“郑州郑州，天天挖沟。一天不挖，不叫郑州。”几年前，这段顺口溜就在绿城民间流传，花园路上的郑州地铁二号线，文化路拓宽工程，北三环高架，再加上即将开工的郑州地铁五号线，农业路高架，还有数不清的污水改造、下穿隧道，整个郑州“千疮百孔”。然而很少有市民了解，在川流不息的中州大道下面，有一条隧道掘进已经悄然完工，很快便会正式投入使用，缓解郑东新区与老城区的交通压力，这条隧道就是由中铁隧道股份有限公司承建的郑州市红专路下穿中州大道隧道。

从“初学者”到“领先者”

中铁隧道股份有限公司作为国内隧道和地下工程的先锋队，先后成功打造了“万里长江第一隧”武汉长江隧道、国内首条海底隧道厦门翔安隧道、世界最长隧道大伙房输水隧洞、“中国铁路世纪隧道”狮子洋隧道，建成南水北调中线穿黄隧道、湘江水下立交长沙营盘路湘江隧道、国内第二条海底隧道青岛胶州湾隧道、渝怀铁路圆梁山隧道、武广客专大瑶山隧道、小康高速包家山隧道，在建世界高海拔第一隧关角隧道、首条盾构越海隧道广东台山核电取水隧道等标志性工程，无论是长大山岭隧道、穿江越洋隧道还是地铁工程、水利工程，对他们来说都不在话下，然而对于这次在下穿中州大道应用的世界最大矩形盾构顶管，他们却是第一次接触。

在接到施工任务的第一时间，项目经理杨红军脑袋都大了，无论是泥水盾构、土压平衡盾构还是复合式盾构，对他来说都不在话下，但矩形盾构顶管真是第一次接触，不仅是新工艺，又是业内稍有的超过100米的隧道，还是当前世界上断面最大的矩形盾构顶管。

“既然企业安排了任务，那么身为项目负责人，我肯定责无旁贷。” 掷地有声的话语给了项目全体技术人员信心，杨红军也带头在各大院校图书馆查阅矩形盾构顶管相关资料，与大家一同学习。2012年，在获悉佛山市当时有兄弟单位承建盾构顶管施工的项目，他第一时间与项目沟通，然而“技术保密”这个理由给了他一个大大的闭门羹。他丝毫没有灰心，经过与业主、设计院多方协调，最终来到施工现场，初步掌握了盾构顶管施工技术。后面还积极与郑州东郊、上海、包头的工程项目联系，学习兄弟单位的成熟技术，夯实施工生产的基石。
从零开始不可怕，初学者成长的速度才是最快的，处在困难和逆境中，所有努力都会变成积极的能量。2014年8月31日，伴随着最后一环管节的推进，红专路下穿中州大道机动车道顺利贯通，首条世界上最大的机动车道顶管隧道的贯通，打开了中铁隧道乃至中国中铁在矩形盾构顶管施工的新篇章，为后续顶管的施工奠定了坚实的基础，也为国内乃至世界类似施工积累的宝贵的经验，标志着中铁隧道股份有限公司的盾构顶管施工能力已然达到国内领先水平。

从83天到25天

2014年3月22日，长10.12米高7.27米世界上最大的矩形盾构顶管“中原1号”在红专路下穿中州大道隧道工程顺利始发， 6月6日，盾构刀盘缓缓转动，到达了接收井，完成了首条机动车道的施工任务。8月6日，“中原一号”在紧张的拆机重组之后，在第二条机动车道正式始发，并于8月31日顺利完成全部施工任务。从83天到25天，工期的缩短与项目全体参建员工的努力和汗水是分不开的。
中州大道是郑州市贯通南北的交通大动脉，承载着郑州交通繁重的任务。中铁隧道股份公司此次采用矩形盾构顶管施工，与以往传统的明挖、暗挖以及箱涵顶推等的人工施工方法相比，不仅对地上道路的正常通行、周边环境的影响比较小，而且施工的安全性、施工效率也比较高。与圆形盾构相比，采用矩形盾构施工，还可使隧道的空间利用率提高近20%，不仅对地上道路的正常通行、周边环境的影响比较小，而且施工的安全性、施工效率也比较高，并且隧道埋深浅、坡度小，更有利于通行。

