大国重器里的“关键小事” “地下蛟龙”的“绣花”功夫

人民网北京9月15日电 （记者栗翘楚）全长149米、总重约3250吨、开挖直径13.8米，犹如武装到牙齿的“钢铁巨兽”，在距地面30米的地下掘进，地表沉降不超过2毫米。

这是被誉为“工程机械之王”的盾构机。据介绍，我国90%以上地铁隧道以及穿越大江大河的隧道大都采用盾构法施工，盾构机是挖掘地下空间、畅通路途的最佳帮手。

近日，记者了解到，在京滨城际铁路天津机场1号隧道的施工现场，负责掘进的“京滨同心号”盾构机历经8个多月时间，已经到达关键节点。

作为国之重器，盾构机涉及地质、机械、力学、电气、控制、测量等多学科技术，有2万多个零部件，是衡量一个国家地下施工装备制造水平的重要标志。

我国盾构机曾长期依靠进口。本世纪初，我国开始盾构机自主研发，走出一条从无到有、从有到优的发展之路。中国中铁四局集团城市轨道交通工程分公司总经理陈广巧正是亲历者之一。

“京滨同心号”盾构机。受访者供图

“由于没有特种设备，上个世纪我国隧道工程大多为山体隧道，通俗的讲，就是通过人工在石头上打洞。遇到平原地区的软土地基，没有设备更是寸步难行。”陈广巧表示。

据介绍，采用传统钻爆法，可能要10多年才能打通隧道，使用盾构法，只需两年。无爆破、无振动、无粉尘快速掘进，施工效率提高3至5倍。

然而，机器维修时长按分钟计算，费用高昂；保养时中方不能参与，进度无法控制……关键技术受制于人，就没有话语权。

2000年初，中国中铁决定：造中国人自己的盾构机。如今，中国盾构机凭借创新技术、过硬质量及高品质服务开拓国际市场，在全球市场占比达70%。

一台台大国重器参与修建的大国工程，让天堑变通途，一条条路、一架架桥连通着民心。

盾构机的国产化意味着成本降下来了。陈广巧表示，过去动辄数亿的进口盾构机，自主化后价格成倍地下降，并且带动上下游产业链协同发展。

盾构机的国产化，还意味着许多大国工程、民生工程得以实现。“在我国，大多数平原、沿海也是城市、人群密集区，软土地基叠加上层复杂建筑，让人工开挖隧道的效率、风险极高。如今有了盾构机，一条条百姓出行路得以打通。”陈广巧说。

中国中铁四局集团城市轨道交通工程分公司总经理陈广巧(左二）在“京滨同心号”现场查看项目进度。受访者供图

“大脸盘”，长满“铁齿钢牙”，专门“啃”硬岩、“吞”沙土；经过绿色处理，渣土变身泥浆，经由“消化”管道运出；身披钢铁盔甲，外可抵挡压力、防止坍塌。施工过程中，盾构机每掘进一段距离，便转换“角色”，将开挖出的隧道用预制混凝土管片支撑。这样，隧洞一挖完，隧道也随之建好。

“京滨同心号”作为目前京津冀区域最大直径铁路隧道盾构机，如何把它用好，离不开一线施工团队的付出。

中国中铁四局集团城市轨道交通工程分公司总经理助理兼京滨项目经理李云仙介绍，复杂软土地层长距离粘性土地层掘进施工是本工程的重点，长距离掘进盾构施工带压进仓、下穿地上各类基础设施又是本工程的难点。

据了解，该项目针对掘进过程中块石、桩基情况，在泥水循环系统上配备分流器，防止大粒径的砾石对泵造成损坏。分流器的存在可提高排泥在吸口管路内流速，减少泥浆沉淀。在下穿重点建筑物时，充分与地上单位对接，掌握最真实的基本资料和实际情况，盾尾配置雷达扫描系统，检测管片后部空洞，发现问题及时补浆，采用深孔注浆及地面跟踪注浆的方式，控制地面沉降。

“为确保施工安全、提升智能建造水平，我们还联合科研院所开展盾构智能掘进、箱涵智能拼装、同步双液注浆、智能泥浆处理、隧道智能调度、智能检测分析等科技创新与技术攻关。”李云仙介绍，“京滨同心号”在下穿地铁2号线李明庄车辆段期间，地表沉降始终控制正负2毫米内，完成微扰动“无感”穿越。

大家伙的“绣花”功夫得益于技术的不断完善。

据悉，“京滨同心号”在原有设备的基础上，项目部又邀请了北京交通大学、西南交通大学、河海大学等科研团队根据实际施工情况给予解决方案。

据介绍，京滨城际铁路是推动京津冀区域交通一体化发展的重点铁路项目，也是贯彻落实京津冀协同发展重大国家战略的具体实践。京津冀协同发展战略实施10年来，“轨道上的京津冀”加速形成。截至2023年底，京津冀铁路营业里程已逾1.1万公里。

建设世界科技强国，需要有标志性科技成就。从盾构机这个点，也能看到我国大国重器不断突破的面。大国重器凝聚着匠心巧思，也蕴含着感人至深的精神力量。正是因为广大一线科技工作者的前赴后继、接力攀登，才有大国重器的不断突破。