在轨道交通4号线上克硬岩穿溶洞——济南“盾构铁军”铸就地铁建设丰碑

“盾构铁军”在施工现场。

　　近日，济南轨道交通4号线迎来了“轨通”的关键节点，宣告具备全线试车基础条件。而此前的4月30日，全线施工难度极大、工期最紧的硬岩区间——“山师东路站至山大路站区间”双线贯通，则标志着这条串联济南东西城区的“大动脉”全线“洞通”，是实现后续“轨通”以及电通、联调联试、热滑等节点的关键一步。从硬岩鏖战到溶洞穿行，从涉铁攻坚到泉水守护……济南轨道交通盾构团队，携手中铁十八局等10多家央企组建的4号线“盾构铁军”，以科技创新为剑、匠心为盾，在全线长达40多公里地下长廊中镌刻出中国基建的硬核力量，构造出济南交通的“地下城市脊梁”，先后多次攻克世界级的盾构难题，不仅承载着千万市民的出行期盼，更成为济南强省会建设的强力引擎。

　　磨进

　　成功攻克百余兆帕的硬岩

　　济南轨道交通集团建投公司盾构管理部负责人邓小杰告诉记者，4号线全线地质条件复杂，其中山大路站至燕山立交桥东站区间是连续穿越硬岩地质最长的区间，全长达1793.7米。该区间需穿越燕山立交桥桩群，盾构隧道与桥梁桩基最小水平距离仅20厘米，最小垂直距离仅10厘米，对盾构机掘进的精度要求极高，稍有不慎便可能引发桥体沉降或隧道变形。全线下穿城市主干道，地面交通繁忙，穿越地层为全风化闪长岩、强风化闪长岩、中风化闪长岩、断层角砾夹泥、角砾岩等，地质条件复杂，掘进难度极大。

　　面对硬岩地层，盾构团队创新盾构机设计，采用“隧道自动导向系统+人工测量辅助”的模式监测盾构姿态，增强刀盘的刚度和耐磨性，优化螺旋机与主驱动，提升硬岩掘进效率。同步注浆与二次双液注浆结合，有效稳定了土体，最终提前完成全线贯通任务。

　　山山区间(山师东路站至山大路站)更是硬岩集中的地方，盾构机要穿越中风化石灰岩及闪长岩地层，最高强度可达120兆帕，且该区间钻孔见洞率达26%，局部区域岩溶发育强烈，还需下穿排水箱涵、密集管线等敏感区域，极易出现盾构机栽头、换刀塌方、沉降等风险，安全风险极高。为保证在超硬岩层的掘进速度，盾构机刀盘选用有较强刚度和强度的“6主梁+6副梁”结构设计形式，增强刀盘在硬岩掘进时的耐磨性，盾构机的螺旋机及主驱动等关键部位也作了针对性设计，优化掘进参数，以确保掘进工效，最终成功解决了问题。

　　“在岩石最硬的区域，盾构机发出奋进的怒吼，各种刀具像牙齿啃硬骨头一样，一点点地啃掉硬岩、孤石，甚至干脆‘磨进’，用极大的勇气，最终突破了硬岩阻挡，成功打通了全线最后一段隧道……”邓小杰说。

　　穿越

　　在“地质博物馆”中凿通隧道

　　4号线泉城公园站至千佛山站区间，是国内首个穿越泉域岩溶区的地铁区间，溶洞见洞率达70%，形如蜂巢。“盾构铁军”依托超前地质预报技术，对溶洞群进行三维扫描，进行预处理，并采用土压平衡盾构机防止地面塌陷。另一处复杂地质位于省体育中心站至泉城公园站区间，该区间穿越千佛山断裂带及上软下硬复合地层，面对裂隙水丰富的全风化闪长岩地层，盾构团队没有被眼前的困难吓倒，而是积极开展技术攻关，在济南首次采用“Z”形双螺旋盾构机，消除了喷涌风险，大幅提升了施工效率，最终成功解决这一工程难题。

　　在济南西站至大杨站区间，盾构机需要连续下穿“三高一地”(三条高铁，一条地铁)，高铁轨道沉降标准为毫米级，同时要面对近距离下穿既有运营1号线隧道及高埋深富水地层接收等叠加风险，施工难度及风险极高。建设者引入四道盾尾刷密封技术、克泥效工法、组合式端头加固+钢套筒接收，结合智能监测系统，采用科学的模式掘进，有效控制地层变形，成功实现“零沉降”穿越及安全接收，攻克了这一国内罕见的施工难题。同时，盾构团队创新应用“WSS水平补充注浆+始发洞门双密封装置”，攻克高富水地层涌水涌砂风险，确保盾构机及顶管安全穿越敏感地层。

　　盾构施工，技术是根基。济南轨道交通集团建投公司副总工程师邢慧堂说：“只有依靠先进技术、创新突破和精细管理，才能确保盾构机安全、高效掘进。”建设者运用地质雷达、超前钻探等多种手段，对盾构前方地层进行细致勘察，提前掌握地质信息，优化设计方案，量身定制盾构机，精确控制掘进参数。在遇到复杂地层时，利用智能监测系统，实时收集盾构机的姿态、推力、扭矩等数据，通过数据分析及时调整掘进策略，保障盾构机始终沿着预定轨迹安全前行，提高工程质量、降低施工风险。

　　看着4号线全线“洞通”和“轨通”的丰硕成果，邓小杰感慨万千：由成百上千名建设者组成的济南“盾构铁军”，是地铁建设的“幕后英雄”，他们用拼搏的汗水诠释着责任与担当，面对层层险阻“不畏难、勇向前”，攻克了一个又一个难题，为4号线全线通车奠定了坚实基础。这一个个成绩的背后，凝聚着盾构管理团队的心血和汗水。下一步，他们将继续发扬勇毅攻坚的精神奋勇向前，奔赴新的地铁盾构阵地，继续潜伏在十几米深的地下，为更多地铁线路的贯通持续奋斗……(济南日报·爱济南记者　戴升宝)