長(zhǎng)江下的穿越

李澤旭　潘文龍　陸　政

長(zhǎng)江隧道工程以“長(zhǎng)、大、深”著稱。在多項(xiàng)“世界之最”光環(huán)背后，其風(fēng)險(xiǎn)之多也是前所未有的，隧道建設(shè)者面對(duì)的是一個(gè)又一個(gè)未知和挑戰(zhàn)。

1300年大浪淘沙、海潮推擁，長(zhǎng)江以驚人的自然之力造就了崇明島。崇明島因水而生，也為水所困。面對(duì)隔江相望的人氣和財(cái)富，跨越長(zhǎng)江成為歷代崇明人的千年夢(mèng)想。為實(shí)現(xiàn)上海的經(jīng)濟(jì)再次騰飛，加快崇明三島建設(shè)，強(qiáng)化長(zhǎng)江三角洲經(jīng)濟(jì)聯(lián)動(dòng)，2004年12月28日，貫穿崇明三島和上海陸域的崇明越江通道——上海長(zhǎng)江隧橋工程正式啟動(dòng)。

近日，長(zhǎng)江隧道工程全部貫通。然而，月余前的“收官之戰(zhàn)”仍歷歷在目。

自西向東穿越大半個(gè)上海，近2個(gè)小時(shí)的興奮與期待的行程過(guò)后，上海長(zhǎng)江隧橋工程的重要環(huán)節(jié)，由上海隧道工程股份有限公司承建的上海長(zhǎng)江隧道工地展現(xiàn)在我們面前。

深度

“安全第一、質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)、穩(wěn)步推進(jìn)、好上加好”和“建工程精品、育人才精品、塑品牌精品”，還未進(jìn)隧道，大幅標(biāo)語(yǔ)便展現(xiàn)在我們的面前。

“上海長(zhǎng)江隧道從浦東五號(hào)溝出發(fā)，止于長(zhǎng)興島，總長(zhǎng)約8.9公里?！痹诹栌罘宓慕榻B聲中，車子從五號(hào)溝一側(cè)進(jìn)入隧道，面前的是平整寬闊的三車道。

凌宇峰，上海隧道工程股份有限公司長(zhǎng)江隧道項(xiàng)目常務(wù)副經(jīng)理。這位1993年7月畢業(yè)于上海工業(yè)大學(xué)，同年進(jìn)入隧道股份第一分公司的隧道人，是從最基層的施工班組長(zhǎng)一步一步成長(zhǎng)起來(lái)的，今年才37歲。

個(gè)子不高，留著平頭，卻干練、精明、強(qiáng)干，一口上?？谝舻某?wù)副經(jīng)理凌宇峰，先后參與了大連路越江隧道、延安東路復(fù)線隧道、地鐵二號(hào)線多個(gè)區(qū)間隧道、翔殷路越江隧道、外高橋二期取水隧道工程等重大工程的建設(shè)。先后獲得過(guò)隧道股份“希望之星”、 “城建集團(tuán)記功個(gè)人”、上海市重大工程立功競(jìng)賽“建設(shè)功臣”等榮譽(yù)稱號(hào)。他組織技術(shù)人員編寫的《上海長(zhǎng)江隧道圓隧道施工投標(biāo)技術(shù)方案》，一舉通過(guò)業(yè)主組織的專家評(píng)審。

行駛在空蕩蕩的隧道內(nèi)，又高又寬的凈空間內(nèi)沒(méi)有一點(diǎn)壓抑的感覺(jué)，遠(yuǎn)處深邃的隧道深處內(nèi)不斷傳來(lái)施工機(jī)械的轟鳴聲。

