一江碧水，两岸葱绿。在江苏南京长江南侧一处深达45米的工作井内，长达155米的“钢铁巨龙”静静地躺卧在地下，身后是一条长达2349米的成型隧道。
“26个月的地下掘进，11750块管片的精准拼装，成型隧道内实外密、不渗不漏，我们终于迎来了贯通的一刻。”10月20日，凝望静卧在地下的“钢铁巨龙”，中铁十四局南京建宁西路项目负责人牟政感慨道。
这一天，在江苏南京长江大桥和扬子江隧道之间，开挖直径15.07米的“创新号”盾构机顺利完成接收，南京建宁西路过江通道左线盾构隧道横卧江底。
过去的26个月，中铁十四局建设者与“创新”同行，用智慧与汗水在长江下“穿针引线”，长江天堑又有了新的“过江方案”。
南京建宁西路过江通道左线盾构隧道贯通。中铁十四局供图
穿越复杂地层，因地制宜“改装”盾构机
中铁十四局参建的南京建宁西路过江通道，是连接江南主城与江北国家级新区的重要通道，也是推动南京拥江发展、加快江北新区建设、提升长江干线过江能力的重要通道。
走进南京建宁西路智慧中心，五颜六色的地质情况示意图映入眼帘。
“每种颜色都是不同地质的展现，足以看出左线盾构隧道工程的复杂程度。”中铁十四局项目机电部部长王晖介绍，建宁西路左线盾构隧道是国内大直径盾构机一次性穿越强透水砂层、软硬不均复合地层、大宽度断层破碎带、全断面粉质黏土层等多种复杂地质条件组合的穿江水下隧道，这是目前长江流域，也是全国难度最高的隧道工程之一。
示意图中，长约2349米的盾构隧道，最大水深55米，承受最大水土压力达7.7巴，同时存在280米江底浅覆土段，江底最小覆土厚度10.55米，不足0.75倍洞径。盾构隧道穿越江南大堤处紧邻长江深槽，水深、坡陡、地质软弱，同时15米级大直径泥水盾构机切削大堤钢筋混凝土抗滑排桩，在国内是首例，无任何经验可借鉴，施工风险极高。
工欲善其事，必先利其器。“面对挑战，我们对盾构机的刀盘型式、刀具类型、耐压能力等进行了针对性研究、设计，为盾构机配备常压刀盘，实现了江底安全快捷换刀。”王晖表示，他们还配置了可伸缩主驱动，最大伸缩量达40厘米，大大降低了江底换刀的风险，并配备了全自动的超前钻探、注浆系统，应对江底破碎带施工风险，为工程顺利推进奠定了坚实基础。
南京建宁西路过江通道左线盾构隧道贯通。中铁十四局供图
鏖战破碎带，165天更换刀具391把
今年3月，中铁十四局大盾构掘进总里程在南京建宁西路过江通道顺利突破100公里，当时，“创新号”盾构机掘进正酣。
如今，深达45米的接收井内，五层楼高的盾构机刀盘闪耀着金刚本色。中铁十四局盾构经理李龙辉俯视这条“钢铁巨龙”感慨万千，在他的工作日志中，还清晰地记录着他们与“断层破碎带”较量的日子。
在断层破碎带开掘隧道，是任何盾构机都“打怵”的遭遇战，而“创新号”盾构机要遭遇的挑战更是前所未有。“创新号”盾构机掘进到隧道顶部距离江面55米处时，李龙辉就遭遇了“意料之中”的破碎带，断层破碎带裂隙极度发育，黏土含量高、黏性大，中风化白云岩碎块强度高达147.6兆帕。
“如果说斧头利在斧刃，那盾构机‘利’就在刀具了。盾构机挖掘硬岩地层，关键是滚刀，最关键的是滚刀上的刀圈，刀圈称得上掘隧‘尖兵’。”李龙辉表示，在穿越过程中刀筒积渣严重，滚刀偏磨、二次磨损频率高，地层中的中风化白云岩碎块对刀盘、刀具的冲击大，容易导致刀圈崩断。
面对“意料之中”的难题，李龙辉所在的团队早有应对之策，但李龙辉还是经历了一次进退两难的抉择。“刀盘扭矩增大异常，磨损的问题也较想象中的严重，如果按照原先的推进方式生怕对盾构机造成不可逆的损伤。”李龙辉说，在与破碎带的“较量”中，他们一天平均进尺不足2米，推进一环平均达到14个小时。
面对困难，李龙辉与团队成员在刀具类型、刀筒型式上寻找突破点，改进刀体型式与刀具材料，提高刀具的耐久性，更加适应软硬不均断层破碎带，解决了刀圈因受力不均崩断的问题；其次，他们研发新型封板，对刀座上的刀刃旋转预留孔进行封堵，相当于给汽车轮胎处安装了轮眉罩与挡泥板，有效解决刀筒内部积渣的问题，降低刀具偏磨的速率。
就这样，李龙辉与团队一起，与断层破碎带奋战了165个日夜，先后更换刀具40频次，累计更换刀具391把，以平均3.9环更换一次刀具、每次换刀近10把的频率，成功穿越破碎带地层。
“友好”施工，保护水中大熊猫
一江水养育两岸人，也哺育着江水中的万千生命。江豚，是长江生态的指示物种，总面积86.92平方公里的南京长江江豚自然保护区正是为它们而设立。
“以盾构隧道形式穿越长江的建宁西路过江通道，正位于江豚保护区的缓冲区和实验区。”牟政表示，自施工以来，他们致力于为江豚营造安全生存环境，尽最大的努力保护好“水中大熊猫”。
“我们秉承建设‘生态环境友好型’绿色工程的理念，全面落实长江大保护政策，聚焦长江野生生物保护，助力长江生态恢复。”牟政表示，他们建设了全套盾构泥浆循环处理设施，并在储浆池下设置隔离，防止外渗。生活污水经处理设备处理达标后统一定点排放，并定期进行水质检测。
在“创新号”盾构机穿越大堤时，为最大程度减少施工期间对江豚活动的影响，他们采用全方位高压喷射法进行施工，相较于传统工艺，不仅加固效果好，施工噪声、振动小，而且能将喷浆切削后的土体与多余浆液，通过内部管路吸取上来，使泥浆不外溢。
同时，在施工场地周边，项目还安放驱豚仪和声学记录仪，对江豚活动特性进行记录，并配套设置报警装置，当发现江豚出现在施工水域或有靠近施工水域的趋势，施工团队会暂停施工，让江豚安全通过，或利用超声驱赶仪将江豚驱离施工区。
万里长江，奔流不息。南京建宁西路过江通道左线盾构隧道的顺利贯通，为今年底通道的双线贯通奠定了坚实基础。依江而生的南京，将再添发展新动能。
