中国中铁隧道股份有限公司

[工人日报]穿越湘江

——中国中铁隧道集团长沙营盘路湘江隧道建设纪实

在二十一世纪刚刚过去的几年里,我国隧道及地下工程的龙头企业中国中铁隧道集团,相继完成武汉、杭州、厦门、广州等穿越江河工程之后,又在美丽的星城长沙,向极限和科技禁区发出挑战,首次实现穿越湘江,创造了新的奇迹!

奇思妙想 构建城市发展宏图

湖南长沙,是毛泽东等中共领导曾经生活战斗过的地方,也是国内外广泛关注的一座历史文化名城。改革开放以来长沙飞速发展,穿城而过的湘江将城市分割成东西两大板块,几十年来虽然建造了橘子洲、银盆岭、猴子石、三叉矶等跨江大桥,但由于经济飞速发展,机动车持续增长,致使城市交通拥堵状况十分严重。过江难,难过江,人们闻“过江上桥”而色变。据测算,过江过河通道拥堵占城市拥堵总数的17%,极大地影响了人们的生活和城市经济运转。如何破解这一难题,是对星城长沙的严峻考验。

正当人们莫衷一是议论纷纷的时候,中铁隧道集团的设计师们将一个沟通湘江两岸大胆而新颖的江底立体隧道建造方案,交到了长沙市长张剑飞的办公桌上。

长沙营盘路湘江隧道并非简单的“一条隧道两个口”,而是双线多匝道多出入口的互通式多功能隧道,相当于在湘江之下建了一座“水下互通式立交桥”。除南北两条主线隧道外,增设四个匝道,河西设一进一出两匝道,北接市府板块;河东设一进一出两匝道,南接五一广场商业圈,北接古城区;八个出入通道,在城市核心区域形成一个交通大循环,江底地下隧道立交!

8.5公里的隧道设于江底,不仅保护了长沙山水洲城的自然人文景观,同时还为城市节约用地130多亩,完全符合长沙建设资源节约型、环境友好型“两型社会”的发展理念。张剑飞这位在交通战线工作多年的工程博士眼前一亮,不觉拍案叫好。

长沙市委市政府批准了中隧集团的设计施工方案。

星城长沙 再次见证奇迹

然而,长沙营盘路湘江段地处岳麓山断裂带,江两岸经过历年流沙演变,地质情况非常复杂。江底互通式地下立交隧道要8次穿越湘江大堤,6次穿越断层破碎带,需攻克江底分岔大跨段、长距离过圆砾流沙层段、过湘江大堤、断层破碎带、上下交叉段、超浅埋、深基坑等复杂技术难题,特别是江底分岔大跨段达到27米,属世界级技术难题,施工难度、技术含量、风险系数在目前国内外过江隧道中实为罕见。

为保证长沙城市交通建设史上这一里程碑工程顺利实施,中铁隧道集团充分发挥设计施工总承包优势,邀请国内顶级专家和北方交通大学、中南大学等合作,成立科研领导小组,就“复杂条件浅埋大跨水下隧道修建关键技术”等课题开展了科学研究,确立了5个专项技术课题和19个子课题。

中铁隧道集团公司董事长郭大焕、总经理张继奎将该工程列为中铁隧道集团的一号工程,亲自排兵布阵,从下属的两个王牌公司二处有限公司、股份有限公司和勘测设计院抽调一大批管理精英和技术精英,组成了联合体项目部。并成立了以副总经理高伟任组长、长沙工程指挥部指挥长汪纲领任副组长、五位高级工程师为成员的领导小组,坐镇长沙,靠前指挥。

在项目经理彭再勇统一指挥下,中隧集团迅速在湘江两岸摆开了4大暗挖工区、6大明挖工区施工主战场。他们以长沙市委市政府提出的“三个结合,三个确保,三个满意”为宗旨,坚持主线与匝道相结合、暗挖与明挖相结合、地下与地上相结合,确保安全,确保质量,确保进度,努力做到社会、业主和施工方三满意。

