施工阶段。这一工程由济南城市建设集团投资建设、中铁十四局承建,采用开挖直径达 15.06 米的 "启航号" 盾构机,是目前国内穿黄隧道中技术难度与规模兼具的代表性工程。


工程概况与技术参数

济南航天大道穿黄隧道全长 3888 米,采用双向 6 车道城市主干路标准,设计时速 60 公里,其中盾构段长 3252 米。隧道横跨济南高新区与新旧动能转换起步区,是连接济南遥墙国际机场与起步区的核心交通动脉,建成后两地通行时间将从半小时缩短至十分钟。


"启航号" 盾构机整机长约 150 米,总重量达 4495 吨,刀盘由 1 个中心块、6 个主刀臂、6 个辅刀臂组成,总重约 358 吨。针对黄河河床地质特点,该盾构机采用泥水平衡模式,配备智能监测系统、常压换刀刀盘及二次破碎装置,可应对高水压、浅覆土、粉质黏土夹钙质结核等复杂工况。


施工难点与创新突破

(一)复杂地质挑战

盾构机需穿越黄河主河槽、两岸大堤及淤背区,地层以粉质黏土为主,局部夹杂硬度极高的钙质结核,易导致刀具磨损、刀盘结泥饼等问题。同时,黄河济南段为地上悬河,隧道穿越河段水位常年高于城市地表 4-5 米,最大水压达 0.65MPa,对沉降控制精度要求严苛。


(二)技术解决方案

  1. 刀具优化:采用耐磨合金刀具与可更换刀座设计,结合智能刀具磨损监测系统,实时预警并远程诊断刀具状态,减少停机换刀频率。

  2. 沉降控制:通过盾尾同步双液注浆技术,实现掘进过程中地层变形动态补偿;建立三维地质模型,结合实时监测数据动态调整掘进参数,确保沉降控制在 ±3 毫米以内。

  3. 环保施工:在穿越饮用水源保护区时,采用静电除尘与活性炭吸附结合的除尘技术,并优化废浆处理工艺,实现泥浆尾水无害化处理与资源化利用。


工程意义与区域价值

(一)交通网络升级

项目建成后将完善济南 "三横五纵" 跨黄通道体系,加强机场、高铁站等枢纽与起步区的衔接,形成 "15 分钟跨黄通勤圈",推动济南从 "大明湖时代" 向 "黄河时代" 跨越。


(二)经济发展引擎

作为济南新旧动能转换起步区的配套工程,隧道将带动沿线约 20 平方公里土地开发,吸引高端制造、临空经济等产业集聚,预计拉动区域 GDP 增长约 120 亿元。


(三)技术示范效应

该工程创新采用 "盾构隧道 + 市政管线舱" 复合设计,在隧道下部预留燃气、热力等管线空间,相比传统分建模式节约投资约 18%,为国内跨河通道建设提供了 "交通 + 市政" 一体化解决方案范本。


工程进展与建设规划

目前,南线盾构机已顺利始发,北线盾构机计划于 2025 年 6 月启动掘进。项目总投资约 61 亿元,建设工期 45 个月,预计 2027 年 9 月建成通车。值得关注的是,该隧道与同期建设的黄岗路穿黄隧道(开挖直径 17.5 米)共同构成济南跨黄通道矩阵,标志着我国超大直径盾构隧道技术已达到国际领先水平。


这一工程的实施,不仅是济南落实黄河流域生态保护和高质量发展战略的关键举措,也为我国复杂地质条件下跨流域隧道建设积累了宝贵经验,进一步巩固了我国在超大直径盾构技术领域的全球竞争力。