长江下的穿越

　　 　　长江隧道工程以“长、大、深”著称。在多项“世界之最”光环背后，其风险之多也是前所未有的，隧道建设者面对的是一个又一个未知和挑战。 　　 　　1300年大浪淘沙、海潮推拥，长江以惊人的自然之力造就了崇明岛。崇明岛因水而生，也为水所困。面对隔江相望的人气和财富，跨越长江成为历代崇明人的千年梦想。为实现上海的经济再次腾飞，加快崇明三岛建设，强化长江三角洲经济联动，2004年12月28日，贯穿崇明三岛和上海陆域的崇明越江通道――上海长江隧桥工程正式启动。
　　近日，长江隧道工程全部贯通。然而，月余前的“收官之战”仍历历在目。
　　自西向东穿越大半个上海，近2个小时的兴奋与期待的行程过后，上海长江隧桥工程的重要环节，由上海隧道工程股份有限公司承建的上海长江隧道工地展现在我们面前。
　　
　　深度
　　
　　“安全第一、质量创优、稳步推进、好上加好”和“建工程精品、育人才精品、塑品牌精品”，还未进隧道，大幅标语便展现在我们的面前。
　　“上海长江隧道从浦东五号沟出发，止于长兴岛，总长约8.9公里。”在凌宇峰的介绍声中，车子从五号沟一侧进入隧道，面前的是平整宽阔的三车道。
　　凌宇峰，上海隧道工程股份有限公司长江隧道项目常务副经理。这位1993年7月毕业于上海工业大学，同年进入隧道股份第一分公司的隧道人，是从最基层的施工班组长一步一步成长起来的，今年才37岁。
　　个子不高，留着平头，却干练、精明、强干，一口上海口音的常务副经理凌宇峰，先后参与了大连路越江隧道、延安东路复线隧道、地铁二号线多个区间隧道、翔殷路越江隧道、外高桥二期取水隧道工程等重大工程的建设。先后获得过隧道股份“希望之星”、 “城建集团记功个人”、上海市重大工程立功竞赛“建设功臣”等荣誉称号。他组织技术人员编写的《上海长江隧道圆隧道施工投标技术方案》，一举通过业主组织的专家评审。
　　行驶在空荡荡的隧道内，又高又宽的净空间内没有一点压抑的感觉，远处深邃的隧道深处内不断传来施工机械的轰鸣声。
　　凌宇峰介绍，2006年9月23日，经过隧道人没日没夜的连续作战，从调试、分解、现场下井到调试安装，世界最大的总长134米的“长江一号”盾构率先向长兴岛出发。2007年1月6日，担负下行线隧道掘进任务的“长江二号”盾构又开始入土掘进。两台直径达15.43米的世界最大的盾构“双龙过江”两线并进，隧道股份在盾构施工史中，铸造着引领中国软土隧道施工技术发展的里程碑。远远大于从前软土公路隧道盾构机11至14米的直径，开挖断面面积和配套工作量更是呈几何级数增长。260多万方的开挖土方量，相当于上海市全部越江隧道工程的总土方量，或者上海迄今为止所有地铁隧道工程50%的开挖量；还有7万多块、每块重达十多吨的钢筋混凝土管片的精确定位，43万多根高强度螺栓的紧固连接。如此大规模的隧道建设也相应带来了“超大直径盾构开挖面的稳定”、“大直径隧道通用楔形管片错缝拼装”、“大断面隧道施工期间的稳定”等高难度课题。长江隧道深入南港水域下最深处深达55米，这一施工纪录也实现了隧道股份新的自我超越。
　　
　　上海长江隧道分为上下两层，上层为高速公路层，采用并行双管双向六车道；下层为九号线轨道交通层，连接松江与崇明。隧道内设计车辆最高行驶速度每小时80公里，投入使用后高峰期每小时通行车辆可达6000辆。
　　这些惊人的成绩是如何创造出来的？
　　工程项目管理部党支部书记姚巍自豪地说：“我们有一支经历过严峻考验、奋发有为的坚强团队。团队中，有运筹帷幄的工程指挥大将，有朝气蓬勃的青年骨干，有精明强干的现场管理，有勤勤恳恳的‘当家人’，更有技术一流的‘老法师’。他们都是隧道的好汉、精英和栋梁。”
　　正说着，后面响起一阵鸣笛声，只见两片摞在一起的巨大管片从我们的身旁“驶”过，透过车前风挡玻璃我们惊奇地发现被巨大管片完全覆盖在下面的一辆奇怪的运输车上，两个车头被覆盖在一整块平板下，仅有1米多高。
　　“这是隧道股份为长江隧道工程特制的双头运输车，不占空间，不需要掉头，适合隧道内施工特点。它可是大力士，别看它矮小，它上面运的可是总重量32吨的两片管片。”凌宇峰说。
