上海長江隧橋工程自開工起，就因其“長、大、深”的特點，吸引著業(yè)界同行的目光。長——盾構一次性掘進距離長達7.5公里，世界上絕無僅有；大——兩臺超大盾構直徑達15.43米，堪稱世界之最；深——江底高水壓施工，最深處覆土達55米。而今，5年不到，所有世界性難題都已迎刃而解。
在國家863計劃和上海市科委“登山計劃”支持下，上海長江隧道向隧道工程領域的若干前沿課題發(fā)起挑戰(zhàn)，共申請28項專利和8項軟件著作權，編制了14項施工指南和工法。
精準：五層樓高的盾構機一次“走”完7.5公里
很難想象，在水文、地質(zhì)條件異常復雜的長江底，五層樓高的“巨無霸”盾構機承受著巨大水壓，竟然一次“走”完了7.5公里。更難以置信的是，貫通后的整條隧道高度誤差不超過2厘米，水平誤差小于2.7厘米。如此精準的水下穿越是如何做到的？
據(jù)了解，科研人員事先在兩臺盾構機上安裝了大量傳感器，施工時，邊“走”邊看邊校正。在三維軸線控制系統(tǒng)的嚴密“督戰(zhàn)”下，“巨無霸”的行走路線幾近筆直。國家863項目“超大特長越江盾構隧道關鍵技術研究”課題組副組長、同濟大學常務副校長李永盛教授告訴記者，此前，國內(nèi)盾構一次掘進距離一般約為2公里。長江隧道7.5公里盾構究竟是“一路不停站”還是“中途歇一腳”，也曾幾經(jīng)論證?？紤]到此次施工暴露面大，且土層極度不穩(wěn)定，越停可能沉降越大、阻力越大，最終決定一氣呵成。
長江隧道橫穿長江口深水航道，頭頂一江水，最深處的埋深達55米。這條直徑達15米的“巨龍”，可預制、拼裝“龍身”的工序卻比繡花還精細。據(jù)介紹，整條隧道由4000多環(huán)2米寬的混凝土環(huán)組成，每環(huán)隧道則由10塊楔形管片拼裝而成。為保證每一環(huán)都能拼成一個完美正圓，10塊管片的大小、形狀均不完全一樣，寬度控制在1.98米到2.02米之間，制作誤差必須小于0.5毫米。
精心：隧道分“三層樓”和“五間房”讓汽車和地鐵并駕齊驅(qū)
上海長江隧橋建設發(fā)展有限公司副總經(jīng)理劉千偉向記者展示了一幅隧道剖面圖，13.7米內(nèi)徑的圓形隧道被巧妙分隔為“三層樓”（三層結構）和“五間房”（五個不同的功能區(qū)域）：上層，是用于火災排煙的通風道；中間層，三條5.2米高的汽車道寬敞而明亮；下層，被一切為三，中間為規(guī)劃中的地鐵19號線預留出軌道空間，左側是疏散通道，右側為電纜通道。
如此精心設計的結構，被業(yè)界評價為“最有效的空間利用形式”，省去了另行開掘軌道交通隧道的資源，節(jié)約施工費用約10億元。
隧道施工過程中，類似的“斤斤計較”隨處可見。比如，兩臺泥水平衡盾構機每向前挪一步，都需消耗一定量的支護泥水，而同時盾頭處的刀盤又會掘出大量成分復雜的江心底泥。能否將前一米挖出的厚漿“稀釋”成后一米推進用的薄漿？施工人員圍著爛泥堆冥思苦想。終于，課題組開發(fā)出一套具有自主知識產(chǎn)權的高效環(huán)保型泥水處理系統(tǒng)，成功解決了黏土地層超細顆粒分離難題，使盾構泥水回收率超過80%。
安全：“八橫二十六縱”逃生系統(tǒng)科學引導疏散
看似不夠用的隧道空間，卻為應對突發(fā)事件預留了足夠多的逃生空間。在上行與下行兩條隧道之間，每隔830米就留有一條長15米、寬1.8米的橫向逃生通道，全程共有8條；而在每條隧道的公路層與軌道交通層之間，每隔260米設有一條疏散樓梯，全程共有26條，所有逃生口都畫有醒目的“括號”。
如此“8橫26縱”的立體逃生系統(tǒng)，在現(xiàn)有隧道布局中實為罕見。一旦隧道內(nèi)有事故發(fā)生，50米一處的智能疏散標識會通過箭頭自動告訴駕駛員和乘客，向左還是向右跑，能最快到達逃生口。萬一發(fā)生火災，著火點前后的3個排煙點會自動打開，迅速把煙霧吸入，盡可能減小乘客中毒、窒息的危險。
兼顧安全和舒適，全長8.95公里的隧道設計處處以人為本。在進出隧道的幾秒鐘內(nèi)，駕駛員總會因光線的忽暗忽亮而感覺不適，此時幾盞光線接近太陽光的高壓鈉燈可減輕類似的“黑洞”和“白洞”效應；隧道內(nèi)，LED光源的亮度可根據(jù)外部光線變化而適當調(diào)節(jié)；為緩解視覺疲勞，隧道的腰線顏色被一分為二：前半藍色，后半綠色，據(jù)測算，種種人性化設計可使長江隧道的交通事故發(fā)生率降低20%到30%。
