5月20日上午,南京江心洲長江隧道接受井。隨著巨大的盾構機緩緩轉動,在泥水中探出小半個腦袋,至此,施工滿一年的長江左線隧道終于貫通,在長江下“走”完3022米的行程。
南京把江底鑿通,愣是在滔滔大江下鉆出五層樓高的隧洞。這項被稱為“水下第一難”的工程,施工中到底有多難,建成后對南京影響有多大?在昨日現場,記者采訪了有關專家。
長江三隧“各有千秋”,南京隧道施工最難
萬里長江上,目前已建和在修大橋60多座,過江隧道僅3座:武漢長江隧道、南京長江隧道和上海滬崇蘇隧道。
中國工程院院士、著名隧道建設專家錢七虎說,這三座隧道“各有千秋”:去年12月28日通車的武漢隧道,是我國第一條長江公路隧道,雙線雙車道,時速50公里。昨日貫通的南京隧道,設計為雙向六車道,時速80公里,其開挖直徑14.93米,超過了目前世界上已建成最大直徑的荷蘭格林哈特隧道。建設中的滬崇蘇隧道水下長度達6公里,隧道直徑15.44米,貫通后又將刷新南京隧道的“世界紀錄”。
專家認為,我國長江中下游三大隧道開建并陸續通車,標志著我國穿越江河湖海的隧道技術臻于成熟,達到世界先進水平。
“不過就隧道施工遇到的困難和風險來說,南京長江隧道堪稱‘水下第一難’。”錢七虎說。南京段江底是長江沖刷段,不同于長江口江底泥沙淤積而成,因而江水更深,水壓更大。南京隧道壓力6.5公斤/平方厘米,相當于指甲蓋承受沖擊電鉆的壓力(滬崇蘇隧道5公斤多/平方厘米)。
南京江底復雜的地質結構,更加大了施工難度。南京隧道要穿越淤泥、粉細沙、礫砂、卵石和風化巖五種地質。南京市發改委副主任程曉蔚打了個比方,南京隧道盾構機既要“喝稀飯”(粉沙和淤泥地質),又要“嗑蠶豆”,擊碎堅硬的卵石和巖石,這可“難為”了要求地質穩定的盾構機刀頭。
高水壓、高透水性加上復雜地質結構,使長江隧道施工擊穿冒頂、江底沉降、透水坍塌等風險巨大,前所未有。承擔了我國大多數“國字號”隧橋工程的中國鐵建總裁趙廣發用三個“最”概括了南京隧道施工:中國長江上工程技術難度最大、地質條件最復雜、難題和挑戰最多的世界級越江隧道工程。
引進吸收自主攻關,60多項核心技術“中國造”
昨天貫通的左線隧道披紅掛彩,它一路奏凱,是60多項核心技術的結晶,也是在總結右線隧道施工經驗、交了“學費”才順利“畢業”的。早于左線開工的右線隧道,掘進中兩次“卡殼”,迄今還有1000多米沒鉆完。
為攻克“水下第一難”,中鐵十四局引進一臺“利器”:德國海瑞克公司生產的超大盾構機;組成了一套科研班子:投入3000多萬元組建60多人的專家團隊,專題研究60多項施工課題,把洞內矛盾解決在洞外,把水中問題化解在岸上。
設計方鐵四院高工韓向陽說,隧道最怕兩樣:滲水和火災。為解決防滲,專家組打破了國外技術封鎖,開發出遇水膨脹的聚醚聚氨酯材料,粘結在管壁接縫處。他們開發的高性能混凝土,不但抗裂、防滲,還防火。這兩項技術使用后,隧道四壁拼接“板正”,滴水不漏,折服了日本盾構專家。
隧道靠近南岸的沖槽段是施工中“最大的世界級難題”。江水經年沖刷,使該段覆土最淺處只有11米,盾構機從此穿過,極有可能像蚯蚓一樣隆起。設計方打算從水上拋石填厚江底,擔心江水沖刷、影響河床穩定而否決。后經反復論證,采用改變盾構參數和泥水平衡,連續掘進72小時安全快速通過。長江隧道總工程師郭信君說,在超淺軟土段盾構,就像在豆腐里鉆洞,捅洞的棍子要夠硬,捅的速度還要快,否則豆腐就糊成一團了。
盾構機快出洞,總該“勝利大逃亡”了吧?恰恰相反,隧道出洞就像飛機降落,是危險階段。因為盾構機在江底泥水壓力自成平衡,出洞時壓力減輕,就像“拔出蘿卜帶出泥”,極易引起塌方或下沉。科研人員注漿加固洞口土層,插入冷凍棒降溫到零下20度,打下多口水井抽水降低地下水位,模擬洞內施工環境,才將盾構機安全地“騙”出來。
