一路鏖战 一路前行

滔滔长江水向东而去，流经芜湖，留下了黄金港湾大龙湾。湾内，船只络绎不绝，热闹非凡；湾下，芜湖城南过江通道“双龙并进”，一隧连南北。

隧道施工现场（闫波 摄）

由中铁十四局承建的芜湖城南过江隧道是安徽省直径最大盾构隧道，盾构段长3958米，两台盾构机自北向南同向掘进。日前，“皖江奋斗号”盾构机率先驶出上软下硬、中风化粉砂岩石英砂岩互层，这也让在江底鏖战了一年多的建设团队欢欣鼓舞。

“过去的400多个日夜，我们在江底与泥饼、岩石‘鏖战’，寻求破解方法，最终也取得了胜利。”项目负责人徐恒吉感慨道。

“虽然心里早有准备，但还是惊住了”

时间拨回2022年5月20日，在芜湖城南过江隧道右线“皖江奋斗号”盾构机操作室内，盾构机长肖锐正聚精会神盯控着面板，准备开始834环的掘进任务。

盾构机长操作盾构机向前行进（闫波 摄）

根据地质勘探报告，他们将从这里穿越上软下硬层和全岩段，长度为600米。得益于多年穿江越海盾构施工经验，结合其他项目同直径泥水平衡盾构机在穿越类似地层时的经验，他们专门为盾构机换上了“滚刀”，打算来一场“硬碰硬”的对战。

但第一次遭遇战，刀盘挤压力就达到了3.8万千牛，在随后的掘进中，更是持续性超过高限5万千牛，而掘进速度却在每分钟0毫米、1毫米之间跳动。

“前仓肯定出了问题。”他们判断，并决定前往中心锥进行抽刀检查。检查结果显示，刀具已经板结了超过8厘米厚度的泥饼。很显然，他们遇到了困扰工程界的世界性难题——刀盘“结泥饼”。

“刀具是盾构机的‘铁齿铜牙’，牙口好坏，直接关系到掘进速度和质量。”如今，牙口被紧紧地包裹住，显然已经不再“锋利”，无论使多大的力，都难以“啃”下前端的泥土。

中铁十四局大盾构的专家们连夜赶赴现场，会商解决方案。经过慎重商讨，他们一致认为，需要带压进入盾构机前仓摸清情况。

而进仓人员带回来的前仓视频，让他们大吃一惊。直径超过15米的刀盘，95%的区域已经被泥饼覆盖，甚至还有四到五处出现了超过1米长的悬挑。

“虽然心里早有准备，但还是惊住了。”右线盾构经理裴鹏表示，因为前仓狭窄，机械化设备无法使用，只有人工带着撬杠、工兵铲、洛阳铲、高压水枪等工具，带压进仓一点点清理泥饼。

当时盾构机已经掘进到江面下50米处，开挖仓的压力超过了5个大气压，进仓作业，压力大、风险高，每次进仓工作50分钟，就需要进行3小时的减压，不能出现任何闪失。

中铁十四局大盾构专家组会同项目技术人员现场盯控，严格把关每一项工序和措施。经过10天的努力，两组人员累计67次进仓作业，整个刀盘才被清理干净。

进仓清理泥饼期间，技术人员同时对地质进行了取芯，结合出渣情况，他们分析，这段上软下硬地层段中富含砂层与泥质粉砂岩，这种地层含泥量较大，黏性较高，易糊刀盘。

针对刀盘结泥饼情况，专家们结合多年施工经验，通过与行业内同样案例进行比对，从冲刷管路、泥水环流、排浆方式等方向给出了针对性解决方案。

然而，盾构机随后的复推结果却让技术团队傻了眼。“仅仅推进了四五环，刀盘挤压力再次达到上限，第一次大面积结泥饼的情况再次上演。”

在“八百米皖江第一隧”江底50米处，中铁十四局建设者“打响”了一场与泥饼的硬仗。

“从失望到希望，依然信心十足”

在芜湖城南过江隧道智控中心，摆放着各式各样的刀具，刀头磨损的痕迹仿佛在诉说着江底的攻坚岁月。

是采用破岩效果更好的滚刀，还是软土地层效果更好的齿刀？面对已经变化了的江底地层地质，技术专家们首先把目光聚焦在刀具改进上。“想要啃下地下的泥土，必须要有一口好的牙齿。”项目盾构经理郭建豪说。

技术人员检查盾构机刀盘（闫波 摄）

在随后的几个月里，专家组和项目部多次召开会议，围绕刀具的选择展开讨论。球齿滚刀、齿刀、羊角刀、特制刀……各种特征、样式的刀具在这里一一尝试，再一一被排除。最终，经过多番试验、比对，他们发现，镶齿滚刀刀头裹泥现象比较轻，也没有发现偏磨现象，刀具自身耐磨性也比较适合当前地层。

为了更好地掌握刀具磨损情况，他们还专门配置了刀具监测装置，通过对速度、温度的监控做到精准抽检，提高掘进速度。

但在其他项目发挥着重要作用的监测装置，在这里仿佛被“封印”。新刀具安装不久，监测页面就大面积报警，显示刀具已磨损严重需要更换。

“但经过抽检发现，刀具完好无损。面对这样的结果，我们所有人都特别无力。”郭建豪表示，面对“失效”的监测装置，技术人员只能在实践中总结，依据掘进参数的变化，来判断前端刀具的磨损情况。

