圖①：世界最寬跨海大橋西堠門(mén)公鐵兩用大橋施工現場(chǎng)，中鐵四局項目技術(shù)員在檢查墩身鋼筋安裝間距。
圖②：富翅門(mén)公鐵兩用大橋舟山側施工現場(chǎng)。
圖③：金塘海底隧道工程盾構機刀盤(pán)下井。

（受訪(fǎng)者供圖）在浙江，一條鐵路線(xiàn)從開(kāi)工之初就備受關(guān)注，這就是連接寧波至舟山的甬舟鐵路。它將改變舟山市不通鐵路的歷史，補齊浙江“市市通高鐵”的最后一塊“拼圖”。

5月16日，金塘海底隧道寧波側和舟山側，兩臺超大直徑盾構機刀盤(pán)同時(shí)轉動(dòng)，開(kāi)啟相向穿海之旅，標志著(zhù)世界最長(cháng)海底高鐵隧道建設進(jìn)入盾構掘進(jìn)階段?！梆厶枴焙汀岸êＬ枴眱膳_盾構機最終將在海底“會(huì )師”。

甬舟鐵路是國家中長(cháng)期鐵路網(wǎng)規劃中的重大項目，全長(cháng)76.4公里，其中新建線(xiàn)路全長(cháng)70.137公里，建設工期6年，中途跨越東海海域，因其施工難度大被稱(chēng)為“世界級跨海工程”。眼下，甬舟鐵路全線(xiàn)重點(diǎn)工程“一隧三橋”全部開(kāi)工建設，記者走進(jìn)工程現場(chǎng)，看大國重器如何“鉆天入地”、施工隊伍如何攻關(guān)技術(shù)難點(diǎn)。

橋隧比超90%，施工難度大

在非山即海之地修鐵路有多難？因地理環(huán)境復雜、施工難度大，甬舟鐵路在開(kāi)工前經(jīng)歷了10年前期研究。

舟山作為群島城市，與寧波隔海相望，地理條件極其復雜。不到77公里的甬舟鐵路線(xiàn)上，有大中橋梁36座、隧道17座，橋隧比超過(guò)90%，跨海段總長(cháng)達10公里，施工難度不言而喻。

中鐵第四勘察設計院甬舟鐵路總體設計負責人程小平介紹，之所以橋隧比例高，一方面是因為項目所經(jīng)之地非山即海的地形地貌條件決定的，另一方面是能減少鐵路用地以及對周邊環(huán)境的影響。

不僅如此，線(xiàn)路還依次跨越了金塘水道、西堠門(mén)水道、桃夭門(mén)水道、富翅門(mén)水道?！翱缭竭@4個(gè)水道，是因為鐵路選線(xiàn)可利用金塘島、冊子島、富翅島陸域地形，盡量縮短海中段工程長(cháng)度，節省建設資金?！背绦∑秸f(shuō)。

海域平均流速在2.5—3.8米/秒，洋面6級以上大風(fēng)天氣年均超100天，最大浪高達7.8米……西堠門(mén)水道是東海有名的急流區，因流速急、海床呈裸巖形態(tài)導致洋流紊亂，因此當地流傳有“船老大好做，西堠門(mén)難過(guò)”的說(shuō)法，施工面臨“風(fēng)大、浪高、水深、流急”的挑戰，加上海床基巖裸露，施工難度很大。

為達到通航需要，西堠門(mén)公鐵兩用大橋單跨設計必須達千米以上。綜合考慮通航需求和海中復雜地形地質(zhì)等綜合因素后，設計團隊結合柔性懸索橋大跨和斜拉橋剛性的優(yōu)勢，在國內首創(chuàng )“懸索+斜拉”及公鐵同層設計，將跨海鐵路橋單跨一舉推至1488米，建立了大跨度“懸索+斜拉”協(xié)作體系的計算理論，填補了相關(guān)橋梁設計方面的空白。

金塘水道是寧波舟山港進(jìn)出通道，每年有上萬(wàn)艘次的各類(lèi)運輸船途經(jīng)此處，高速鐵路建設如何尋找路徑？施工團隊把目光投向了隧道，這樣不會(huì )影響10萬(wàn)噸級以上船舶自由出入。