即便面對世界隧道機械鼻祖的德國海瑞克公司,建設者也不迷信。去年8月,掘進3個多月的右線隧道盾構機掘不動了,我方會商判定是江底卵石磨損刀頭造成的,德方技術人員卻堅稱機器沒問題。檢查后證實了中方技術人員的判斷,并果斷更換了國產刀頭,恢復掘進。
南京長江隧道施工一年,總共化解了40多項施工風險,形成一批自己的核心技術,帶動了我國地下工程建設關鍵技術和設備的國產化。專家稱,南京隧道洞通,標志著我國在特殊不良水文地質條件下隧道建設取得重大突破。
主城“一步”到江北,還需打開“收費關”
南京緯七路過江通道包括江心洲大橋和過江隧道兩部分。目前,夾江大橋框架已建成,今年可望通車。預計明年6月份,隧道全部建成通車。
夾江大橋使江心洲一步跨過長江,圓了洲上居民幾代人的夢想,帶動了江心洲開發熱。據悉,江心洲規劃已作調整,將大力發展科技生態型產業。
過江隧道對南京擁江發展和優化城市布局,將起到更大的推動作用。江北地區占有南京1/3的土地,1/4的人口,經濟總量只及江南的1/10,原因是過江難。南京雖已建三橋過江,在建四橋,可只有大橋是“市內橋”,至今不堪重負,其他三座橋遠離市區,難以緩解城區過江難。
隧道通車后,南京從河西過江僅需5分鐘,到浦口僅需10分鐘。隧道和長江大橋像兩只長臂,把浦口攬入主城交通體系。主城中軸線以南的車輛,經內環路到江北,比從大橋走近得多。蓬勃發展的河西新城和中央商務區,可就近為江北配套。過江隧道、鐵路南站建設以及河西南部的開發,將使南京城市重心向南部、向西南濱江傾斜,在更大的空間、更暢快的交通體系下發育成長。
但這些“藍圖”的實現,還需交通政策支持。記者從規劃圖上看到,緯七路過江通道收費站將設在江北,這意味著夾江大橋不收費,江心洲無償搭上“便車”,但隧道過江還是要收費的。該項目是南京首個BOT(建設-運營-移交)項目,中鐵投入33億元建設,建成后收費運營30年移交南京。對建設方來說,投入要求回報無可厚非,但目前大橋已不收費,在此前提下隧道收費,過江分流效應無疑將打折扣。
作為“水下第一難”的過江隧道,施工中再難已克服;可作為城市重大基礎設施的過江通道,要良好運營并發揮應有作用,還有瓶頸待打破。
南京把江底鑿通,愣是在滔滔大江下鉆出五層樓高的隧洞。這項被稱為“水下第一難”的工程,施工中到底有多難,建成后對南京影響有多大?在昨日現場,記者采訪了有關專家。
長江三隧“各有千秋”,南京隧道施工最難
萬里長江上,目前已建和在修大橋60多座,過江隧道僅3座:武漢長江隧道、南京長江隧道和上海滬崇蘇隧道。
中國工程院院士、著名隧道建設專家錢七虎說,這三座隧道“各有千秋”:去年12月28日通車的武漢隧道,是我國第一條長江公路隧道,雙線雙車道,時速50公里。昨日貫通的南京隧道,設計為雙向六車道,時速80公里,其開挖直徑14.93米,超過了目前世界上已建成最大直徑的荷蘭格林哈特隧道。建設中的滬崇蘇隧道水下長度達6公里,隧道直徑15.44米,貫通后又將刷新南京隧道的“世界紀錄”。
專家認為,我國長江中下游三大隧道開建并陸續通車,標志著我國穿越江河湖海的隧道技術臻于成熟,達到世界先進水平。
“不過就隧道施工遇到的困難和風險來說,南京長江隧道堪稱‘水下第一難’。”錢七虎說。南京段江底是長江沖刷段,不同于長江口江底泥沙淤積而成,因而江水更深,水壓更大。南京隧道壓力6.5公斤/平方厘米,相當于指甲蓋承受沖擊電鉆的壓力(滬崇蘇隧道5公斤多/平方厘米)。
南京江底復雜的地質結構,更加大了施工難度。南京隧道要穿越淤泥、粉細沙、礫砂、卵石和風化巖五種地質。南京市發改委副主任程曉蔚打了個比方,南京隧道盾構機既要“喝稀飯”(粉沙和淤泥地質),又要“嗑蠶豆”,擊碎堅硬的卵石和巖石,這可“難為”了要求地質穩定的盾構機刀頭。
高水壓、高透水性加上復雜地質結構,使長江隧道施工擊穿冒頂、江底沉降、透水坍塌等風險巨大,前所未有。承擔了我國大多數“國字號”隧橋工程的中國鐵建總裁趙廣發用三個“最”概括了南京隧道施工:中國長江上工程技術難度最大、地質條件最復雜、難題和挑戰最多的世界級越江隧道工程。
