头顶就是汪洋大海，稍有不慎就可能引起海水倒灌；世界罕见的超大断面暗挖进洞双连拱隧道，隧道顶部距离行车路面最薄处仅5米……经过5年闯关过坎，中国大陆第三条、厦门第二条公路海底隧道——海沧隧道将于本月通车。
海沧隧道是目前国内兼具海底隧道与城市隧道的最复杂、最具难度的地下工程之一。路线起自海沧区马青路，以海底隧道形式穿越厦门西海域，在象屿码头附近进入厦门岛，全长7.1公里，其中隧道长6.3公里，跨海域宽度2.8公里，总投资56.48亿元。
在福建省委、省政府，福建省交通运输厅，厦门市委、市政府和市交通运输局等各界领导的大力支持和帮助下，海沧隧道坚持以交通运输部提出的“百年品质工程、现代长大隧道管理示范工程、平安工地示范工程”为建设宗旨，2016年6月，工程正式动工，目标是成就一项穿江越海标志工程。
近日，记者跟随项目建设单位厦门路桥建设集团有限公司的工程建设者们，揭秘过去5年间海沧隧道在技术上战胜的“拦路虎”，攻克的世界级难题。
据项目相关负责人介绍，海沧隧道建设汇聚了钻爆法海底隧道施工技术的精华，破解了大断面富水地层及浅埋暗挖的施工难题，创立了一套城市复杂条件下地下工程建设的新技术；海沧隧道工程建设堪称地下工程博物馆，代表了我国海底隧道与城市隧道施工技术的最高水平，其工艺、工法达到国际领先水平。
海沧隧道海沧端洞口。
攻坚克难 安全通过最大安全风险点
160米，465天——这组数据深深烙印在路桥建设者心中。
隧道海域段长2.8公里，最深处距离海平面71.2米，下穿海底过程中需穿越4处全强风化深槽带，最长一处，影响范围长达160米。据施工人员介绍：“风化槽岩体破碎软弱，裂隙连通海水，施工时犹如在碎渣中挖洞，如果不能很好地加固风化地层，很容易引起隧道塌落，海水涌入，安全风险极高。”
让这么大的隧道在碎渣中“硬”起来，谈何容易。施工中采取CRD工法，结合全孔一次、钻注分离、精准注浆的加固技术，采取不同的组合浆液高压充填破碎岩体裂隙，封堵岩体裂隙水，也将岩体加固为一个整体，“仿佛碎冰重新冻结成为冰块”。同时采用超前水平钻孔﹢孔内成像技术，给加固后的岩体做“肠镜检查”，通过摄像头一探究竟，检查判定注浆效果后再进行隧道开挖。
“头顶就是汪洋大海，必须慎之又慎。”工程技术人员对注浆的每个细节反复研究和试验验证，不断摸索不同围岩工况下注浆设备配置及注浆技术，先后创新提出了《临海复杂环境条件下城市海底隧道多类型地层注浆综合施工工法》，涵盖了海沧隧道风化槽、硬岩（土石交界面）裂隙水、富水软弱围岩、地表30米深层注浆、建筑物浅基础加固等“九种”不同的注浆技术，大大提高了施工工效，同时该技术被天津市建筑业协会鉴定为“国内领先”水平，获国家发明专利2项、实用新型专利6项。
2020年9月10日，160米的海底风化深槽——这个海底隧道最大的安全风险点被安全顺利通过，从开挖到结构完成共用了465天。
独具匠心 世界最大断面双连拱隧道
施工工艺国际领先
作为厦门的第二条海底隧道，海沧隧道与第一条海底隧道—翔安隧道不同，其兼具有海底隧道与城市隧道的特点和难点，陆域段浅埋—超浅埋下穿兴湖路城市主干道。项目先后克服了服务隧道超浅埋（最小埋深2.5米）下穿长岸路软弱围岩段、C匝道下穿悦华酒店、世界最大断面“非常规”暗挖进洞双连拱隧道、填海区欠固结地层大断面小净距隧道开挖等一系列技术难题。
在兴湖路地下互通段和石鼓山立交邻近段分别有一座160米和240米双连拱隧道。双连拱隧道总开挖跨度45.73米，开挖断面达559.05平方米，为双连拱隧道中世界最大，隧道顶部距离路面最薄处仅5米，施工难度极大，是项目的又一重大难点。
针对160米双连拱隧道特殊施工环境，设计单位中交二公院通过方案比选，设置了地下临时纵横向通道，按照“由近及远、由高到低”的原则，化大为小，分层、分部、分导洞暗挖进洞。此外在侧壁导坑内增设两处横通道，实现了中导洞开挖与中隔墙衬砌双同步，节约了大量的工期，在参建各方的共同努力下，双连拱隧道成功贯通。双连拱隧道施工工序、受力体系转换复杂，工艺极其繁琐，整个开挖过程的精确控制、有序组织是海沧隧道工匠精神最好的展现，其工艺、工法达到国际领先水平。获国家发明专利8项、省部级工法2项。
世界最大断面双连拱隧道变截面衬砌台车。