凌宇峰介紹，2006年9月23日，經(jīng)過(guò)隧道人沒(méi)日沒(méi)夜的連續(xù)作戰(zhàn)，從調(diào)試、分解、現(xiàn)場(chǎng)下井到調(diào)試安裝，世界最大的總長(zhǎng)134米的“長(zhǎng)江一號(hào)”盾構(gòu)率先向長(zhǎng)興島出發(fā)。2007年1月6日，擔(dān)負(fù)下行線隧道掘進(jìn)任務(wù)的“長(zhǎng)江二號(hào)”盾構(gòu)又開始入土掘進(jìn)。兩臺(tái)直徑達(dá)15.43米的世界最大的盾構(gòu)“雙龍過(guò)江”兩線并進(jìn)，隧道股份在盾構(gòu)施工史中，鑄造著引領(lǐng)中國(guó)軟土隧道施工技術(shù)發(fā)展的里程碑。遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于從前軟土公路隧道盾構(gòu)機(jī)11至14米的直徑，開挖斷面面積和配套工作量更是呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。260多萬(wàn)方的開挖土方量，相當(dāng)于上海市全部越江隧道工程的總土方量，或者上海迄今為止所有地鐵隧道工程50%的開挖量；還有7萬(wàn)多塊、每塊重達(dá)十多噸的鋼筋混凝土管片的精確定位，43萬(wàn)多根高強(qiáng)度螺栓的緊固連接。如此大規(guī)模的隧道建設(shè)也相應(yīng)帶來(lái)了“超大直徑盾構(gòu)開挖面的穩(wěn)定”、“大直徑隧道通用楔形管片錯(cuò)縫拼裝”、“大斷面隧道施工期間的穩(wěn)定”等高難度課題。長(zhǎng)江隧道深入南港水域下最深處深達(dá)55米，這一施工紀(jì)錄也實(shí)現(xiàn)了隧道股份新的自我超越。

上海長(zhǎng)江隧道分為上下兩層，上層為高速公路層，采用并行雙管雙向六車道；下層為九號(hào)線軌道交通層，連接松江與崇明。隧道內(nèi)設(shè)計(jì)車輛最高行駛速度每小時(shí)80公里，投入使用后高峰期每小時(shí)通行車輛可達(dá)6000輛。

這些驚人的成績(jī)是如何創(chuàng)造出來(lái)的？

工程項(xiàng)目管理部黨支部書記姚巍自豪地說(shuō)：“我們有一支經(jīng)歷過(guò)嚴(yán)峻考驗(yàn)、奮發(fā)有為的堅(jiān)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)中，有運(yùn)籌帷幄的工程指揮大將，有朝氣蓬勃的青年骨干，有精明強(qiáng)干的現(xiàn)場(chǎng)管理，有勤勤懇懇的‘當(dāng)家人，更有技術(shù)一流的‘老法師。他們都是隧道的好漢、精英和棟梁?！?/p>

正說(shuō)著，后面響起一陣?guó)Q笛聲，只見兩片摞在一起的巨大管片從我們的身旁“駛”過(guò)，透過(guò)車前風(fēng)擋玻璃我們驚奇地發(fā)現(xiàn)被巨大管片完全覆蓋在下面的一輛奇怪的運(yùn)輸車上，兩個(gè)車頭被覆蓋在一整塊平板下，僅有1米多高。

“這是隧道股份為長(zhǎng)江隧道工程特制的雙頭運(yùn)輸車，不占空間，不需要掉頭，適合隧道內(nèi)施工特點(diǎn)。它可是大力士，別看它矮小，它上面運(yùn)的可是總重量32噸的兩片管片?！绷栌罘逭f(shuō)。

邊走邊看，十幾分鐘后我們進(jìn)入了隧道7公里深處，134米長(zhǎng)的巨龍展現(xiàn)在我們面前，隧道建設(shè)者在盾構(gòu)剛剛開掘出的5層樓高，大車間一樣空間內(nèi)，頂著三十幾度高溫有秩序分段、分步驟忙碌著。

“前面還有200米就打通了，5月末，右側(cè)的隧道已經(jīng)打通，再用不到一個(gè)月時(shí)間，長(zhǎng)江隧道工程就將全部貫通，歷時(shí)三年的深度作業(yè)帶來(lái)隧道人巨大的喜悅，同時(shí)帶來(lái)的是一個(gè)上海深度?！绷栌罘寮?dòng)地說(shuō)，“這里離上面長(zhǎng)興島地面只有13米多，上面的民房是上世紀(jì)８０年代的老建筑，質(zhì)量很差，震動(dòng)稍大就會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。施工中要不斷密切監(jiān)控民房沉降量，這可是長(zhǎng)江隧道工程最后的危險(xiǎn)與挑戰(zhàn)?！?/p>