施工中遇到的第一个难题就是如何迅速完成征地拆迁。项目部先后制订了11个交通导改方案,分部分段实施,完成一段放开一段,及时还路于民。

明挖改暗挖,确保管线和工程安全。工程进展中遇到了一系列难题。C、D匝道明挖施工段因地质条件差和结构复杂,管线周边高层建筑无合适迁改位置、明挖施工影响市内交通等原因,明挖施工无法展开。项目部认真研究,结合专家意见,将明挖改为暗挖。两隧间距仅2.85米,拱顶距通江下水管仅1.2米,由于采取了有效措施,确保了隧道开挖和周边管线安全。

周密布置,严防透水,胜利突破圆砾层。东岸陆域暗挖通过圆砾层段时,圆砾层厚3~12米,属强透水层,与江底相连。南主线上方存在1.5m下水管,北主线上方存在1.8m通江下水管,南北主线线间距5m,地面交通繁忙,周边建筑物多,安全风险大。针对该段风险源,项目部制定优化了针对性方案,采取了隧道地表周边高喷帷幕止水、袖阀管与三管旋喷满堂互为补充加固等措施,并制定相应应急方案,顺利通过了该段。

科学严谨大会战,顺利完成“国内第一跨”。匝道与主线“合流”在湘江东岸江底及西岸大堤下形成4处分岔大跨段,最浅埋深仅11.5米。开挖最大宽度27米,高17米,面积376平方米,是国内同类隧道开挖断面之最,被誉为“国内第一跨”。如何安全顺利通过该大跨段施工,决定着整个工程的成败。

项目部根据专家意见,详细制定方案,先对岸上段进行地表注浆,江底段进行全断面帷幕注浆,进行加固,再采用双侧壁导坑开挖法及CRD开挖法,将大断面化为小断面,分导洞分台阶进行施工。原本总长539米的分岔大跨段按此工法展开后的开挖长度达4000米,工作量增加了6倍,相当于在隧道里面又建了一条隧道。正是这种科学严谨的态度,使他们顺利完成“国内第一跨”,取得了这场生死之战的胜利!

艰苦攻坚,金满地商业街段实现双赢。湘江隧道东岸主线在长沙市黄兴北路下要穿越金满地地下商业街,商业街200多家商家亟须恢复生意,对工期要求极其紧迫。项目部从严从难从快要求自己,采取“先撑后拆”等施工方法,拆除商业街顶底板前先对未拆除结构进行加固,然后施工隧道围护结构,待隧道主体结构完工后,再对商业街结构进行原样恢复,成功化解了拆除过程中结构失稳的风险;设置转换梁体系,在新旧结构结合处进行加强,并在隧道两侧设置变形缝,有效防止了不均匀沉降对结构破坏。仅用了190天就顺利完成了商业街的恢复,赢得了业主和商户的称赞。

自2010年2月进入隧道主体工程施工以来,各个关键节点目标一个接一个被成功突破: C匝道于2011年2月20日与南主线实现连通,A匝道于2011年2月25日与南主线实现连通, D匝道于2011年3月19日与北主线实现连通,2011年4月9日实现隧道南主线贯通,B匝道于2011年5月26日与北主线实现连通,2011年6月20日攻克北主线东岸陆域圆砾流沙层段,顺利实现了全线贯通。随即进入了大规模二次衬砌施工和机电设备安装等配套工程施工阶段,为提前竣工通车扫清了障碍。

不仅如此,中铁隧道集团还在施工中完成了地下工程领域六大关键技术突破:一是强透水、砂卵石地层地表加固施工技术;二是江底分岔大跨段施工技术;三是断层破碎带、砂卵石地层段初支堵漏注浆技术;四是匝道上下交叉及小间距隧道开挖施工技术;五是商业街拆除与恢复新旧结构防不均匀沉降施工技术;六是路、桥、隧、堤组合施工技术。特别是江底分岔段施工技术,填补了国内外同类江底隧道施工技术的空白。

两年多来,国内著名隧道及地下工程领域的专家学者5次汇聚长沙,针对工程多项重大课题进行了深入讨论和研究,破解了明挖改暗挖、过分岔大跨段及断层带、东西岸地表加固过圆砾层、傅家洲渗漏水治理等多项重大课题和施工技术难题。2010年11月7日,中国土木工程学会第十四届年会暨隧道及地下工程分会第十六届年会,选择了长沙。出席会议的领导、院士、专家一行200多人来到营盘路湘江隧道参观指导。大家在听完项目经理彭再勇、总工程师姜永涛的设计施工情况介绍后,大为叹服。一些专家激动地说:“我们干了一辈子地下工程,见过不少隧道,但没有见过在隧道中建隧道。”长沙营盘路湘江隧道的“隧中建隧”,堪称隧道建设史上的奇迹!