也正因为如此，红专路下穿中州大道隧道施工难度极大。矩形盾构顶管机动车道隧道开挖断面为10.12米×7. 27米，为目前世界上断面最大的矩形盾构顶管隧道；顶管隧道上层覆土厚度为3米至4.2米，是目前国内最小覆土矩形顶管隧道；两个机动车道间净间距仅为1米，为目前国内最小净间距矩形盾构顶管隧道。面对一个又一个的“拦路虎”，项目部在施工过程中群策群力，全员一并做好筹备工作，成功打到一个又一个“拦路虎”。

早在矩形盾构顶管设计、制造过程中，项目部便积极参与，针对项目特点以及施工过程中可能会遇到的困难，对管节连接方式进行改进，增加自锁型连接销，有效防止管节错位；并对隧道防水体系进行创新，实行“三道防水”体系，大大提高隧道建成后的防水质量；项目自行设计研发制造管节翻转台，提高管节预制时间，降低成本提高功效；根据土质情况，花费两个月时间进行出边泥浆试验220组，最终确定适合盾构顶管掘进的高性能触变泥浆配合比，使得矩形盾构顶管更加适应本工程，为后期的正常施工打下了坚实的基础，提供了有力的保障。

隧道覆土最浅的位置仅仅有3米，这就对地表沉降控制提出了非常严格的要求。项目技术人员进行全天候、全方位监测，根据地表沉降情况对六个刀盘转向提出不同的要求，在掘进过程中及时注入触变泥浆，减少地层由于收敛而产生的沉降，一旦发生沉降，对出现沉降的部位及时补充注浆。在掘进过程中严格控制出渣量，设备管理人员还对门吊进行改良，目前掘进一环出渣可节约40分钟时间。

矩形盾构顶管与圆形盾构不同，在掘进过程中一旦出现偏差，姿态调整极为困难。因此项目在施工前，便对顶管姿态控制提出较高的量化指标要求，在掘进过程中，不断加密盾构姿态测量频率，实时掌握盾构姿态，控制盾构顶管周围注浆压力，避免压力不均造成姿态变化，一旦出现问题，由项目生产副经理、土木总工、机械总工组成的现场管理小组便第一时间监督技术人员对盾构姿态进行微调，避免出现蛇形姿态。经过严密的控制，盾构顶管下穿中州大道时，偏差均控制在2厘米以内。

从国内走向海外

桃李不言，下自成蹊。红专路下穿中州大道隧道矩形盾构顶管始发、隧道贯通等重大施工节点都吸引着社会各界的关注，河南省委常委、郑州市市委书记吴天君极为关注项目进展，多次来到现场了解施工进度，《人民日报》、新华社、《光明日报》、《经济日报》、中央人民广播电台、中新社等中央级媒体以及河南省电视台、《大河报》、《郑州日报》等地方媒体多次来到项目现场采访报道，“中国中铁”品牌得以推广，为矩形盾构的未来发展创造良好格局。

各种媒体上铺天盖地对矩形盾构顶管施工的报道，引起了新加坡陆交局、建设局领导的重视，在看到相关报道后，他们积极与中铁隧道集团海外公司沟通联系，2014年3月31日，新加坡陆交局Henry Foo、建设局Poh Teoh Yaw 一行13人在中铁隧道集团有限公司董事长丁荣富的陪同下来到红专路下穿中州大道隧道工程现场，详细了解了矩形盾构顶管在市政工程建设中的优势及施工工艺，对该设备运用于大城市主干道下穿隧道建设有了更直观的了解和认可，并欢迎中铁隧道集团加入新加坡市政工程建设中来。

不仅仅是新加坡业主，阿联酋迪拜业主、以色列业主，吉林、广西地方业主从不同渠道知晓项目进展后，也频频来到现场考察参观，了解矩形盾构顶管运用于城市下穿隧道建设，为中铁隧道集团品牌进入海外市场奠定了良好的基础。