穿越

長(zhǎng)江隧道工程以“長(zhǎng)、大、深”著稱，“長(zhǎng)”——盾構(gòu)一次性掘進(jìn)距離長(zhǎng)達(dá)7.5公里，在世界上是絕無(wú)僅有的；“大”——所采用的兩臺(tái)超大盾構(gòu)的直徑達(dá)15.43米，堪稱世界之最；“深”——大部分施工要在江底完成，而最深的埋設(shè)深度將達(dá)到55米。在多項(xiàng)“世界之最”光環(huán)的背后，長(zhǎng)江隧道工程風(fēng)險(xiǎn)之多也是前所未有的，這是一個(gè)長(zhǎng)江下的穿越，更是隧道人不斷尋求新突破的一次穿越。

面對(duì)著一個(gè)又一個(gè)未知和挑戰(zhàn)，隧道股份建設(shè)者在歷經(jīng)4年的施工過(guò)程中，在平均４０多米深的長(zhǎng)江江底創(chuàng)造出單日單條隧道最快推進(jìn)26米的新紀(jì)錄、單條隧道每周最高拼裝71環(huán)（142米）、兩條隧道每周最高拼裝133環(huán)（266米）、單條隧道每月最高拼裝278環(huán)（556米）、兩條隧道每月最高拼裝516環(huán)（1032米）的一個(gè)又一個(gè)施工建設(shè)奇跡！

134米長(zhǎng)盾構(gòu)尾部的掉頭平臺(tái)上，一臺(tái)大型運(yùn)輸車在吊裝機(jī)將車上重達(dá)20噸的口字件吊起后，在狹小的空間內(nèi)輕松一個(gè)掉頭，空車返出隧道。吊裝機(jī)平穩(wěn)地將口字件運(yùn)送前面安裝到位。

口字件是隧道內(nèi)的一個(gè)關(guān)鍵部件，這個(gè)底部略微有弧度的非標(biāo)準(zhǔn)正方形預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部就是地鐵的通道，安裝在隧道底部的口字件連接在一起與上面的路面封閉成管線通道、逃生通道、地鐵通道3個(gè)下層空間。

為了解決長(zhǎng)距離盾構(gòu)推進(jìn)中的運(yùn)輸問(wèn)題，同時(shí)縮短內(nèi)部結(jié)構(gòu)的施工工期，在盾構(gòu)推進(jìn)的同時(shí)，進(jìn)行口字型構(gòu)件的安裝，解決管片及其他材料的運(yùn)輸，兩側(cè)路面板也隨后進(jìn)行澆筑，同時(shí)解決了運(yùn)輸及后續(xù)結(jié)構(gòu)施工的問(wèn)題，這被稱之為同步施工法。

長(zhǎng)長(zhǎng)的“車間”內(nèi)各類指示燈閃爍不停，兩側(cè)墻壁上紅色的泥漿管與綠色的水管發(fā)出嘩啦啦的聲響。沿著側(cè)面樓梯，通過(guò)百余米長(zhǎng)的車架通道，我們來(lái)到盾構(gòu)靠前的心臟部位——監(jiān)控室。在長(zhǎng)江隧道最引人矚目的新星當(dāng)數(shù)最新引進(jìn)的PLC盾構(gòu)推進(jìn)程序?qū)崟r(shí)控制系統(tǒng)，它把智能化信息技術(shù)與先進(jìn)的盾構(gòu)推進(jìn)技術(shù)緊密結(jié)合，建立一套綜合的智能應(yīng)用系統(tǒng)，對(duì)盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程的所有記錄信息進(jìn)行處理、分析，自動(dòng)生成報(bào)告、質(zhì)量評(píng)定分析報(bào)告等。所有信息均可上網(wǎng)，為指揮調(diào)度和技術(shù)管理人員提供決策支持。另外該系統(tǒng)具有故障自動(dòng)診斷功能，作業(yè)人員可以方便、直觀地進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整，在推進(jìn)的全過(guò)程建立了集視頻、監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)度和管理于一體的計(jì)算機(jī)綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

從監(jiān)控室向前不遠(yuǎn)，一個(gè)有5層樓高的圓盾型結(jié)構(gòu)堵在面前，這就是盾構(gòu)的最前端。前方最外面我們視線已無(wú)法觸及到的刀盤的旋轉(zhuǎn)掘進(jìn)，挖掘隧道面的土石等物質(zhì)進(jìn)入盾內(nèi)部的挖掘腔，小尺寸的顆粒大部分溶解在工作腔的膨潤(rùn)土中，大尺寸的工作顆粒沉入底層，由兩個(gè)攪拌機(jī)和移動(dòng)沖洗噴嘴進(jìn)行移動(dòng)沖洗處理，再通過(guò)泥路管和運(yùn)輸泵將廢料運(yùn)輸出去。

