穿江越海蓄力前行——記中鐵十四局首席專家陳健
中國交通路網裡的隧道有多長？據統計，已建成鐵路隧道和公路隧道超過5萬公里。這些隧道穿江越海、高效建造，離不開一項先進技術——盾構法施工。在行業內，直徑10米以上的盾構隧道被稱爲“大盾構”，不僅施工條件複雜，且專業性要求更高、技術挑戰更大。中鐵十四局副總工程師陳健，就是一名專注於國內大盾構隧道建造技術創新研發的“潛行者”。
20年前南京長江隧道建設時，陳健第一次跟大直徑盾構機及其施工技術打交道。從那時起，他就致力於攻關大盾構施工技術，在“江河湖海城”下蓄力潛行，逐漸成長爲業內知名的水下大盾構隧道施工技術專家。
如今，作爲中國鐵建專家、中鐵十四局首席專家的陳健依然忙碌，但凡大盾構項目遇到難啃的“硬骨頭”，他都會第一時間趕到現場去解決。“因爲喜歡，所以熱愛。因爲熱愛，所以堅持。”這是陳健30年前選擇成爲工程師的初衷，也是他多年來執着於紮根施工一線、革新大盾構技術的質樸情懷。
不解之緣
1994年，陳健大學畢業後，進入原鐵道部第十四工程局工作。從京九鐵路到成雅高速再到內昆鐵路，陳健在紮根一線的同時，努力學習先進的施工技術。
2005年，陳健被調任到中鐵十四局承建的南京長江隧道工程，擔任指揮部工程部部長。該工程使用超大直徑盾構機施工，被譽爲“萬里長江第一隧”。
從那時起，陳健便與大盾構結下了不解之緣。
該隧道面臨大直徑、高水壓、強透水、淺覆土、長距離、複合地層等多項難題，穿越風險、複雜程度、技術難度都極具挑戰性。然而此時，我國超大直徑盾構隧道施工尚在探索階段，沒有任何工程可以借鑑。
“那時的我們無異於摸着石頭過河。”陳健回想起在長江60多米深處經歷的“驚天穿越”，依然記憶猶新。
2008年12月13日，左線隧道盾構機掘進至長江江底最深處時，夜班技術人員在檢查設備時，因操作不當，使得江底形成了一個巨大坑洞，盾構機刀盤被埋，開挖倉與江水貫通。面對嚴峻的形勢，陳健和掘進司機一起守在盾構機操作室，一邊推進一邊修正掘進參數，並根據各項參數匹配製定掘進方案。在連續掘進奮戰72小時後，他們成功化解了這次重大風險。
南京長江隧道施工區域地質情況極其複雜，被工程人員稱爲“長江地下博物館”。當時隧道使用的盾構機按廠家預測，不需中途更換刀具，常壓換刀技術只是備選設計。怎料右線隧道盾構機掘進到596環時便被磨壞了“牙齒”，動彈不得。20多個日夜，陳健和團隊反覆研究、細化方案，冒着極大風險嘗試常壓換刀技術，隨後還創新研發出鈍型高抗耐磨刮刀等多項大盾構施工技術，掘進距離從此不再因刀具磨損而受限，爲我國同類施工積累了寶貴的經驗。
“地下工程建設如同探秘未知，可謂步步驚心。面對工程遇到的重大難題和風險，只有在實踐中不斷磨礪技術，並保持自信和科學嚴謹的態度，才能在挑戰中實現自我成長。”陳健時常對工程技術人員說。
攻克難題
南京長江隧道施工完成後，陳健帶領團隊不斷探索大盾構施工技術，向更復雜工程發起挑戰。
在揚州瘦西湖隧道，面對距離湖底只有4米多的超淺覆土地層和全斷面硬塑黏土，陳健和團隊着手改造盾構機，解決了全斷面硬塑黏土地層盾構施工等多項盾構難題。同時，他們總結形成的研究成果——硬塑黏土層高效環流及出渣等技術達到了國際領先水平。
在武漢地鐵8號線越江隧道施工中，陳健和團隊創新提出適用於軟硬岩層的複合刀盤設計理念，研發出常壓下滾刀齒刀互換技術。他們還研發出10多種新型刀具，既滿足硬巖切削，又滿足富水軟弱粉細砂地層掘進，創造了當時月掘進686米的世界紀錄。
2017年，被稱爲“萬里黃河第一隧”的濟南濟濼路穿黃隧道開建。黃河隧道下複雜多變的地質情況一度令項目團隊舉步艱難。此時已擔任中鐵十四局副總工程師的陳健，帶領項目團隊開展超大直徑泥水盾構廢棄泥漿環保處理及資源化關鍵技術、高粘粒地層超大直徑泥水盾構防結泥餅技術等10餘項科研課題攻關，成功克服了大斷面、長距離、淺覆土、深基坑、高水壓等施工難題，工程實現優質高效順利竣工。
在該隧道施工過程中，形成了一整套針對黃河隧道地層特點的施工關鍵技術，也爲後續濟南穿黃北延隧道、濟南黃崗路穿黃隧道等重大工程實施積累了寶貴經驗。
不止在長江、黃河，在世界最深海底高鐵隧道——深江鐵路珠江口隧道，世界最長海底高鐵隧道——甬舟鐵路金塘海底隧道，中國城市高鐵第一隧——通甬高鐵蘇州東隧道……這些超級工程建設現場，都能找到陳健忙碌的身影。
經過多年的發展，中鐵十四局聚焦打造超大直徑盾構施工技術核心競爭力，已形成涵蓋“專家、技術、管理、施工”的大盾構專業團隊，包括首席專家陳健在內達1900人，他們逐步成長爲中國大盾構隧道建設的中堅力量。
向新而行
早在參建南京長江隧道時，陳健就深知，要擺脫受制於人的困境，必須把大盾構核心技術牢牢掌握在自己手裡。多年來，在陳健和一批專家的不懈努力下，中鐵十四局在大直徑盾構和水下隧道施工領域實現了從跟跑到領跑的跨越式發展。
19次穿越長江、6次穿黃河、11次穿海，施工里程突破140公里……如今，中鐵十四局在這個過程中全面掌握了多項核心技術，不斷引領盾構隧道建造技術實現新突破。
“讓我最欣慰的是，我們團隊成功助推國產首臺超大直徑盾構機‘京華號’的聯合自主研發製造併成功應用，讓中國大盾構技術在世界舞臺揚名。”這成爲陳健職業生涯最有成就感的一件事。
作爲中國鐵建大盾構技術領域學術帶頭人，陳健注重構建企業與高校的“產、學、研、用”協同創新機制，參與建立大盾構研究院、院士專家工作站等平臺體系，圍繞大盾構工程建造及裝備綠色製造技術，形成了實踐性、創新性和理論性科研支撐，牽頭策劃並編寫6項行業團體技術標準和規範，出版4部專著，獲得茅以升鐵道工程師獎、全國五一勞動獎章、詹天佑鐵道科學技術獎成就獎等榮譽。
陳健坦言，隨着地下空間開發和水下隧道建設力度的不斷加大，新難題也在不斷地增加。“作爲技術人員，要保持終身學習，以科技創新推動行業發展。”目前，陳健正帶領團隊圍繞盾構機“超大直徑、超高水壓、超長距離、超大埋深”施工難題，開展江域海峽高水壓大直徑跨江海盾構隧道施工關鍵技術研究，爲實現穿越海峽的盾構夢想，提供強有力的理論支撐和技術儲備，推動我國在建設隧道強國的道路上闊步前行。 （經濟日報記者 齊 慧）