　　边走边看，十几分钟后我们进入了隧道7公里深处，134米长的巨龙展现在我们面前，隧道建设者在盾构刚刚开掘出的5层楼高，大车间一样空间内，顶着三十几度高温有秩序分段、分步骤忙碌着。
　　“前面还有200米就打通了，5月末，右侧的隧道已经打通，再用不到一个月时间，长江隧道工程就将全部贯通，历时三年的深度作业带来隧道人巨大的喜悦，同时带来的是一个上海深度。”凌宇峰激动地说，“这里离上面长兴岛地面只有13米多，上面的民房是上世纪８０年代的老建筑，质量很差，震动稍大就会产生危险。施工中要不断密切监控民房沉降量，这可是长江隧道工程最后的危险与挑战。”
　　
　　穿越
　　
　　长江隧道工程以“长、大、深”著称，“长”――盾构一次性掘进距离长达7.5公里，在世界上是绝无仅有的；“大”――所采用的两台超大盾构的直径达15.43米，堪称世界之最；“深”――大部分施工要在江底完成，而最深的埋设深度将达到55米。在多项“世界之最”光环的背后，长江隧道工程风险之多也是前所未有的，这是一个长江下的穿越，更是隧道人不断寻求新突破的一次穿越。
　　面对着一个又一个未知和挑战，隧道股份建设者在历经4年的施工过程中，在平均４０多米深的长江江底创造出单日单条隧道最快推进26米的新纪录、单条隧道每周最高拼装71环（142米）、两条隧道每周最高拼装133环（266米）、单条隧道每月最高拼装278环（556米）、两条隧道每月最高拼装516环（1032米）的一个又一个施工建设奇迹！
　　134米长盾构尾部的掉头平台上，一台大型运输车在吊装机将车上重达20吨的口字件吊起后，在狭小的空间内轻松一个掉头，空车返出隧道。吊装机平稳地将口字件运送前面安装到位。
　　口字件是隧道内的一个关键部件，这个底部略微有弧度的非标准正方形预制构件内部就是地铁的通道，安装在隧道底部的口字件连接在一起与上面的路面封闭成管线通道、逃生通道、地铁通道3个下层空间。
　　
　　为了解决长距离盾构推进中的运输问题，同时缩短内部结构的施工工期，在盾构推进的同时，进行口字型构件的安装，解决管片及其他材料的运输，两侧路面板也随后进行浇筑，同时解决了运输及后续结构施工的问题，这被称之为同步施工法。
　　长长的“车间”内各类指示灯闪烁不停，两侧墙壁上红色的泥浆管与绿色的水管发出哗啦啦的声响。沿着侧面楼梯，通过百余米长的车架通道，我们来到盾构靠前的心脏部位――监控室。在长江隧道最引人瞩目的新星当数最新引进的PLC盾构推进程序实时控制系统，它把智能化信息技术与先进的盾构推进技术紧密结合，建立一套综合的智能应用系统，对盾构推进过程的所有记录信息进行处理、分析，自动生成报告、质量评定分析报告等。所有信息均可上网，为指挥调度和技术管理人员提供决策支持。另外该系统具有故障自动诊断功能，作业人员可以方便、直观地进行监控和调整，在推进的全过程建立了集视频、监测、控制、调度和管理于一体的计算机综合监控系统。
　　从监控室向前不远，一个有5层楼高的圆盾型结构堵在面前，这就是盾构的最前端。前方最外面我们视线已无法触及到的刀盘的旋转掘进，挖掘隧道面的土石等物质进入盾内部的挖掘腔，小尺寸的颗粒大部分溶解在工作腔的膨润土中，大尺寸的工作颗粒沉入底层，由两个搅拌机和移动冲洗喷嘴进行移动冲洗处理，再通过泥路管和运输泵将废料运输出去。
　　3年内，在地下一次性掘进7.5公里，“盾”内的部件坏了无疑是不能通过将盾构从地下取出来进行维修的。凌宇峰告诉我们，盾构在设计制造和使用上就考虑了这个问题，尽最大努力避免大维修的出现。而刀盘上的“牙齿”――刀头是易损件，要及时进行更换。为此，刀头内在一定部位安置了报警触点，一旦磨损到这个部位，报警发出，维修人员可通过内“盾”内侧的检修口进去更换刀头。
　　凌宇峰和他的同事就像爱护自己的孩子一样呵护着在江下穿越的盾构，盾构机有1万多个零件，在推进的过程中总会出现这样或那样的问题，就是没有大毛病，也天天有小故障。盾构机需要在运行中维修保养，无论是千斤顶的整修，皮带机的改装，还是电器设备的更换、检查。