“如果采用橋梁跨越，會(huì )大大降低其通航能力，給寧波舟山港帶來(lái)?yè)p失?！敝需F第四勘察設計院甬舟鐵路金塘海底隧道設計負責人劉巖解釋?zhuān)捎诘刭|(zhì)條件復雜、隧道上方海運繁忙、海浪高且急，隧道設計面臨“大斷面、高水壓、長(cháng)掘進(jìn)、強腐蝕”等一系列技術(shù)難題。

除此之外，桃夭門(mén)水道潮流湍急、渦漩遍布，基礎范圍內海床起伏較大；富翅門(mén)水道則地質(zhì)條件復雜，寧波側裸巖、巖面傾斜、巖石強度大，舟山側覆蓋層起伏大，給工程建設帶來(lái)巨大技術(shù)挑戰。

因地制宜，工程建設忙

經(jīng)過(guò)前期大量研究與考證，甬舟鐵路最終確定在跨西堠門(mén)、桃夭門(mén)、富翅門(mén)水道上采用公鐵兩用橋方案上跨，在跨金塘水道上采用隧道方案下穿。

“為節約通道資源并降低建設總費用，在修建跨海通道工程時(shí)，一般首選公鐵合建橋梁方案，分別單建的成本要遠大于公鐵合建，這是典型的‘1+1＞2’?！背绦∑秸f(shuō)。

2020年12月，隨著(zhù)舟山市冊子島上挖掘機鏟下第一抔土，甬舟鐵路正式開(kāi)工，隨后進(jìn)入火熱施工狀態(tài)。

今年4月，金塘海底隧道舟山側，“定海號”盾構機開(kāi)始下井。隨著(zhù)一聲令下，一臺800噸和一臺400噸重的履帶吊同時(shí)啟動(dòng)，將“定海號”盾構刀盤(pán)緩緩抬離地面。

“定海號”盾構機總長(cháng)135米，總重約4350噸，是普通機型重量的8倍，可以說(shuō)是盾構機中的“巨無(wú)霸”，由刀盤(pán)、主機、設備橋和4節拖車(chē)組成，刀盤(pán)直徑達到14.57米。其刀盤(pán)涂裝“東海龍王”圖案，寓意著(zhù)“定海神龍”，也表達了建設者挑戰世界級工程難題的決心。

在司索隊長(cháng)指揮下，800噸履帶吊與400噸履帶吊配合默契，一點(diǎn)點(diǎn)將水平放置的刀盤(pán)調整至“側立”位置并保持刀盤(pán)穩定，隨后緊貼工作井緩緩下放，刀盤(pán)與井壁的最小距離僅有約20厘米，多名司索工通過(guò)繩索牽引進(jìn)行微調，確保下放過(guò)程刀盤(pán)與井壁零碰撞。

在近40名作業(yè)人員的相互配合下，刀盤(pán)接連完成起吊、轉身等工作，經(jīng)過(guò)約2個(gè)小時(shí)的吊裝，“定海號”盾構機刀盤(pán)成功下井，與在井下的盾構機主機實(shí)現精準對接、合體。

據悉，要在海面下最大埋深78米的復雜地質(zhì)地層里打隧道，單向掘進(jìn)11.2公里至少需要7年，且單臺盾構機使用壽命難以滿(mǎn)足。為了甬舟鐵路早日通車(chē)，兩臺盾構機分別從寧波和舟山方向朝海底掘進(jìn)，預計將于2026年底在海底對接，實(shí)現“雙向奔赴”，這種方法在國內尚屬首次。

與此同時(shí)，其他施工段工程有序進(jìn)行。3月16日，富翅門(mén)公鐵兩用大橋首根樁基灌注完成，標志著(zhù)大橋建設進(jìn)入全新階段；3月26日，伴隨著(zhù)最后一方水下混凝土順利灌入導管中，桃夭門(mén)公鐵兩用大橋5號主塔墩首根3.5米大直徑鉆孔樁基礎澆筑完成，該橋進(jìn)入全面建設施工階段；5月15日，歷經(jīng)74天的緊張拋石嵌固施工，西堠門(mén)公鐵兩用大橋4號主塔世界首創(chuàng )嵌入式設置沉井正式就位，標志著(zhù)大橋建設進(jìn)入全新階段……

