@所有人明日通車！國(guó)內(nèi)最大水下盾構(gòu)公路隧道

巖土碩士生

2020年12月24日 17:41

明天，由中鐵十四局集團(tuán)承建的南京江心洲夾江隧道工程將正式通車，這是目前建成的國(guó)內(nèi)最大直徑水下盾構(gòu)公路隧道。

@所有人明日通車！國(guó)內(nèi)最大水下盾構(gòu)公路隧道的圖1

南京擁江發(fā)展的新地標(biāo)

江心洲夾江隧道工程位于南京長(zhǎng)江大橋和南京長(zhǎng)江三橋之間，根據(jù)地理環(huán)境、長(zhǎng)江航道和環(huán)境保護(hù)的要求，隧道北接江心洲夾江大橋，以斜拉橋形式跨越長(zhǎng)江，向南以隧道形式下穿長(zhǎng)江分叉夾江，順接已建成的青奧軸線隧道，進(jìn)入南京主城區(qū)，是連接南京主城和江北新區(qū)的又一重要交通紐帶。

項(xiàng)目路線全長(zhǎng)10.33公里，包括4.4公里的主汊跨江大橋，1.8公里的夾江隧道，4.1公里的兩岸接線，其中夾江隧道明挖段長(zhǎng)596米，盾構(gòu)隧道長(zhǎng)1159米，管片外徑15米，設(shè)計(jì)為雙管6車道，行車時(shí)速80公里，于2017年5月開(kāi)工建設(shè)。

江心洲夾江隧道的通車，使得隧道與南京段長(zhǎng)江上的大橋、江北大道一起形成了南京繞城快速“一環(huán)”，“一環(huán)”內(nèi)任意兩點(diǎn)，最多一小時(shí)內(nèi)可通達(dá)，從江北到河西主城區(qū)開(kāi)車縮短至10分鐘，大大縮短了空間距離，讓南京擁江發(fā)展有了新格局，成就了南京擁江發(fā)展的新速度。

一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)掘通兩條隧道

據(jù)中鐵十四局項(xiàng)目總工程師武文清介紹，江心洲夾江隧道于2018年12月開(kāi)始盾構(gòu)掘進(jìn)，開(kāi)挖直徑達(dá)15.46米，先后克服了淺覆土盾構(gòu)始發(fā)、下穿夾江大堤、江底沖槽區(qū)、超深基坑盾構(gòu)機(jī)接收等施工風(fēng)險(xiǎn)，特別是今年以來(lái)項(xiàng)目部一手抓新冠疫情防控，一手抓復(fù)工生產(chǎn)，盾構(gòu)機(jī)精準(zhǔn)接收出洞，安全高效，實(shí)現(xiàn)“雙勝利”。

據(jù)了解，整個(gè)盾構(gòu)機(jī)的重量達(dá)到4000多噸，整機(jī)長(zhǎng)140米盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)上安裝了237把不同類型的刀具，參數(shù)調(diào)整、掘進(jìn)速度、掘進(jìn)過(guò)程中各部門(mén)的協(xié)調(diào)都存在一定難度。在施工過(guò)程中先后經(jīng)過(guò)了盾構(gòu)機(jī)組裝、解體、再組裝、再解體的過(guò)程，整個(gè)龐大機(jī)器歷經(jīng)多次“變身”，這在國(guó)內(nèi)隧道施工中罕見(jiàn)。

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“這一水下超大直徑盾構(gòu)隧道，成功實(shí)施了一機(jī)兩洞作業(yè)。雙線貫通后，盾構(gòu)機(jī)已轉(zhuǎn)場(chǎng)杭州亞運(yùn)會(huì)配套工程，為重復(fù)利用超級(jí)裝備，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。” 武文清說(shuō)。

科技助力環(huán)保、生態(tài)、安全

江心洲夾江隧道位于生態(tài)科技島，四周圍繞著青奧文化公園、森林公園、南京眼步行橋和城南水廠等南京市景點(diǎn)和市民休閑生活設(shè)施，環(huán)保要求非常高。

“作為央企項(xiàng)目，施工中我們將保護(hù)生態(tài)環(huán)境理念銘記在心。”中鐵十四局集團(tuán)大盾構(gòu)公司副總經(jīng)理、南京江心洲夾江隧道建設(shè)項(xiàng)目指揮長(zhǎng)史慶濤介紹。

為保護(hù)長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境，該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)應(yīng)用了環(huán)境在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，循環(huán)利用泥漿壓濾廢水自動(dòng)噴淋降塵；通過(guò)開(kāi)展盾構(gòu)隧道棄漿環(huán)保處理與改良再利用技術(shù)，對(duì)盾構(gòu)產(chǎn)生的棄漿快速干化、就地回收利用，渣土加固長(zhǎng)江大堤和江心洲公園建設(shè)，處理后的水體達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)了夾江市民飲用水源的安全。

考慮到水源保護(hù)地管控等生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求，長(zhǎng)江五橋在夾江(江心洲與南部市區(qū)之間的長(zhǎng)江支流)段采用隧道設(shè)計(jì)。