3年內(nèi)，在地下一次性掘進(jìn)7.5公里，“盾”內(nèi)的部件壞了無(wú)疑是不能通過(guò)將盾構(gòu)從地下取出來(lái)進(jìn)行維修的。凌宇峰告訴我們，盾構(gòu)在設(shè)計(jì)制造和使用上就考慮了這個(gè)問(wèn)題，盡最大努力避免大維修的出現(xiàn)。而刀盤上的“牙齒”——刀頭是易損件，要及時(shí)進(jìn)行更換。為此，刀頭內(nèi)在一定部位安置了報(bào)警觸點(diǎn)，一旦磨損到這個(gè)部位，報(bào)警發(fā)出，維修人員可通過(guò)內(nèi)“盾”內(nèi)側(cè)的檢修口進(jìn)去更換刀頭。

凌宇峰和他的同事就像愛護(hù)自己的孩子一樣呵護(hù)著在江下穿越的盾構(gòu)，盾構(gòu)機(jī)有1萬(wàn)多個(gè)零件，在推進(jìn)的過(guò)程中總會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的問(wèn)題，就是沒(méi)有大毛病，也天天有小故障。盾構(gòu)機(jī)需要在運(yùn)行中維修保養(yǎng)，無(wú)論是千斤頂?shù)恼?，皮帶機(jī)的改裝，還是電器設(shè)備的更換、檢查。

在凌宇峰的同事解讀凌宇峰的過(guò)程中，一陣機(jī)械摩擦的聲音傳來(lái)，“盾”后端的管片拼裝區(qū)間內(nèi)，預(yù)制好的管片由管片運(yùn)輸機(jī)運(yùn)進(jìn)了進(jìn)來(lái)，由拼裝機(jī)起吊安裝在剛剛推進(jìn)出來(lái)的環(huán)形壁上，管片安裝位置精確到了毫米。一環(huán)10片管片逐個(gè)安裝完畢并由液壓千斤頂定位，隨后安裝人員對(duì)管片完成螺栓連接，并將封頂塊由前面插入，完成管片拼環(huán)。盾構(gòu)機(jī)就這樣在掘進(jìn)——拼環(huán)——再掘進(jìn)的重復(fù)中持續(xù)前行。

管片環(huán)環(huán)相扣后將進(jìn)行同步注漿，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)未施工前，管片容易產(chǎn)生上浮，大直徑管片上浮的現(xiàn)象尤為明顯。上浮將影響隧道線型，使管片受力不均勻產(chǎn)生裂縫，不利周邊環(huán)境保護(hù)。為了充填隧道襯砌與外圍土體間的空隙和阻擋泥水后竄機(jī)理，確保成環(huán)管片的穩(wěn)定，在盾構(gòu)推進(jìn)施工過(guò)程中同步注入漿液，以確保隧道穩(wěn)定性，并解決大直徑管片上浮問(wèn)題。

隧道股份以國(guó)家“863”課題《超大特長(zhǎng)越江盾構(gòu)隧道關(guān)鍵技術(shù)研究》為主導(dǎo)，在工程中推進(jìn)了一系列重大科研項(xiàng)目的實(shí)施，取得了《超大直徑、超長(zhǎng)距離隧道盾構(gòu)推進(jìn)技術(shù)研究》、《上海長(zhǎng)江隧道襯切結(jié)構(gòu)整環(huán)試驗(yàn)研究》、《超大直徑泥水盾構(gòu)隧道施工抗浮技術(shù)》、《超長(zhǎng)距離泥水盾構(gòu)泥水處理技術(shù)研究》、《高水壓、大斷面、長(zhǎng)距離推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)部件檢測(cè)、檢修及更換技術(shù)》等多項(xiàng)科研成果，多次獲得QC成果一等獎(jiǎng)。

“兩條隧道后期沉降均只有1～2毫米，可抵抗7級(jí)地震，是一個(gè)百年的穿越工程?！绷栌罘遄院赖卣f(shuō)。

安全

從浦東五號(hào)溝方向進(jìn)入長(zhǎng)江隧道不遠(yuǎn)，突然眼前一亮，200米的路段內(nèi)藍(lán)色頂部與兩側(cè)彩鋼板在白色節(jié)能燈的照射下令人不覺(jué)中振奮起來(lái)。