引進吸收自主攻關,60多項核心技術“中國造”
昨天貫通的左線隧道披紅掛彩,它一路奏凱,是60多項核心技術的結晶,也是在總結右線隧道施工經驗、交了“學費”才順利“畢業”的。早于左線開工的右線隧道,掘進中兩次“卡殼”,迄今還有1000多米沒鉆完。
為攻克“水下第一難”,中鐵十四局引進一臺“利器”:德國海瑞克公司生產的超大盾構機;組成了一套科研班子:投入3000多萬元組建60多人的專家團隊,專題研究60多項施工課題,把洞內矛盾解決在洞外,把水中問題化解在岸上。
設計方鐵四院高工韓向陽說,隧道最怕兩樣:滲水和火災。為解決防滲,專家組打破了國外技術封鎖,開發出遇水膨脹的聚醚聚氨酯材料,粘結在管壁接縫處。他們開發的高性能混凝土,不但抗裂、防滲,還防火。這兩項技術使用后,隧道四壁拼接“板正”,滴水不漏,折服了日本盾構專家。
隧道靠近南岸的沖槽段是施工中“最大的世界級難題”。江水經年沖刷,使該段覆土最淺處只有11米,盾構機從此穿過,極有可能像蚯蚓一樣隆起。設計方打算從水上拋石填厚江底,擔心江水沖刷、影響河床穩定而否決。后經反復論證,采用改變盾構參數和泥水平衡,連續掘進72小時安全快速通過。長江隧道總工程師郭信君說,在超淺軟土段盾構,就像在豆腐里鉆洞,捅洞的棍子要夠硬,捅的速度還要快,否則豆腐就糊成一團了。
盾構機快出洞,總該“勝利大逃亡”了吧?恰恰相反,隧道出洞就像飛機降落,是危險階段。因為盾構機在江底泥水壓力自成平衡,出洞時壓力減輕,就像“拔出蘿卜帶出泥”,極易引起塌方或下沉。科研人員注漿加固洞口土層,插入冷凍棒降溫到零下20度,打下多口水井抽水降低地下水位,模擬洞內施工環境,才將盾構機安全地“騙”出來。
即便面對世界隧道機械鼻祖的德國海瑞克公司,建設者也不迷信。去年8月,掘進3個多月的右線隧道盾構機掘不動了,我方會商判定是江底卵石磨損刀頭造成的,德方技術人員卻堅稱機器沒問題。檢查后證實了中方技術人員的判斷,并果斷更換了國產刀頭,恢復掘進。
南京長江隧道施工一年,總共化解了40多項施工風險,形成一批自己的核心技術,帶動了我國地下工程建設關鍵技術和設備的國產化。專家稱,南京隧道洞通,標志著我國在特殊不良水文地質條件下隧道建設取得重大突破。
主城“一步”到江北,還需打開“收費關”
南京緯七路過江通道包括江心洲大橋和過江隧道兩部分。目前,夾江大橋框架已建成,今年可望通車。預計明年6月份,隧道全部建成通車。
夾江大橋使江心洲一步跨過長江,圓了洲上居民幾代人的夢想,帶動了江心洲開發熱。據悉,江心洲規劃已作調整,將大力發展科技生態型產業。
過江隧道對南京擁江發展和優化城市布局,將起到更大的推動作用。江北地區占有南京1/3的土地,1/4的人口,經濟總量只及江南的1/10,原因是過江難。南京雖已建三橋過江,在建四橋,可只有大橋是“市內橋”,至今不堪重負,其他三座橋遠離市區,難以緩解城區過江難。
隧道通車后,南京從河西過江僅需5分鐘,到浦口僅需10分鐘。隧道和長江大橋像兩只長臂,把浦口攬入主城交通體系。主城中軸線以南的車輛,經內環路到江北,比從大橋走近得多。蓬勃發展的河西新城和中央商務區,可就近為江北配套。過江隧道、鐵路南站建設以及河西南部的開發,將使南京城市重心向南部、向西南濱江傾斜,在更大的空間、更暢快的交通體系下發育成長。
但這些“藍圖”的實現,還需交通政策支持。記者從規劃圖上看到,緯七路過江通道收費站將設在江北,這意味著夾江大橋不收費,江心洲無償搭上“便車”,但隧道過江還是要收費的。該項目是南京首個BOT(建設-運營-移交)項目,中鐵投入33億元建設,建成后收費運營30年移交南京。對建設方來說,投入要求回報無可厚非,但目前大橋已不收費,在此前提下隧道收費,過江分流效應無疑將打折扣。
作為“水下第一難”的過江隧道,施工中再難已克服;可作為城市重大基礎設施的過江通道,要良好運營并發揮應有作用,還有瓶頸待打破。