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該隧道分成三層，分別是排煙層，即消防排煙用通道；三車道行車道；下層逃生通道。經(jīng)過(guò)演習(xí)測(cè)算，在車流量滿載的情況，五分鐘內(nèi)可以疏散所有人群。“只要人群進(jìn)入到蓋板下面就安全了，通道內(nèi)有送風(fēng)系統(tǒng)，同時(shí)會(huì)有電瓶車將人群送到出口。”

項(xiàng)目過(guò)程安全管理是建設(shè)者關(guān)注的重點(diǎn)，他們通過(guò)采用“平安守護(hù)云安全管理”軟件、建設(shè)中大幅提高了預(yù)制化和裝配化比例、常態(tài)化隱患排查治理、基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程自動(dòng)化水位監(jiān)控等，實(shí)現(xiàn)施工全過(guò)程管理。同時(shí)還通過(guò)基坑正反演分析計(jì)算、靜力水準(zhǔn)儀自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)分析計(jì)算對(duì)周邊建筑物影響，保證周邊建筑以及相連的已建成通車的青奧隧道的安全。

在正式建成通車之后，長(zhǎng)江五橋夾江隧道還將與南京應(yīng)天大街隧道、定淮門(mén)隧道實(shí)施一體化運(yùn)營(yíng)管理，建設(shè)一體化指揮調(diào)度平臺(tái)和管養(yǎng)信息化系統(tǒng)，各通道應(yīng)急救援力量將相互調(diào)配、互為補(bǔ)充。

關(guān)鍵技術(shù)護(hù)航品質(zhì)工程

“水下大直徑盾構(gòu)隧道耐久性關(guān)鍵技術(shù)研究成果在大直徑盾構(gòu)中成功應(yīng)用，為我國(guó)大直徑盾構(gòu)的建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)；工程管理信息化、數(shù)字化BIM平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用推廣，極大提升了工程智慧管理水平，提高了品質(zhì)工程創(chuàng)建質(zhì)量。 ”日前召開(kāi)的工程驗(yàn)收會(huì)議中記錄顯示。

著眼質(zhì)量科技，打造“品質(zhì)工程”。中鐵十四局建設(shè)者注重技術(shù)方案、工藝設(shè)備的自主創(chuàng)新和改良，開(kāi)展超深大基坑開(kāi)挖、深水大直徑盾構(gòu)隧道施工關(guān)鍵技術(shù)等研究。

“我們項(xiàng)目主體工程預(yù)制比例達(dá)80%以上，在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)深入推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，規(guī)范工地建設(shè)與施工工藝標(biāo)準(zhǔn)，還開(kāi)展了首件工程認(rèn)可制、首席質(zhì)量官制度和樣板引路制度，編制標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指南，推廣使用施工工藝卡，推進(jìn)施工標(biāo)準(zhǔn)化、流程化，這些舉措極大地提高工程質(zhì)量。”武文清介紹。

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在建設(shè)過(guò)程中，施工人員通過(guò)嚴(yán)格執(zhí)行“材料備案制”、質(zhì)量“三檢制度”，同時(shí)開(kāi)展一系列技術(shù)和工藝攻關(guān)行動(dòng)，保證了現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量。開(kāi)展專項(xiàng)施工方案圖表，以圖表化形式展示各施工項(xiàng)目工藝流程，使作業(yè)人員直觀掌握施工技術(shù)、安全要求，實(shí)現(xiàn)安全可控、質(zhì)量?jī)?yōu)良的目標(biāo)。

在施工工程中還積極推行工程建設(shè)全信息化管理，以全生命周期建養(yǎng)需求為導(dǎo)向，大力推進(jìn)智慧工地建設(shè)。并在行業(yè)內(nèi)首次研發(fā)全過(guò)程信息化管理平臺(tái)，搭建高精度 BIM結(jié)構(gòu)模型，集成傳遞全過(guò)程建設(shè)管理信息。

據(jù)了解，江心洲夾江隧道在四新技術(shù)創(chuàng)新方面碩果累累。國(guó)內(nèi)首次系統(tǒng)研究了大直徑盾構(gòu)管片結(jié)構(gòu)耐久性關(guān)鍵技術(shù)，先后獲得中國(guó)公路學(xué)會(huì)交通BIM工程創(chuàng)新特等獎(jiǎng)、中國(guó)建筑協(xié)會(huì)質(zhì)量管理二等獎(jiǎng)、省部級(jí)質(zhì)量技術(shù)成果獎(jiǎng)2項(xiàng)，發(fā)明及實(shí)用新型專利已受理授權(quán)14項(xiàng)。

其中首次研發(fā)應(yīng)用的三端約束形式胎架、管片上浮監(jiān)測(cè)與協(xié)同控制技術(shù)、敏感環(huán)境下長(zhǎng)江漫灘深基坑施工關(guān)鍵技術(shù)研究、盾構(gòu)隧道棄漿處理與改良再利用技術(shù)應(yīng)用課題研究等成果，均具有良好的應(yīng)用前景。截至目前已有4篇論文在核心期刊發(fā)表，獲得3項(xiàng)發(fā)明專利和3項(xiàng)實(shí)用新型專利。

撰文：大飛額哈哈劉福昌王艷

圖片：受訪者提供視覺(jué)中國(guó)

編輯：雪梨

值班主編：花生米

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