目前，甬舟鐵路全線(xiàn)“三橋一隧”四大重點(diǎn)工程全部進(jìn)入主體結構施工階段。

自主研發(fā)，技術(shù)亮點(diǎn)多

西堠門(mén)公鐵兩用大橋主跨1488米，橋面寬度達到68米，是目前世界最大跨度公鐵大橋，也是世界最寬跨海大橋；富翅門(mén)公鐵兩用大橋是全球最大跨度的高低塔公鐵平層斜拉橋，也是世界首座橋塔中穿挑臂式鋼箱梁斜拉橋；全長(cháng)16.18公里的金塘海底隧道，比港珠澳大橋的隧道還要長(cháng)將近10公里，建成后將成為國內首條外海盾構隧道，也是世界長(cháng)度最長(cháng)、地層最復雜的海底高鐵隧道……

甬舟鐵路線(xiàn)創(chuàng )下諸多“全國第一”“全球第一”，更展現出中國技術(shù)、裝備的實(shí)力：超大直徑盾構機“定海號”最大開(kāi)挖直徑14.57米，總重量達4350噸；重達7600噸、平面尺寸1.3萬(wàn)平方米的自浮式鉆孔平臺，完全國產(chǎn)……

在西堠門(mén)公鐵兩用大橋施工現場(chǎng)，由中鐵大橋局技術(shù)團隊研發(fā)的“復雜海洋環(huán)境下風(fēng)、浪、流實(shí)時(shí)監測系統”以及設置的現場(chǎng)氣象站，可精準預判施工區域未來(lái)7天的天氣、潮位、流速、波高等信息，給橋梁施工和結構安全驗算提供資料。

對此，中鐵大橋局西堠門(mén)公鐵兩用大橋常務(wù)副經(jīng)理李永旗深有體會(huì )，2022年臺風(fēng)“軒嵐諾”和“梅花”經(jīng)過(guò)舟山區域，施工區域瞬時(shí)實(shí)測為颶風(fēng)12級，“正是得益于監測系統的精準預判，團隊提前對設備進(jìn)行保護，有序應對臺風(fēng)，極大降低了損失，保障了人員安全?！?/p>

刷新多項世界紀錄的西堠門(mén)公鐵兩用大橋給裝備和施工帶來(lái)新挑戰。為了托起呼嘯而過(guò)的高鐵，承受湍急水流的沖擊，大橋采用18根直徑6.3米的鉆孔樁基礎——這是世界直徑最大的橋梁鉆孔樁基礎，如何讓它們在波濤洶涌間穩穩扎根？李永旗說(shuō)：“我們提出采用適應海洋深水裸巖條件的自浮式鋼桁架鉆孔平臺，將水上施工轉化為陸地施工?！?/p>

為了給大功率鉆機搭建一個(gè)穩定的施工平臺，2023年初，一個(gè)重達7600噸的自浮式鉆孔平臺抵達5號墩位。這個(gè)全新研發(fā)的鉆孔平臺，平面尺寸超過(guò)1.3萬(wàn)平方米，相當于31個(gè)標準籃球場(chǎng)大小，定位誤差卻控制在30厘米以?xún)?，角度偏差小?度。這在世界橋梁建設中屬于首次嘗試。

技術(shù)人員介紹，在汪洋大海上作業(yè)，傳統的測量工具難以快速讀取和量測平臺位置、姿態(tài)的實(shí)時(shí)變化，而數字孿生技術(shù)的全面運用，使測量效率遠高于人工測量方式，實(shí)現了對平臺的智能定位和遠程調度。

不僅如此，大橋工地現場(chǎng)還安裝了PM2.5、PM10、風(fēng)速、溫度、噪音等監測設備，實(shí)時(shí)采集環(huán)境參數，一旦發(fā)現超閾值指標就會(huì )及時(shí)報警。