上海长江路隧道东起港城路双江路,西接长江路郝家港桥以东,距上游翔殷路隧道约10公里,离下游外环隧道约3公里,主线全长4.9公里(其中隧道主线长约2.8公里),设双向6车道(注:除通往崇明的长江隧道与长江路隧道直径相同,同为双向6车道外,市区内为双向6车道的隧道只有长江路隧道,是目前上海已建成隧道中直径最大的隧道),设计时速60km/h。
作为规划中的市中心城区越江通道之一,上海长江路隧道的建设将有效改善上海市北部地区越江交通主要依赖外环隧道的局面,对完善区域越江通道的布局、形成功能互补的越江通道系统有着重要作用。作为上海北部地区最重要的越江通道之一,此次在长江路隧道中应用的高性能重载沥青、物联网、BIM信息化模型等多项先进技术均是首次在上海的越江隧道中使用,这些新技术、新理念的应用不仅将提升隧道的路面质量、设施安全,也将为未来上海越江隧道的建造、运营提供优秀的“高精尖”技术范本。
15.43米巨无霸创下多个“之最”
长江路隧道也是上海隧道领域多项“第一”和“之最”的创造者——采用中国“最庞大”15.43米直径盾构推进,与障碍物最近距离1米国内“最精确”大盾构穿越,挖出了上海“最深邃”隧道工作井。其中,15.43米盾构1米穿越逸仙路高架,更是世界隧道史上绝无仅有的案例,隧道股份上海隧道驾驭的大型盾构在距离逸仙路高架、轨道交通3号线地下桩基最近1米处,精准地“贴身而过”,攻克了整条隧道建设的最难点。
“几乎要贴着桩基过去,推长江隧道时也没这么近的穿越。”隧道股份上海隧道长江路隧道项目副经理江磊介绍说,长江路隧道要经过30多幢建筑、20多条管线,但最难的还是穿越运行中的3号线和逸仙路高架。它们的地下桩不但对侧向力的承受度较弱,且逸仙路高架桩基相对较浅。
更惊险的是,高架上车流繁忙;轨交3号线高架上,不时有列车驶过。为了保障隧道安全顺利穿越,隧道股份上海隧道建设者为所有地下桩穿上了用水泥制成的厚约1米“防护衣”,从上到下贴护着桩基,形成一道坚固屏障。制作“衣服”的方法则是目前国际最先进的地基加固工艺,通过在地下喷射水泥浆,均匀控制其压力。这种工艺也是在国内大型越江隧道中是首次应用。在穿越过程中,上海城投、隧道股份、申通地铁等各方组成指挥中心24小时监控。盾构每推一环,由两家监测单位计算数据进行对比;先进的电子传感器,实时测量盾构姿态。现场更量身定做的10米高钢结构托架、十几台千斤顶,随时待命,这是万一发生沉降的应急预案。最终,“1米穿越”推得“有惊无险”、精准无比,15.43米直径大盾构的最终误差仅2厘米。高性能沥青提升道路3倍“抗压性能”目前,上海长江路隧道是上海第一条采用国产高性能沥青的越江隧道,也是外环以内唯一具备重载车辆通行能力的隧道。
隧道股份路桥集团长江路隧道路面摊铺总承包项目经理汤锡锐介绍,大型货车、集装箱卡车对道路路面的荷载能力要求很高。特别是在隧道内部,普通沥青路面在车辆的高温、高压下,极为容易发生凹陷、变形,并在地面留下车辙(车辆在路面上行驶后留下的压痕)。不但后期的维护、保养工作花费巨大,且还会对隧道的通行体验及安全性造成影响。“可能在普通市民看起来,沥青是一样非常稀疏平常的材料,但应用在长江路隧道的特殊高性能沥青,却与普通沥青有天壤之别。”汤锡瑞表示,针对隧道未来可能发生的交通流量大、重载车辆多、路面夏季温度高等特点,隧道股份路桥集团自主研发、调配了专门针对长江路隧道的高黏度改性沥青。与常规沥青相比,它具有非常高的粘结特性,以及优越的抗重载性能与耐疲劳性能。
高黏度改性沥青的抗车辙能力是普通沥青的12-24倍,疲劳寿命是普通沥青的12-24倍,即使在高温、重载车辆反复碾压下,也不易变形、开裂,不但克服了单一普通沥青路面或混凝土路面的诸多缺点,其维护、保养费用低,更使普通市民的行车通行体验大大提高。
“物联网+BIM”缔造“百年隧道”
现在,物联网已经成为了一个非常流行的名词,通过智能化的无缝连接方式,人与物、物与物可以进行互联互通,并通过智能化运算互相影响。现在,物联网技术在上海长江路隧道的运营养护中,也即将投入实际应用。据隧道股份市政养护长江路隧道项目负责人胡坚良介绍,在上海长江路隧道,技术人员将可以通过物联网和BIM技术的融合,实现对基础设施全生命周期的管理。
“例如,我们在隧道车行道板的下方‘牛腿’位置设置了记录不同时期车行道板结构数据的精密观测仪器,借助NFC距离无线通讯等信息化技术,这些数据可以通过网络实时传输至技术人员手中,实现对隧道的远程、实时、动态管理与控制。”隧道股份市政养护长江路隧道项目负责人胡坚良表示,借助物联网技术,每一时每一刻,隧道即便产生了头发丝粗细的细小变化也难逃“法眼”。这将大大有利于隧道日常的保养维护。此外,物联网技术最终还将与BIM技术进行融合,隧道实时数据将转化为可视化的隧道BIM模型,更加方便技术人员分析、研究隧道状态,保障隧道地健康状况。
更精确、更高效的隧道运营管养,将把长江路隧道在运营过程中产生的各类小问题消灭在“萌芽”之中。“百年工程不仅体现在建造质量上,后期的运营管养更加重要。平常小毛小病及时发现、治疗好了,不但使长江路隧道的道路质量更高,也将使隧道不易出现需要‘窒息式大修’的大问题。”
根据计划,由于地铁10号线二期项目施工需求,试通车将分两个阶段。第一阶段:12-24至12-24期间,禁止货车通行。其中,港城路段北侧设置双向三车道以及两侧人非道通行。第二阶段:12-24之后,禁止载重4吨以上的大型号牌货运车辆通行。其中,港城路段实现双向六车道通行,后续交通组织将根据10号线工程进展进一步调整。
(编辑:王珏)
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