刀具并不能够完全解决掘进存在的问题，技术专家们同时也将目光聚集在如何处理“结泥饼”的问题上。

“我们就所有人坐在一起开始分析，提出泥饼产生的可能性和解决措施，会后‘销号’落地。”郭建豪说，针对结泥饼情况，他们以科技为先导，先后4次组织召开行业内专家会，13次集团内部专家会，21次公司内部专家会，陆续提出30多种解决方案。

高压进仓清理泥饼、拆除中部格栅、割除刀盘限径板、增加冲刷管路、调整刮刀高度、吸口前移、调整盾构机掘进参数……一系列措施在这里依次尝试。

2022年12月21日，芜湖城南过江隧道工程“超大直径泥水盾构长距离穿越高粘软硬不均复合地层掘进技术专家咨询会”在芜湖市召开，中国工程院院士钱七虎、中国工程院院士李术才等6位知名专家为隧道建设“把脉问诊”。

会上，专家组肯定了项目团队此前所做的大量工作，还对项目今后的建设给予了科学的指导意见，这也坚定了项目攻克上软下硬地层的信心。

“虽然有时候的结果并不尽如人意，从希望到失落，从失落到再燃斗志，不知道经历过多少次，但我们依然充满信心。”盾构机长张家铭表示，从最艰难的一环掘进28个小时，到一环掘进7小时，每一次细微的成效都让他们高兴不已。

“离不开这群饱含着大盾构精神的小伙子们”

隧道建设之初，钱七虎院士就曾对芜湖长江隧道作出评价，称其是“目前长江上地质条件最复杂、施工难度最大、风险最高的盾构隧道”。

自始发以来，隧道在10余种混合地层中穿越，堪称是一个盾构掘进的地质博物馆，不仅有黏性如胶泥一般的泥质粉砂岩地层，还有硬度高达113.4兆帕的石英砂岩地层。

技术人员研究带压进仓工作（闫波 摄）

600米的距离，400多个日夜，对设备进行近百项的适应性改造，累计带压进仓1662次，清理泥饼307方……一组组数据，展现着工程建设的难度。

“我们的工程建设从步履维艰，到最终顺利战胜‘泥饼’，离不开这群饱含‘敢为人先、勇往直前、善为善成’大盾构精神的小伙子们。”项目负责人徐恒吉说。

工程进入全岩段掘进后，盾构机主要穿越泥质粉砂岩与石英砂岩互层。在专家团队的指导下，掘进速度有了很大的提升，但前仓不断掉落的渣土，堆积在吸口处，产生了滞排。

“山不就我，我就去就山。”他们决定，将吸口进行前移改造。想要施工，首先需要人工关闭位于气垫舱的高压舱阀门。但因为滞排，此时气垫舱已经堆积深达1.5米的浆液。

“气垫舱原本就比较狭小，泥浆淹没的区域还有台阶，对盾构机不了解的人根本不敢下脚，工人们也是面面相觑不敢下去。”郭建豪说，面对这样的情况，了解盾构机的机长、领班们身先士卒站了出来，他们穿上水衣下到气垫舱，摸索着关闭了阀门，为后续作业创造了条件。

这样的场面并不是绝无仅有，在每一次的危险、危急时刻，年轻的大盾构人始终冲锋在前。不仅如此，在后续的盾构机针对性改造中，有了“前辈”的示范带动，年轻的助理们也是主动靠前、积极担责，发挥着重要力量。

“有一次刚做完准备工作，但是后配套处有事，我就先去处理后方的事情，想着一会回来再继续。”盾构机长张家铭说，当他返回气垫仓时，参加工作仅半年的徒弟已经穿上了水衣，走进泥浆之中，完成了这次关闭阀门的任务。

“天花板”级施工难度也在不断给项目制造“关卡”。随着盾构机的长时间高负荷运转，相较于其他机器，很多零部件也更容易产生突发问题。一次，在中心锥冲刷管路不停地晃动下，刀筒冲刷管路接头断裂，泥浆顺着管道逆流进盾构机。

“如果不及时堵漏，中心锥很可能被淹没。”项目部立即组织机电部、盾构工区组成抢险小组，计划使用木楔子进行紧急堵漏，同时准备换刀工装，如果堵不住，就强行抽刀，关闭刀闸。

“此时泥浆的温度有40多度，在锥体内形成水雾，让队员根本看不清楚里面的管路。而且，逆流而进的浆液还残存着一定的压力，普通人根本不能长待。”郭建豪说，他们就掐着表，让抢险小组每3人一组进入锥体，用手摸索着查找漏点进行堵漏。

眼前烟雾缭绕，脚下是七八米深的刀壁，他们需要格外地小心。最终，几轮的进进出出，一位年轻小伙子的“一锤定音”，让这次抢险成功完成。“其实当时一心一意就想着怎么样完成任务，根本就没有想到有多么的危险。”成员王海泽说。

已成型隧道（闫波 摄）

浩浩长江之下，善为善成的大盾构人艰苦奋战，一路掘进、一路鏖战，最终总结出了一套行之有效的掘进方案。如今，“皖江奋斗号”盾构机率先驶出最难区间，掘进速度提高到每天4至5米，另一侧的“皖江复兴号”盾构机也胜利在望。

“我们将继续总结经验，为国内类似地层的掘进提供解决方案、积累施工经验。”回首400多天的“攻坚之战”，他们如是说。

【编辑：游凯】