敢于创新 汇聚院士专家智慧 实现“无感爆破”
兴湖路另外一段203米浅埋暗挖隧道，是项目施工最后的拦路虎。该段落近接建（构）筑物施工（与隧道最小距离仅6米），建筑物老旧、大多为浅基、风险较高；沿线小区众多、协调难度大、控制爆破要求高，社会敏感度高；隧道上覆管线众多，有给水管、燃气、军用光缆等敏感管线；地质条件复杂，为临海滩涂回填、软硬不均、土石交界面、地下水丰富，与海水连通；浅埋—超浅埋下穿兴湖路主干道，地表车流量大，施工过程中须保持交通顺畅。
为减少爆破作业对周边居民的影响，保障周边建（构）筑物安全，项目施工过程中邀请中国工程院院士和全国工程勘察设计大师及众多行业专家研讨施工方案、制定精细化控爆措施，选择上CD工法、管棚超前、导洞先行，设置减振孔，先掏心再压顶，使用数码电子雷管，试验段确定合理的起爆顺序和装药量，自动化监测爆速等精细化控爆手段，将爆破开挖振动严格控制在0.3厘米每秒以内，小于国家规范允许值的七分之一，周边居民实际感受仅相当于普通货运车辆经过引起的地面振动，真正实现了“无感爆破”，申报国家发明专利1项，省部级工法1项。
海沧隧道内。
精艺求精 排水系统对标港珠澳大桥
沉管隧道控制标准
“做海底隧道工程的，都会关注一个指标—排水量。”厦门路桥工程公司副总经理王学斌介绍说，排水量代表海底隧道工程技术水平，关系隧道运营质量和使用年限。
海沧隧道的排水系统设计参数是翔安隧道的升级版，对标港珠澳大桥建造标准。据了解，海底隧道每天的渗水量在一万吨以内均属于正常情况。而海沧隧道在翔安隧道的基础上，结合绿色节能环保理念，从设计阶段开始，重新构建了一整套科学有效的海底隧道防排水综合管控体系，将“控水思维”落实在建设中的每一个环节。建成后日渗水量3500立方米，远小于设计预计渗水量，只有同规模水下隧道的五分之一，实现了海沧隧道建设全过程的高水平质量管控，大大减轻了隧道运营期排水系统负担，提高了运营期安全，每年仅抽排水电费可节约500万元。
据介绍，海沧隧道按照“以堵为主，防排结合，少量排放，综合治理”的防排水方针，在传统水下隧道的经验基础上，进行了一系列技术上的提升及工艺上的突破。富水围岩段采用超前预注浆﹢全包防水板的全封闭方案，对于地质条件好的Ⅱ、Ⅲ级围岩地段，采用后注浆﹢半包防水板的少量排放方案；采用C50/P12自密实高性能混凝土，提高结构自防水能力……可以说，海沧隧道防水的每一道工序都做到了极致。
迎难而上 隧道最低点建“五层楼高的地下建筑”
2020年12月6日3时，在海平面以下71.2米的海沧隧道最低点，排水泵房主体结构顺利浇筑完成，标志着海沧隧道海底段主体工程全部完工。
海底排水泵房在正常隧道结构下方，通过对已完成的服务隧道再次横向、竖向扩挖爆破建造而成。据悉，排水泵房横向跨度17.82米，纵向长度100米，最大深度19.15米，容量6000立方米，双仓设计、清污分离，能收、排行车隧道和服务隧道全线的清、污水，以满足隧道运营需要。
据了解，海底排水泵房的开挖空间相当于在隧道下方建造了一座五层楼高、四个篮球场大小的地下建筑，施工难度巨大，风险极高。修建这样一个排水泵房，需要将原施工完毕的服务隧道进行扩挖施工。排水泵房位于隧道最低点，扩挖施工受大气压影响通风困难，环境潮湿，施工条件恶劣，为保证施工质量安全，主体结构需分五次浇筑。排除重重困难，海底排水泵房顺利完成投入使用，为隧道运营提供了又一重安全保障。厦门海沧隧道《海底废水泵房结构》获得国家实用新型专利1项。
经过全体参建人员5年多的不懈努力，海沧隧道即将通车。海沧隧道工程获得2020年度福建省公路水运工程“平安工地”省级示范项目，建设单位厦门路桥集团海沧隧道项目经理部先后获得福建省总工会“工人先锋号”和全国总工会“工人先锋号”。
（记者：龚仁智 通讯员：董建松 文/图）
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原文链接：http://jtyst.fujian.gov.cn/zwgk/jtyw/mtsy/202106/t20210615_5622598.htm
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