“這是一個(gè)示范段，為避免駕駛員在8.9公里的隧道內(nèi)長(zhǎng)距離行車過(guò)程中的視覺(jué)疲勞，其藍(lán)頂白壁的內(nèi)飾方案中，每隔一定距離便會(huì)增加一些裝飾圖案。這既可作為連接通道等設(shè)施的提示符號(hào)，又能避免駕駛員‘犯困?！绷栌罘褰忉屨f(shuō)，“不過(guò)，其內(nèi)部究竟使用什么材質(zhì)、裝飾圖案又將是什么樣，還要多方PK?！?/p>

“隧道建設(shè)中，對(duì)運(yùn)營(yíng)安全方面的考慮已越來(lái)越周全?！绷栌罘逭f(shuō)，上海長(zhǎng)江隧道內(nèi)，除了內(nèi)部裝配的攝像頭做到全覆蓋監(jiān)控外，還考慮到兩條隧道都為雙層，一旦發(fā)生事故，人員撤離可以多方位。在兩條隧道之間建有8條具有逃生作用的聯(lián)絡(luò)通道，一旦隧道出現(xiàn)火災(zāi)，人們可以通過(guò)15米長(zhǎng)的通道疏散至相鄰隧道內(nèi)。該通道高度達(dá)2米，寬度達(dá)1.8米，可以由兩個(gè)成人帶一個(gè)兒童并排通過(guò)。這樣的逃生通道在長(zhǎng)江隧道內(nèi)每隔800米就設(shè)置有一處。同時(shí)，隧道和軌道上下之間設(shè)有逃生梯道，每隔270米就設(shè)置一個(gè)，入口可容一人上下，通過(guò)16級(jí)扶梯臺(tái)階就可以撤離進(jìn)隧道下層空間，下層逃生通道可兩人并行。這樣的逃生通道口在兩條隧道一共設(shè)置了54個(gè)。

不同于任何一條黃浦江越江隧道，上海長(zhǎng)江隧道投入運(yùn)營(yíng)后，其長(zhǎng)度有8.9公里，江中段就差不多有8公里長(zhǎng)。這么長(zhǎng)的一條隧道，如果不對(duì)隧道內(nèi)的空氣污染物進(jìn)行有效處理，對(duì)隧道內(nèi)的行車安全而言將構(gòu)成極大威脅。

如何保證良好的通風(fēng)率，是超長(zhǎng)、特大隧道迫切需要解決的關(guān)鍵性問(wèn)題之一。長(zhǎng)江隧道由于長(zhǎng)度較長(zhǎng)，其排氣、通風(fēng)環(huán)節(jié)采用了“射流風(fēng)機(jī)縱向誘導(dǎo)通風(fēng)模式”加“重點(diǎn)排煙”的舉措，確保隧道內(nèi)通風(fēng)良好。簡(jiǎn)單而言，即是通過(guò)“接力”的方式，將富含氧氣的新鮮空氣，通過(guò)一臺(tái)臺(tái)射流風(fēng)機(jī)的傳接，快速、及時(shí)地輸送到隧道各個(gè)角落。

此外，考慮到隧道內(nèi)的廢氣在排放過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致空氣“溫升”，即靠近隧道出口處的溫度會(huì)急劇升高，甚至可達(dá)到40℃—50℃。為此，長(zhǎng)江隧道特別采取了在隧道內(nèi)部噴灑“細(xì)水霧”的方法，并在多個(gè)斷面形成“霧簾”，讓霧滴在揮發(fā)過(guò)程中把熱量給帶走，對(duì)隧道內(nèi)部進(jìn)行降溫。

另外，隧道內(nèi)還設(shè)計(jì)了世界上最先進(jìn)的消防噴淋系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。一旦隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)等事故，系統(tǒng)將自動(dòng)在事故車輛前方形成一道雨幕，避免火勢(shì)蔓延，此時(shí)煙道系統(tǒng)開啟，煙霧可以在不擴(kuò)散的情況下從隧道屋頂被吸走，先進(jìn)的橫向縱向交替通風(fēng)系統(tǒng)可以很快將隧道內(nèi)空氣過(guò)濾，保證人員安全。