百年大计 质量第一

湘江江底建隧道立交,跨度国内首屈一指,如果发生安全质量问题,后果不堪设想。中央、省市领导对工程质量安全极为关心,对中隧集团施工队伍十分关怀。

国务院安全生产委员会、国土资源部、国家安监总局、国有重点大型企业监事会等领导前来长沙,深入到地下35米深的竖井等江底施工现场检查施工情况,了解工程质量。湖南省委书记周强、省长徐守盛多次听取营盘路湘江隧道建设情况汇报,对工程质量安全做出了重要指示。湖南省委常委、长沙市委书记陈润儿、市长张剑飞更是时刻关心工程进展情况,他们强调:“ 质量安全事关根本,事关全局,事关成败,事关一切,务必把质量安全放在压倒一切的位置。”

每逢重大节假日陈书记都要来到工地看望一线工人,每逢重要节点目标实现,他都会第一时间来现场祝贺,每逢遇到重大施工难题,他都会亲临指导鼓舞参建将士士气。市长张剑飞经常深入施工一线,嘘寒问暖,在技术攻坚和项目资金紧张的关键时刻,他都及时果断作出决策,保证了工程的顺利进行。主管城建的副市长和住建委领导更是协调市政、区政府、交警、城管、街道等相关部门,简化审批程序,加快办事效率,有力地推动了工程建设步伐。

长沙社会各界更是积极支持营盘路湘江隧道的建设。湖南省委组织部、省总工会,长沙市财政局、科技局、劳动局、总工会、“两帮两促”领导小组及新闻媒体等部门领导,多次到施工现场慰问一线职工。开福区及所属街道、岳麓区及所属街道及沿江沿街企业,为支持营盘路湘江隧道建设伸出了援助之手,甚至不惜牺牲自己的局部利益!

视工程质量安全为生命,是中铁隧道集团的优良传统,他们的座右铭是“做最难的,交最好的”。为确保工程质量万无一失,打造百年精品工程,他们全面推行“全员参与、全过程、全方位控制”的安全管理理念。全员推行安全质量承诺,全过程落实“班前讲话、班中检查、班后总结”的三工制度,将质量安全责任落实到每一个施工管理人员身上。

长沙营盘路湘江隧道建设,真正体现了决策者、执行者、设计者、组织者、参与者紧密团结,密切合作,打造百年精品工程的主人翁精神,正是这种精神和艰苦努力,中铁隧道集团精工细雕,建设起了一座前所未有的江底隧道立交,向长沙人民交上了一份满意的答卷!

巨龙 从湘江腾飞

长沙营盘路湘江隧道工程自2009年9月开工建设以来,经中铁隧道集团4000多名精兵强将的艰苦努力,昼夜奋战,即将全面建成通车。

长沙营盘路湘江隧道工程总投资18.7亿元,主线为双向四车道隧道,设计车速50km/h,北线全长2843米,南线全长2850.502米,匝道为单向单车道隧道,设计车速40km/h,匝道总长2732.684m,其中,A匝道全长647.848m,B匝道全长559.478m,C匝道全长752.589m,D匝道全长772.769m。线路总长8426.186m。是长沙湘江第一桥橘子洲大桥的7倍。

根据国家规范,长沙营盘路湘江隧道施工工期至少需要3年,为了保证城市发展和人民群众对改善交通运输状况的迫切需求,中铁隧道集团克服重重困难,从36个月,降到30个月,再到24个月,仅仅只用了两年时间,便以一流的速度,建设完成了质量一流的湘江江底隧道立交!

现在,设计图纸上蝴蝶展翅般的东匝道,海鸥飞翔般的西匝道,翘首巨龙般的两条主隧道,已经化为宏伟的现实,它将使开车通过湘江时间缩短到3至5分钟,将大大缓解长沙交通紧张状况。

星城长沙,依托在这巨龙般的江底隧道立交上,开始向新的目标腾飞!

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