　　在凌宇峰的同事解读凌宇峰的过程中，一阵机械摩擦的声音传来，“盾”后端的管片拼装区间内，预制好的管片由管片运输机运进了进来，由拼装机起吊安装在刚刚推进出来的环形壁上，管片安装位置精确到了毫米。一环10片管片逐个安装完毕并由液压千斤顶定位，随后安装人员对管片完成螺栓连接，并将封顶块由前面插入，完成管片拼环。盾构机就这样在掘进――拼环――再掘进的重复中持续前行。
　　管片环环相扣后将进行同步注浆，在内部结构未施工前，管片容易产生上浮，大直径管片上浮的现象尤为明显。上浮将影响隧道线型，使管片受力不均匀产生裂缝，不利周边环境保护。为了充填隧道衬砌与外围土体间的空隙和阻挡泥水后窜机理，确保成环管片的稳定，在盾构推进施工过程中同步注入浆液，以确保隧道稳定性，并解决大直径管片上浮问题。
　　隧道股份以国家“863”课题《超大特长越江盾构隧道关键技术研究》为主导，在工程中推进了一系列重大科研项目的实施，取得了《超大直径、超长距离隧道盾构推进技术研究》、《上海长江隧道衬切结构整环试验研究》、《超大直径泥水盾构隧道施工抗浮技术》、《超长距离泥水盾构泥水处理技术研究》、《高水压、大断面、长距离推进盾构机部件检测、检修及更换技术》等多项科研成果，多次获得QC成果一等奖。
　　“两条隧道后期沉降均只有1～2毫米，可抵抗7级地震，是一个百年的穿越工程。”凌宇峰自豪地说。
　　
　　安全
　　
　　从浦东五号沟方向进入长江隧道不远，突然眼前一亮，200米的路段内蓝色顶部与两侧彩钢板在白色节能灯的照射下令人不觉中振奋起来。
　　“这是一个示范段，为避免驾驶员在8.9公里的隧道内长距离行车过程中的视觉疲劳，其蓝顶白壁的内饰方案中，每隔一定距离便会增加一些装饰图案。这既可作为连接通道等设施的提示符号，又能避免驾驶员‘犯困’。”凌宇峰解释说，“不过，其内部究竟使用什么材质、装饰图案又将是什么样，还要多方PK。”
　　“隧道建设中，对运营安全方面的考虑已越来越周全。”凌宇峰说，上海长江隧道内，除了内部装配的摄像头做到全覆盖监控外，还考虑到两条隧道都为双层，一旦发生事故，人员撤离可以多方位。在两条隧道之间建有8条具有逃生作用的联络通道，一旦隧道出现火灾，人们可以通过15米长的通道疏散至相邻隧道内。该通道高度达2米，宽度达1.8米，可以由两个成人带一个儿童并排通过。这样的逃生通道在长江隧道内每隔800米就设置有一处。同时，隧道和轨道上下之间设有逃生梯道，每隔270米就设置一个，入口可容一人上下，通过16级扶梯台阶就可以撤离进隧道下层空间，下层逃生通道可两人并行。这样的逃生通道口在两条隧道一共设置了54个。
　　不同于任何一条黄浦江越江隧道，上海长江隧道投入运营后，其长度有8.9公里，江中段就差不多有8公里长。这么长的一条隧道，如果不对隧道内的空气污染物进行有效处理，对隧道内的行车安全而言将构成极大威胁。
　　如何保证良好的通风率，是超长、特大隧道迫切需要解决的关键性问题之一。长江隧道由于长度较长，其排气、通风环节采用了“射流风机纵向诱导通风模式”加“重点排烟”的举措，确保隧道内通风良好。简单而言，即是通过“接力”的方式，将富含氧气的新鲜空气，通过一台台射流风机的传接，快速、及时地输送到隧道各个角落。
　　此外，考虑到隧道内的废气在排放过程中会产生热量，导致空气“温升”，即靠近隧道出口处的温度会急剧升高，甚至可达到40℃―50℃。为此，长江隧道特别采取了在隧道内部喷洒“细水雾”的方法，并在多个断面形成“雾帘”，让雾滴在挥发过程中把热量给带走，对隧道内部进行降温。
　　另外，隧道内还设计了世界上最先进的消防喷淋系统和通风系统。一旦隧道内发生火灾等事故，系统将自动在事故车辆前方形成一道雨幕，避免火势蔓延，此时烟道系统开启，烟雾可以在不扩散的情况下从隧道屋顶被吸走，先进的横向纵向交替通风系统可以很快将隧道内空气过滤，保证人员安全。

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