近日，在浙江桐鄉，中鐵四局承建的烏鎮大道干道快速化改造(市區段)項目舉行通車儀式。作為主城區首條立體化道路，該項目的建成通車，是桐鄉市委市政府以實際行動破解擁堵難題，回應人民群眾美好期待的重要舉措。

隨著機動車保有量的日益增加，近年來，烏鎮大道成為該市中心城區流量最大、服務車輛最多、運行速度最慢、最為擁堵的道路。完善桐鄉市烏鎮大道干道快速化改造(市區段)項目，成為老百姓最迫切需要解決的實事難事之一。

2022年10月，桐鄉市烏鎮大道干道快速化改造(市區段)項目開工。據了解，該項目的立體化改造主要采取“地面道路+地下直通隧道”的形式，項目全長2549米，改造后道路拓寬至雙向八車道，設計時速60公里。通車后，該道路通行能力將提升近一倍，有效增強了桐鄉市區與烏鎮之間的區域聯系。

浙江桐鄉烏鎮大道項目世界最大斷面矩形曲線頂管機“桐城先鋒號”進行施工作業(劉玉才攝)

在烏鎮大道隧道建設過程中，施工方中鐵四局上海公司項目團隊采用頂管施工作業法，并為此專門定制研發了大斷面矩形曲線頂管機“桐城先鋒號”，該設備也填補了世界大斷面矩形曲線頂管施工技術空白。

前期，中鐵四局上海公司邀請國內頂管界多名專家對施工方案進行研討，從設計、施工、設備等角度采取了多項有力措施，確保頂進過程順利實施。

據中鐵四局上海公司桐鄉烏鎮大道干道快速化改造(市區段)項目總工程師李永貴介紹，相較于傳統的明挖法施工，該隧道采用頂管施工并不會對路面交通產生影響，極大地保障了周邊市民出行和交通安全。“桐城先鋒號”裝配了適宜大斷面曲線頂管的緊湊型主機，配備了智能控制技術，具有對土體擾動小、曲線適應性強、設備靈敏度高等特點。設定頂進參數后，只需要一名操作人員在控制室便能夠指揮“桐城先鋒號”按圖作業，比常規頂管施工，節約操作工3人，頂進速度也比同尺寸頂管機每天快0.5米，最終頂管工程提前19天貫通，同時節約成本超千萬元。

除了市政路橋工程，智能化掘進工裝設備也被廣泛使用于高速鐵路、城際鐵路、市域鐵路等建筑領域。這些智能化工裝設備可以大大提高施工生產效率、降低成本，更重要的是，可以減少因人為操作和錯誤帶來的安全隱患，從而切實保障作業人員的健康安全。

北京至天津濱海城際鐵路“京濱同心號”大直徑泥水盾構機在下穿天津濱海國際機場區域1號隧道施工作業(劉玉才　攝)

“京濱同心號”總長149米，總重約3250噸，開挖直徑13.8米，開挖隧道可供高速鐵路雙線并行。這臺機器正在用于北京至天津濱海新區高速鐵路工程下穿濱海國際機場區域的1號隧道施工。這條盾構隧道長約2923米，最大埋深約29.8米，具有“直徑大、土質粘、風險高”等特點。“由于隧道處于濱海軟土地層，且隧道開挖直徑大，掘進施工中容易出現過大沉降，極易導致隧道結構失穩、周邊建筑受損等問題。因此，沉降控制是其中非常重要的一環。”中鐵四局城軌分公司京濱鐵路4標段2分部副總工程師李然說。

“京濱同心號”掘進過程中，會產生大量施工數據。通過對這些數據進行深入挖掘和分析，系統揭示不同地層的大盾構掘進響應規律，并利用人工智能深度學習，形成可動態更新的控制策略，最終實現盾構一鍵啟動和無人自主巡航，使得姿態控制更為平穩。相比傳統技術，能夠顯著提高隧道軸線精度，大幅減小地表沉降。

在掘進過程中，施工作業人員還要在盾構機尾部注入水泥-水玻璃雙液漿，約二三十秒便可把泥土像果凍一樣凝固住。這種雙液漿能夠有效控制管片上浮并控制地表沉降，保證施工安全。

除此之外，盾構機每掘進約2米，后續臺車會鋪裝箱涵及管片撐起隧道。李然說，一片寬約2米、長約9.8米的隧道箱涵重約38.2噸。過去依靠機器輔助人工安裝，裝一片至少要3個工人花費25分鐘。為此，該項目聯合設備廠家自主研發采用國內首臺全自動六自由度箱涵智能拼裝機。使用該設備后，拼裝精度差由原來的5毫米降低至0.5毫米，同時在減少50%人工的基礎上，每安裝一片管片將節省10分鐘時間，有效提高了作業率，實現了機械化減人、綠色化節能的目標。

廣東深圳至江門高速鐵路陽臺山隧道應用三臂鑿巖臺車施工作業(姚航　攝)

建設中的廣東深圳至江門高速鐵路是國家“八縱八橫”高鐵網沿海通道的重要組成部分，是支持粵港澳大灣區和中國廣東自貿區建設的重大交通基礎設施。項目建成后，廣東省沿海高鐵主通道將全線貫通，可直接帶動粵東粵西與珠三角的區域協調發展，深圳前海自貿區與廣州南沙自貿區可實現半小時高鐵互聯互通，對進一步打造“軌道上的大灣區”，促進珠三角西翼片區經濟社會發展具有重要意義。

陽臺山隧道位于廣東省深圳市境內，屬深江鐵路全線長大隧道之一，是全線重難點工程。該隧道全長6650.18米，最大埋深約344.72米，隧道穿越花崗巖地層，巖質較硬，極易沿節理裂隙面形成危巖落石，且該隧道上跨既有線及規劃鐵路，隧道進口臨近贛深鐵路下行聯絡線陽臺山2號隧道，施工組織協調難度大、安全風險高。

為此，中鐵四局五公司深江鐵路5標項目部科學組織，量身定制了包括全電腦三臂鑿巖臺車、智能拱架安裝臺車等新型設備，形成了隧道智能機械化施工模式，有效破解陽臺山隧道建設中的“盲點、痛點、難點”。

三臂鑿巖臺車外形類似一臺巨型挖掘機，車輛前方配有三條十幾米長的機械鉆臂，是專門在隧道施工掘進中打炮眼的重型裝備。

“有了這個大家伙，我不到兩個小時就可以完成199個炮眼鉆探，比以前快了將近1.5倍。”坐在駕駛室里，三臂鑿巖臺車駕駛員岳海峰自豪地說。

據項目常務副經理闞劍鋒介紹，打炮眼是隧道施工中最危險的一道工序。過去傳統的施工方式需要20幾個工人為一組，站在隧道施工“掌子面”巖石下面用鉆桿打孔，碎石就在工人眼前掉落，一旦發生坍塌就會威脅作業人員的生命安全。

現在駕駛三臂鑿巖臺車，只需開到“掌子面”十幾米外，通過機械手臂，就可以遠距離施工。不僅節省人力，而且安全度大大提高。目前，陽臺山隧道已開始進洞施工，整體工程進展有序推進。