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摘要：济南市济泺路穿黄隧道工程（又称“济南黄河隧道”）全长4.76km，主体部分约3.89km（盾构段），是国内在建最大直径的盾构隧道之一，是黄河上首条公轨合建的交通隧道，也是超大直径盾构隧道第一次穿越地上悬河，工程采用设计、施工总承包(EPC) 模式，将加速济南从“大明湖时代”迈向“ 黄河时代”，工程建成后，汽车、地铁将同步穿黄，连通主城区和济北次中心，形成新旧动能转换的核心区。

小编语：济南市济泺路穿黄隧道工程（又称“济南黄河隧道”）全长4.76km，主体部分约3.89km（盾构段），是国内在建最大直径的盾构隧道之一，是黄河上首条公轨合建的交通隧道，也是超大直径盾构隧道第一次穿越地上悬河，工程采用设计、施工总承包(EPC) 模式，将加速济南从“大明湖时代”迈向“ 黄河时代”，工程建成后，汽车、地铁将同步穿黄，连通主城区和济北次中心，形成新旧动能转换的核心区。

工程名片

济南黄河隧道•中国

2018年-至今

建设单位：济南城市建设集团有限公司

设计单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司

施工单位：中铁十四局集团有限公司

掘进装备：Φ15.76m泥水平衡盾构*2（德国海瑞克）

关键词：公铁合建穿越黄河深基坑浅覆土

工程概况

济南黄河隧道项目全长4.76km，其中穿黄隧道3890m、接线道路870m，隧道于黄河南北两岸，采用明挖法施工，总长1370.8m，穿越黄河段采用盾构法施工，总长2519.2m。隧道最大埋深约43m，最低点位于河床下54m，最大水位水土压力达0.65MPa，最小覆土厚度11.2m。

隧道线路图

隧道剖面图

主线隧道段采用60km/h 的城市主干路技术标准，双向6车道，为双管双层盾构法隧道，盾构机直径15.76m，隧道管片外径15.2m，内径13.9m，采用公轨合建形式，轨道交通土建预留工程位于隧道正下方。

隧道截面图

工程下穿黄河和泺口片区，具有直径大、掘进距离长、水压力高、结构复杂、周边建构筑物保护要求高的特点，采用2 台德国海瑞克直径15.76m 混合式泥水平衡盾构机，统一由北岸始发，南岸进行盾构接收。刀盘设计开口率46%，对刀盘开挖面加大冲刷力度。配置可伸缩主驱动、常压换刀刀盘，增加了冲刷设施。盾构机总长166m，总重4000t，装机总功率8688kW，最大推199504KN, 刀盘主驱动的核心是14个变频电机，总功率4900kW。

黄河号

泰山号

工程特点

超大直径盾构隧道首次穿越地上悬河

黄河从河南境内到出海口逐渐形成地上悬河，济南泺口段河床高出南岸天桥区地面5m，最大洪水位高出11.62m，隧道最低点位于河床下54m，最大水土压力0.65MPa。

盾构隧道承受水压力示意图

盾构长距离穿越钙质结核层

盾构段埋深26.3～54.6m，盾构段穿越地层主要为④～⑩层，以粉质黏土为主，其中⑦～⑩多呈可塑硬塑状，含10%～20% 的钙质结核，局部富集，同时在砂层中含少量砂结石。钙质结核粒径大（最大750mm）、强度高（45MPa）、距离长（1000m），对施工造成了较大影响。盾构在钙质结核地层掘进中，易造成管道磨损、卡泵、吸口堵塞等问题。

盾构切削的岩石

隧道穿越全断面粉质黏土

工程穿越地层主要为黏土和粉质黏土层，细颗粒含量高，盾构在全断面粉质黏土地层掘进会造成泥浆比重增大，产生大量的废浆。土质黏性高，刀盘易结泥饼，排泥吸口易堵塞。选择合适的泥水处理设备和工艺，提高泥水处理效率，选择合适的刀盘开口率及冲刷系统，是项目工作的重点。

针对黄河隧道地层特点，项目部技术人员研发应用“超大直径泥水盾构废弃泥浆环保处理及资源化关键技术”、“高粘粒地层超大直径泥水盾构防结泥饼技术”，制定刀盘结泥饼判断及位置检测方法，研发一套泥饼形成的预测软件。

公轨合建盾构隧道首次采用π型箱涵同步施工

该工程为市政公路和轨道交通共用隧道，管片拼装完成后，进行π 型箱涵安装，边箱涵现浇。π型箱涵尺寸为5.42m×6m×2m，是国内超大π型箱涵首次采用同步安装工艺，面临预制、吊装、运输、安装等一系列难题。受公轨合建轨道交通限界影响，盾构掘进姿态、箱涵安装精度要求相当高，是项目施工面临的重大难题。通过研制新型模板台车，液压收模、电动行走，集预制、吊装、运输、安装等为一体，操作方便，节省人工，提高功效，降低了对盾构施工运输的干扰和影响。

临近地上悬河超深基坑施工

工程位于一级黄河阶地，所在场区地下水丰富，地下水位较高，基坑开挖深度最大达35m，宽度达50m，是济南地区开挖深度、宽度最大的基坑，无类似工程经验，存在基坑涌水、支护失稳等风险。地连墙最大深度60m，吊装风险高，施工难度大。