在國家863計劃和上海市科委“登山計劃”支持下，上海長江隧道向隧道工程領域的若干前沿課題發(fā)起挑戰(zhàn)，共申請28項專利和8項軟件著作權，編制了14項施工指南和工法。
精準：五層樓高的盾構機一次“走”完7.5公里
很難想象，在水文、地質(zhì)條件異常復雜的長江底，五層樓高的“巨無霸”盾構機承受著巨大水壓，竟然一次“走”完了7.5公里。更難以置信的是，貫通后的整條隧道高度誤差不超過2厘米，水平誤差小于2.7厘米。如此精準的水下穿越是如何做到的？
據(jù)了解，科研人員事先在兩臺盾構機上安裝了大量傳感器，施工時，邊“走”邊看邊校正。在三維軸線控制系統(tǒng)的嚴密“督戰(zhàn)”下，“巨無霸”的行走路線幾近筆直。國家863項目“超大特長越江盾構隧道關鍵技術研究”課題組副組長、同濟大學常務副校長李永盛教授告訴記者，此前，國內(nèi)盾構一次掘進距離一般約為2公里。長江隧道7.5公里盾構究竟是“一路不停站”還是“中途歇一腳”，也曾幾經(jīng)論證?？紤]到此次施工暴露面大，且土層極度不穩(wěn)定，越停可能沉降越大、阻力越大，最終決定一氣呵成。
長江隧道橫穿長江口深水航道，頭頂一江水，最深處的埋深達55米。這條直徑達15米的“巨龍”，可預制、拼裝“龍身”的工序卻比繡花還精細。據(jù)介紹，整條隧道由4000多環(huán)2米寬的混凝土環(huán)組成，每環(huán)隧道則由10塊楔形管片拼裝而成。為保證每一環(huán)都能拼成一個完美正圓，10塊管片的大小、形狀均不完全一樣，寬度控制在1.98米到2.02米之間，制作誤差必須小于0.5毫米。
精心：隧道分“三層樓”和“五間房”讓汽車和地鐵并駕齊驅(qū)
上海長江隧橋建設發(fā)展有限公司副總經(jīng)理劉千偉向記者展示了一幅隧道剖面圖，13.7米內(nèi)徑的圓形隧道被巧妙分隔為“三層樓”（三層結構）和“五間房”（五個不同的功能區(qū)域）：上層，是用于火災排煙的通風道；中間層，三條5.2米高的汽車道寬敞而明亮；下層，被一切為三，中間為規(guī)劃中的地鐵19號線預留出軌道空間，左側是疏散通道，右側為電纜通道。
如此精心設計的結構，被業(yè)界評價為“最有效的空間利用形式”，省去了另行開掘軌道交通隧道的資源，節(jié)約施工費用約10億元。
隧道施工過程中，類似的“斤斤計較”隨處可見。比如，兩臺泥水平衡盾構機每向前挪一步，都需消耗一定量的支護泥水，而同時盾頭處的刀盤又會掘出大量成分復雜的江心底泥。能否將前一米挖出的厚漿“稀釋”成后一米推進用的薄漿？施工人員圍著爛泥堆冥思苦想。終于，課題組開發(fā)出一套具有自主知識產(chǎn)權的高效環(huán)保型泥水處理系統(tǒng)，成功解決了黏土地層超細顆粒分離難題，使盾構泥水回收率超過80%。
安全：“八橫二十六縱”逃生系統(tǒng)科學引導疏散
看似不夠用的隧道空間，卻為應對突發(fā)事件預留了足夠多的逃生空間。在上行與下行兩條隧道之間，每隔830米就留有一條長15米、寬1.8米的橫向逃生通道，全程共有8條；而在每條隧道的公路層與軌道交通層之間，每隔260米設有一條疏散樓梯，全程共有26條，所有逃生口都畫有醒目的“括號”。
如此“8橫26縱”的立體逃生系統(tǒng)，在現(xiàn)有隧道布局中實為罕見。一旦隧道內(nèi)有事故發(fā)生，50米一處的智能疏散標識會通過箭頭自動告訴駕駛員和乘客，向左還是向右跑，能最快到達逃生口。萬一發(fā)生火災，著火點前后的3個排煙點會自動打開，迅速把煙霧吸入，盡可能減小乘客中毒、窒息的危險。
兼顧安全和舒適，全長8.95公里的隧道設計處處以人為本。在進出隧道的幾秒鐘內(nèi)，駕駛員總會因光線的忽暗忽亮而感覺不適，此時幾盞光線接近太陽光的高壓鈉燈可減輕類似的“黑洞”和“白洞”效應；隧道內(nèi)，LED光源的亮度可根據(jù)外部光線變化而適當調(diào)節(jié)；為緩解視覺疲勞，隧道的腰線顏色被一分為二：前半藍色，后半綠色，據(jù)測算，種種人性化設計可使長江隧道的交通事故發(fā)生率降低20%到30%。
